I nte rna t io na l J o urna l o f   Adv a nces in Applie d Science s   ( I J AAS)   Vo l.   6 ,   No . 3 Sep tem b er   2 0 1 7 ,   p p .   2 0 3 ~ 2 1 2   I SS N:  2252 - 8814          203       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s jo u r n a l.c o m/o n lin e/in d ex . p h p /I J AAS   M o deling  of Ma g neti z ing  Inr ush a nd Inter na l F a ult s for Three - Phas e Tra nsfo r mers       F a rha d Na m da ri ,   M o ha m ma d B a k hs hip o ur ,   B ehro Rez a ee a la m ,   M o ha m m a Seda g ha t   De p a rtme n t   o f   El e c tri c a En g in e e rin g ,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g ,   Un i v e rsit y   o f   L o re sta n ,   k h o rra m a b a d ,   Ira n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   6 ,   2 0 1 7   R ev i s ed   A u g   1 9 ,   2 0 1 7   A cc ep ted   A u g   2 3 ,   2 0 1 7       Am o n g   th e   m o st  n o ti c e a b le  ro o c a u se o f   i m p ro p e p e rf o r m a n c e   in   p o w e tran sf o r m e rs,  in tern a sh o r c ircu it   f a u lt c a n   b e   n o ted   a n d   if   n o q u i c k ly   b e   id e n ti f ied   a n d   a d d re ss e d   in   t h e   a c c e p ted   ti m e   in terv a l,   irrec o v e ra b le  d a m a g e s   su c h   a in terru p ti o n   o e v e n   c o ll a p se   o f   th e   n e tw o rk   c o n n e c ted   to   th e   p o w e tran sf o r m e w o u ld   h a p p e n .   In   th is  c o n tri b u ti o n ,   th re e - p h a se   tran sf o r m e r   b e h a v io rs  u n d e m a g n e t izin g   in ru sh ,   in tern a sh o r c ircu it   c o n d it io n   a n d   th e ir   c u rre n v a lu e d e term in a ti o n   h a v e   b e e n   su rv e y e d   u sin g   e lec t ro m a g n e ti c   c o u p l in g   m o d e a p p ro a c h   a n d   str u c tu ra f in it e   e le m e n m e th o d .   Ut il izin g   th e   d e f in it io n   o f   tran sf o r m e in   th e   fo rm   o f   m u lt i - c o il   a n d   t h e ir  e lec tro m a g n e ti c   a n d   e lec tri c   c o u p le,  a   th re e   d i m e n sio n a g e o m e tri c   m o d e o f   tran sf o r m e r   is   d e v e lo p e d   w h ich   i n c lu d e n o n li n e a c h a ra c teristics   o f   th e   tran sf o r m e r,   d if fe re n sta tes   o f   n o r m a a n d   u n d e in tern a sh o rt  c ircu it   o c c u rre n c e   a n d   th e   m o m e n t   o f   m a g n e ti z in g   in ru s h   c re a ti o n   a re   in v e stig a ted .   T h e   c o m p a riso n   b e tw e e n   o b tain e d   re su lt o f   p re se n ted   m o d e sim u latio n   w it h   th e   c o n se q u e n c e s o f   p ra c ti c a stu d ies   o n   a   ty p ica th re e   p h a se   tran sf o rm e re v e a l s   th a th e   p ro p o se d   m o d e h a a   re li a b le  a c c u ra c y   in   d e tec ti o n   a n d   m o d e ll in g   th e   tran sf o rm e b e h a v io in   n o rm a c o n d it i o n s,  m a g n e ti z in g   in ru sh   a n d   d if fe re n t y p e o f   in tern a f a u lt s.  T h e   p ro p o se d   a p p ro a c h   re p r e se n ts  a n   a c c u ra te  m o d e o f   a   th re e - p h a se   tr a n sf o r m e f o p ro tec ti o n   a im s .   K ey w o r d :   3 - d i m e n s io n a m o d el  o f   t h r ee - P h ase  tr an s f o r m er   Fin ite  ele m e n t   I n ter n al  s h o r t c ir cu it  f a u lts   Ma g n e tizi n g   i n r u s h   Co p y rig h ©   201 7   In s t it u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Mo h a m m ad   B ak h s h ip o u r ,     De p a rtme n t   o f   El e c tr ica En g in e e rin g ,   Facu lt y   o f   E n g i n ee r i n g ,   U n i v e r s it y   o f   L o r esta n ,   Kh o r r a m ab ad ,   I r an .   E m ail:  b ak h s h ip o u r _ m @ y a h o o . co m       1.   I NT RO D UCT I O N     P o w er   tr an s f o r m er s   ar o f   t h m o s i m p o r tan ele m en ts   i n   p o w er   s y s te m s .   T h er ef o r e,   m o n ito r i n g   th eir   o p er atio n   i n   n o r m al   an d   f a u lt  co n d itio n s ,   i n   ad d itio n   to   th eir   i m p o r tan ce   in   d if f er e n e v al u atio n s   a n d   ca lcu latio n s   i n   p o w er   s y s te m ,   ca n   g u ar a n tee  th p r o p er   o p e r atio n   f o r   p r o tectio n   s y s te m .   T h u s ,   th i s   p r ev en t s   ir r ep ar ab le   d am a g es  t o   p o w er   tr an s f o r m er   an d   its   co n n ec ted   n et w o r k .   B et w ee n   7 0   to   8 0   p er ce n o f   tr an s f o r m er   d a m a g es  ar ca u s ed   b y   w in d i n g   s h o r cir cu i f au lts   [ 1 ] .   I n   th is   v ie w   p o in t,  t h is   i s   i m p o r tan to   ac h iev e   m o d el  f o r   tr an s f o r m er   w h ic h   ca n   j u s ti f y   it s   b e h av io u r   i n   f a u lt   co n d itio n s .   W in d in g - to - w i n d in g   f au lts   ar al s o   p r o d u ce d   b y   r ea s o n s   l ik m ec h an ica f o r ce   d u to   m ec h an ical  co n n ec t io n   in   tr an s f o r m er ,   w i n d i n g   in s u latio n   d estru c tio n   ca u s ed   b y   co n tin u o u s   o v er lo ad   an d   tr an s f o r m er   i n s u latio n   b r ea k d o w n   d u e   to   an   i m p u ls v o l ta g e,   o r   co m b in atio n   o f   all  t h m e n tio n ed   r ea s o n s   [ 2 - 3 ] .     T h tr an s f o r m er   m o d els  u s ed   i n   m o s p r ev io u s   s t u d ies  ar i n   n o - f a u lt  ca s e s   o r   m o d els  t h o s e   co n s id er   ex ter n al  f au l [ 4 - 5 ] .   I n   [ 6 - 8 ] ,   b y   m a k i n g   s h o r cir cu it  co n n ec tio n s   o f   th m a in   n o d es  w h ic h   b elo n g   to   a   w i n d i n g ,   n e w   p r o tectio n - b ased   m et h o d   is   in v e s ti g ated   f o r   m o d elli n g   a n d   s i m u lati n g   i n ter n al  s h o r cir cu it   f au lts   in   tr an s f o r m er s .   I n   [ 9 ] ,   an   ad v a n ce d   al g o r ith m   is   p r o p o s ed   in   w h ic h   th e   p o w er   tr an s f o r m er s   p r o tectio n   is   s h o w n   o n   s in g le - p h a s tr an s f o r m er   b y   an   eq u i v ale n cir cu it  o f   i n v er s i n d u cta n ce s .   I n   [ 1 0 - 1 1 ] ,   o n o f   th e   m o s i m p o r tan m o d el s   is   p r o p o s ed   th at  o b tain s   leak a g a n d   lin k a g in d u cta n ce   an d   also   r esis tan ce   m atr ice s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 :   2 0 3     2 1 2   204   to   in ter n al  f a u lt  s t u d ies.  T h er ef o r li n ea r   m o d el  f o r   tr an s f o r m er   w it h   i n ter n al  f a u lt  is   ac h ie v ed .   B u t   t h is   m en tio n ed   al g o r ith m   is   n o t   p r ec is en o u g h   in   tr a n s f o r m er   m o d elli n g   in   co m p ar is o n   w it h   th o t h er   tr an s f o r m er   p r o tectio n   alg o r it h m s   [ 1 2 - 1 3 ] .   I n   [ 1 4 - 1 5 ] ,   to   f ac ilit a te  t h ca l cu latio n s   a n d   i n cr ea s t h ac c u r ac y   o f   t h w in d i n g   s h o r cir cu it  f a u lt s   m o d ell in g   p r o ce d u r e,   m o d el  k n o w n   as  th v ar iab le  p h ase  m o d el  h as  b ee n   i n tr o d u ce d .   T h is   m o d el  e m p lo y s   th w i n d in g   l in k a g f lu x es  a s   s o lu tio n   v ar iab les.  A n o t h er   r esear ch   u s es   T r an s m i s s io n   L i n Me t h o d   ( T L M)   an d   f u zz y   lo g ic   an al y s is   b ased   o n   d y n a m ic   p r in cip le   c o m p o n en t   an a l y s is   i n   m o d ellin g   o f   tr a n s f o r m er   b eh av io r   f o r   in ter n al  s h o r t c ir cu it st u d ies [ 1 6 ] .     Fin ite   E le m e n An al y s is   ( FE A)   is   an o t h er   tech n iq u f o r   p r ec is m o d elli n g   o f   ele m e n t s   b eh av io r   s u c h   as p o w er   tr an s f o r m er s   w h ic h   h av n o n li n ea r   ch ar ac ter i s tics   lik m ag n etic  s atu r atio n   [ 1 9 - 2 0 ] .     I n   [ 1 8 ] ,   th t w o   d i m e n s io n al   m o d el  o f   f in i te  ele m e n m e th o d   is   p r esen ted   f o r   in v e s ti g ati n g   t h e   b eh av io r   o f   tr an s f o r m er .   I n   t h is   m o d el,   d u to   eli m i n ati n g   o n d i m e n s io n ,   in   o r d er   to   p r o p er   ap p r o x i m atio n ,   th lo s t   v a lu o f   co il  s h o u ld   b ap p lied   in   elec tr ical  m o d el  o f   tr a n s f o r m er .   So   t h i s   m o d el  c an n o t b co n s id er ed   as a n   a cc u r ate  m o d el  f o r   tr an s f o r m er .   I n   th is   p ap er ,   b y   u s in g   elec tr o m a g n etic  co u p li n g   m o d el  an d   th r ee - d i m e n s io n a s tr u ct u r al  f i n ite   ele m e n t,  p o w er   tr a n s f o r m e r   m o d ellin g   is   p r esen ted   i n   d if f er e n co n d itio n s   i n cl u d in g   n o r m al  co n d itio n ,   m ag n etiz in g   i n r u s h   a n d   in ter n al  s h o r t c ir cu it  f a u lt c ase s .   I n   th i s   ap p r o ac h ,   m u lti - co il  f o r m   i s   co n s id er ed   f o r   th tr a n s f o r m er   a n d   w ith   elec tr o m a g n et ic  an d   elec tr ic  co u p le  b et w ee n   co ils ;   p h y s ical  a n d   g eo m etr ic  m o d el  o f   tr an s f o r m er   is   co n s tr u c ted .   A ls o ,   d if f er en t   f ield   a n d   ter m i n al  p ar a m e ter s   o f   tr an s f o r m er   in   t h n o r m a co n d itio n   a n d   i n ter n al   s h o r cir cu it   ca s e s ,   ar e   o b tain ed   v er y   ac cu r atel y   w i th   ev a l u ati n g   d o n b y   ti m e   s tep   m et h o d .   T h is   m o d el  also   co n s id er s   th e   tr an s f o r m er   n o n li n ea r   ch ar ac te r is tic.       2.   I NT E RNA L   F AU L T S IN   T RANSF O RM E RS   I n ter n al  s h o r cir c u it  f a u lts   ar k n o w n   a s   m o s i m p o r tan r e aso n s   o f   i n ap p r o p r iaten ess   p e r f o r m an ce   in   p o w er   tr an s f o r m er s .   A l s o ,   d is tin g u is h i n g   th e   f au l f r o m   m ag n etiz in g   i n r u s h   e f f ec o f   t h tr a n s f o r m er   i s   s o   s ig n i f ica n to   g u ar an tee  t h r o b u s p r o tectio n   o f   w i n d   to   w i n d   f au lt  i n   th p r i m ar y   p h a s an d   at  last ,   it  d ep icts   th p r i m ar y   to   s ec o n d ar y   w i n d in g   f a u lt.   I n   g r o u n d   f a u lts ,   t h w i n d i n g   is   d iv id ed   in to   t wo   - N1   a n d   N2 -   p ar ts   [ 1 1 ] .   Fig u r es  1 ( a) ,   1 ( b ) ,   1 ( c) ,   an d   1 ( d )   d ep ict  eq u iv ale n c ir cu its   s ta tes  o f   t h tr a n s f o r m er   n o r m al   co n d itio n ,   s h o r cir c u it  f a u lt  in   p r i m ar y   p h ase,   t u r n   to   t u r n   f a u lt   in   p r im ar y   p h ase   an d   p r i m ar y   p h a s tu r n   to   s ec o n d ar y   p h ase  tu r n   f a u lt,  r esp ec ti v el y .   On   t h o th er   h an d ,   i n   tu r n   to   tu r n   f a u lts ,   t h w i n d i n g   i s   d i v id ed   to   th r ee   N1 ,   N2   an d   N3 -   p ar ts .   Fin all y   in   t w o   w in d i n g   f a u lt s ,   ea ch   w i n d in g   is   d iv id ed   t o   t w o   p ar ts .   A ll   t h m e n tio n ed   f au l ts   s h all  b e   co n s id er ed   f o r   3   p h ases .   A l s o ,   th s i m u lta n eit y   p r o b ab ilit y   o f   t h f a u lt s   is   p o s s ib le.   No w ,   t h m o s i m p o r ta n t   p r o b lem   i s   ev a lu at in g   a n d   o b tain i n g   th e   r elatio n s h ip s   o f   tr a n s f o r m er   in   th e s co n d itio n s   ( i n ter n al  f au l ts )   w h ile   co n s id er in g   tr a n s f o r m er   c h ar ac ter i s tics   s u ch   as   lea k ag e   an d   m u tu a i n d u cta n ce s   a n d   th e ir   m u t u al  i m p ac ts ,   n o n li n ea r   B - c u r v e,   ch a n g i n   lo ad   an d   ch an g o f   s o u r ce   i m p ed a n ce .   Du r in g   n e t w o r k   r ec o n f ig u r ati o n ,   th p o w er   f lo w   an a l y s is   s h o u ld   b p er f o r m ed .   Fo r   ea ch   p r o p o s ed   co n f i g u r atio n ,   t h p o w er   f lo an al y s i s   s h o u ld   b i m p le m en ted   to   ev alu a te   th e   n o d al  v o ltag e,   p o w er   lo s s   o f   s y s te m   a n d   cu r r en o f   ea ch   b r an ch .   D u to   s ev er al  ad v a n ta g es  o f   th f o r w ar d /b ac k w ar d   s w ee p   tech n iq u s u c h   as.  Nee d in g   lo w   m e m o r y ,   h i g h   co m p u tatio n a p er f o r m a n c e,   s i m p le   s t r u ct u r e,   h ig h   co n v er g e n ce   ca p ab ilit y ,   an d   ap p licab ilit y   to   u tili za ti o n   in   u n b alan ce d   s y s te m s ,   th is   p o w er   f lo w   m et h o d   h a s   b ee n   s elec ted   in     th is   s t u d y   [1 0 ].         3.   P O WE T R ANSF O RM E M O DE L I N G   B AS E O F I NIT E   E L E M E NT   M E T H O D   3 . 1 .   G ener a l P rinci ples   Fin ite   ele m en t   m e th o d   is   n u m er ical  tec h n iq u to   o b tain   a p p r o x im a te  s o l u tio n s   i n   b o u n d ar y   v al u p r o b lem s   a n d   b ec au s o f   its   h ig h   ab ilit y   i n   an a l y s is   o f   s o - co m p lica ted   g eo m e tr ic  an d   c o m p o s i te  p r o b lem s ,   th is   m et h o d   is   an   i m p o r tan t to o l in   s o lv i n g   elec tr o m a g n etic  p r o b lem s .   Ge n e r al  p r in cip les i n   th r ee - d i m e n s io n al   f i n ite  ele m e n an a l y s is   f o r   tr an s ien as s es s m e n o f   t h p o w er   tr an s f o r m er   b eh av io r   w it h   co u p led   elec tr ical  an d   elec tr o m ag n etic  f ield   ar b ased   o n   Ma x w ell s   eq u at io n s   ( 1 - 2 ) .       * (   1     )     (    ) = J s                              ( 1 )     . A   0                                     ( 2 )     [E m ] =[ R m ]   [ I m ]   +N    [ m ]   +[ L m  [I m ]                           ( 3 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Mo d elin g   o f Ma g n etiz in g   I n r u s h   a n d   I n tern a l F a u lts   fo r   Th r ee - P h a s Tr a n s fo r mers   ( F a r h a d   N a md a r i )   205   N   th ese  eq u atio n s ,   σ   r ep r ese n ts   elec tr ical  co n d u ct iv i t y   o f   t h r elate d   d o m a in ,   μ   is   m ag n etic   p er m ea b ili t y ,   A ,   m a g n etic  p o ten tial  v ec to r ,   J s ,   cu r r en s o u r ce   d en s it y   a n d   is   th elec tr i ca s ca lar   p o ten tial   w h o s g r ad ien v al u i n   ea c h   s u r f ac e   co u ld   b e v al u ated   if   th i n j ec ted   elec tr ical  v o lta g to   th at  s u r f ac e   h as   b ee n   d eter m i n ed .   T h t h ir d   r elatio n   s tates  m th   elec tr ical  b r an ch   eq u atio n s .   I n   th ese  m atr ic   ter m s ,   φ   is   m ag n etic  f l u x   b et w ee n   w in d i n g s ,   is   n u m b er   o f   tu r n s ,   E a n d   i m   ar ap p lied   v o ltag an d   elec tr ical  cu r r en in   m th   b r an ch ,   r esp ec ti v el y .   R m   an d   L m atr ic es  i n d icate   b r an ch   r es is ta n ce   an d   b r an c h   l ea k ag i n d u cta n ce s ,   r esp ec tiv el y   [ 21 - 2 2 ] .                 ( a)     ( b )     ( c)     ( d )     Fig u r 1 .   Mo d el  o f   T r an s f o r m er   C ir cu it  A r ea   Un d er   I n ter n al   Sh o r t Ci r cu it Fa u lt.  ( A No   F au lt C o n d itio n ,   ( B Sin g le  P h ase  to   Gr o u n d   Sh o r C ir cu it  C o n d itio n ,   ( C T u r n   to   T u r n   Sh o r t Ci r cu i t Co n d itio n ,   ( D T h T u r n s   C o n n ec tio n   o f   P h a s to   P h as B       W ith   tak i n g   t h ab o v m e n tio n ed   eq u atio n s   in to   ac co u n t,  t h in f o r m atio n   r elate d   to   th g eo m e tr ical  s tr u ct u r o f   tr a n s f o r m er ,   b o u n d ar y   co n d itio n s ,   co r an d   w i n d i n g s   ch ar ac ter is tic   ( in clu d in g   n o n - li n ea r   ch ar ac ter is tic   o f   t h co r e) ,   an d   s u p p l y   co n d itio n s   a n d   lo ad in g   ar co n s id er ed   as  p r o b lem   i n p u t s   a n d   s o m e   d if f er e n q u a n tit ies  s u c h   a s   w i n d in g s   e lectr ical  c u r r en a n d   i n ter n al   f ie ld   q u an titi es   d is tr ib u tio n   o f   tr a n s f o r m er   ar s u p p o s ed   as  th e   o u tp u ts   o f   th e   m o d el.   T h ese  eq u atio n s   d escr ib th e   tr an s f o r m er   elec tr o m ag n etic   eq u atio n   as  s ec o n d   o r d er   d if f er en tial  eq u atio n   a n d   o n   th co n d itio n   th at  th d i v er g e n ce   o f   m ag n e tic  p o ten tial  v ec to r   ( co u lo m b   g au g e)   i s   eq u a to   ze r o ,   g u ar a n tee   t h u n i q u s o l u tio n   o f   m a g n etic   p o ten tial  v ec to r   i n     p r o b lem   n o d es.           F ig u r 2 .   Me s h   o f   t h St u d ied   T r an s f o r m er   Pha se   A   Pha se   C   Pha se   B   P ha se   A   Pha se   C   N1     N2   P ha se   B   N1     N3     N2     Pha se   A   Pha se   B   Pha se   C       N1     N2     N1     N2     Pha se   A   Pha se   B   Pha se   C   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 :   2 0 3     2 1 2   206   E ac h   s et  o f   t h elec tr ical  an d   m ag n etic  eq u at io n s   o f   tr an s f o r m er   i n   th ab o v eq u atio n s   m ak e s   its   o w n   co r r esp o n d in g   m atr ic  eq u atio n   a n d   w ith   co u p li n g   th e s eq u atio n s   an d   s o lv in g   t h em   b y   d is cr et io n   t h e   s p ac o f   p r o b l e m   i n to   f e w   co m p o n e n t s   k n o w n   as   m e s h   ( Fig u r 2 )   an d   ca lc u lati n g   th e   p o ten tial  v ec to r   in   ea ch   n o d e,   t h p r o b le m   w o u l d   b s o lv ed   an d   all  th elec tr ical  an d   m ag n etic   q u a n titi e s   co u ld   b d escr ib ed   b ased   o n   th ese  p ar a m eter s .   C o n s id er in g   t h i s   f ac t h at  t h e   ab o v m e n tio n ed   eq u atio n s   ar Ma x w ell  eq u atio n s   a n d   v alid   in   all  elec tr o m ag n etic  s y s te m s   r eg ar d less   o f   th e ir   co n d itio n s   a n d   s tr u ctu r e s ,   in   th e   f a u lt   o cc u r r en ce   co n d itio n ,   t h ese   eq u atio n s   co u ld   clar if y   th ele ctr ical  an d   m a g n et ic  b eh av io r   o f   tr an s f o r m er   [ 2 0 ] .     3 . 2 .   M o delin g   a nd   Si m ula t io n o f   T ra ns f o r m er   3 . 1 . 1 .   M o delin g   M a g net   I n   o r d er   to   v alid ate  t h p r o p o s ed   ap p r o ac h ,   it  is   i m p le m e n te d   o n   r ea tr a n s f o r m er .   T h tr an s f o r m er   ch ar ac ter is tic s   ar s h o w n   i n   T ab le.   1 .   T h s tu d ied   tr an s f o r m er   is   d ep icted   in   Fig u r 3 .   T h f i n ite  e le m e n t   m o d ell in g   o f   tr a n s f o r m er   co n t ain s   th r ee   g e n er al  s tep s 1 -   m ag n et ic  co r m o d elli n g ,   w i n d i n g s   m o d ellin g ,   th e   in s u latio n   s p ac b et w ee n   t h e m   w i th   p r o p er   g eo m e tr y ,   a n d   ass i g n in g   ap p r o p r iate  v al u es   to   th co n s t itu tiv e   p ar am eter s   o f   ele m en t s   s u c h   as  co n d u cti v it y ,   p er m ea b ilit y   co ef f icie n t,   an d   p as s i n g   c o ef f icie n t   f o r   ea c h   ele m e n t.  2 - tr i g g er i n g   th m o d el  in   o r d er   to   ad j u s in itial   co n d itio n   an d   3 -   p er f o r m in g   p r o p er   b o u n d ar y   co n d itio n s   to   th p r o b le m .   I n   o r d er   to   r e d u ce   th a m o u n o f   ca lcu latio n s ,   s y m m etr y   i n   C o m s o Mu ltip h y s ics   5 . 1   s o f t w ar is   u s ed .   I n   Fig u r 4 ,   th air   is   m o d elled   ar o u n d   th tr a n s f o r m er   a n d   u s i n g   s y m m etr y   al s o   ca u s ed   r ed u ctio n   in   ca lc u lat io n s .   I n   t h len g t h   o f   z,   y   a x is ,   u s i n g   s y m m etr y   is   f ea s ib le  an d   as  s h o w n   in   F ig u r 4 ,   th e   s p ac o f   p r o b l em   h a s   b ee n   d i m i n is h ed .               Fig u r 3 .   P h y s ical  Vie w   o f   th e   Stu d ied   T r an s f o r m er   Fig u r 4 .   Fin ite  E le m e n t M o d el  o f   th St u d ied   T r an s f o r m er       T ab le  1 .   C h ar ac tr is tics   o f   t h Stu d ied   T r an s f o r m er         3 . 3 .   F a ults M o delin g   3 . 3 . 1 .   M a g net ic  M o del   Fig u r 5   ill u s tr ates   f i n ite  e le m en m o d el  o f   tr an s f o r m er   w h e n   tu r n   to   t u r n   f a u lt  i s   ac cr u ed   in   t h e   p r im ar y   s id e.   I n   t h is   m o d ellin g ,   b ec au s t h cr o s s - s ec tio n s   o f   co n d u cto r s   ar co n s id er ed   less   t h an   co n d u cto r   s k i n   d ep th ,   th ed d y   lo s s es  co u ld   b n eg lecte d .   T h b asis   o f   th is   m o d el  is   s i m ilar   to   o n th at  p r esen ted   in   [ 1 2 ]   in   w h ich   t h d iv id ed   w i n d i n g s   m et h o d   is   u s ed   in   s h o r cir cu it  f a u lt   co n d itio n   in   o r d er   t o   in v esti g ate   tr an s f o r m er   b eh a v io r .   T h er ef o r e,   w it h   v ar iatio n   in   co n s id er ed   s h o r cir cu it  r esis tan ce   i n   s p ec if ic   ti m an d   n o ticin g   th e x ac t   d ef i n itio n   o f   co n n ec tio n   m es h   n u m b er s ,   t h s h o r cir cu it  co n d itio n s   co u ld   b p er f o r m ed   to   tr an s f o r m er .   I n   o t h er   w o r d s ,   t h tr an s f o r m er   ca n   b m o d ele d   w it h   elec tr ical - m a g n e tic  co u p lin g   a n d   d iv id ed   w i n d i n g s   an d   in   s p ec if ic  ti m an d   th v ar iatio n s   r elate d   to   th f au lt  r esis ta n ce   ar p er f o r m ed .   I s h o u ld   b e   n o ted   th at  in   t h p r ev io u s   f i n ite  ele m e n t - b ased   m o d e ls ,   th e lectr ical  c u r r en d e n s it y   w a s   u s ed   as     p r o b lem   in p u t [ 1 9 ] .   1 0   k V A   r a t e d   p o w e r   2 0 0 / 2 0 0   r a t i o   2 6 6   H V   t u r n n u m b e r   26 6   L V   t u r n n u m b e r   Y y 0   c o n n e c t i o n   g r o u p   1 2 0   m m   c o r e 's d i a me t e r   2 . 1   mm   c o i l 's d i a me t e r   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Mo d elin g   o f Ma g n etiz in g   I n r u s h   a n d   I n tern a l F a u lts   fo r   Th r ee - P h a s Tr a n s fo r mers   ( F a r h a d   N a md a r i )   207       Fig u r 5 .   Fin ite  E le m e n t M o d el  o f   th St u d ied   T r an s f o r m er .   ( A )   C o r e ,   ( B )   P r im ar y   C o il,  ( C )   Hea lth y   P ar t o f   Fau lt y   C o il a n d   Sh o r t C ir cu it  P ar t o f   T h Fau lt y   C o il   ( D)       I m ea n s   in   s h o r cir cu it  f a u lt  co n d itio n ,   th f a u lt y   w in d i n g   h as  c u r r en d en s it y   a n d   t h o th er s   b ec o m o p en   cir c u it.  W it h   k n o w i n g   th v al u o f   d e n s it y   c u r r en t,  elec tr o m a g n et ic  eq u atio n s   h a v b ee n   s o lv ed .   B u b ec au s t h f o llo w in g   ele ctr ical  cu r r en d en s it y   i n   th c o n n ec tio n   m e s h es  is   f u n c tio n   o f   to tal  w i n d i n g   d en s it y   cu r r e n an d   f a u lt  co n d itio n   ( lo ca tio n   a n d   n u m b er   o f   co n tain i n g   t u r n s ) ,   also   cu r r en t   an d   to tal  m a g n etic   m o tiv a tio n   f o r ce   ( MM F)   o f   w in d i n g   ar d ep en d e n on   th e   f a u lt   co n d itio n ,   s o   th ese  m o d el s   co u ld     n o t b p r ac tical.   A l s o ,   it  s h o u ld   b n o ted   th at   in   th is   p ap er ,   w it h   u tili z in g   f i n ite  ele m e n ap p r o ac h ,   d if f er en f ield   p ar am eter s   an d   ter m i n al  b eh a v io r   o f   tr an s f o r m er   in   th w i n d in g   s h o r cir cu it  co n d itio n   ar ca lcu lated   th r o u g h   C OM SO L   Mu ltip h y s ic s   s o f t w a r [ 2 3 ] .   I n   ad d itio n   to   h a v in g   an   ab ilit y   o f   ca lcu lati on   an d   in v e s tig a ti o n   o f   m ag n etic   ch ar ac ter i s tics   o f   th s t u d ied   m o d el,   t h is   s o f t w ar e   ca n   s i m u late  t h ter m i n al  q u an titi e s   b eh a v io r   o f   th m o d el.   T h u s ,   u s i n g   a n cill ar y   s o f t w ar to   co n n ec elec t r ical  cir c u it s   ( i n cl u d in g   s u p p l y   a n d   lo ad in g )   a n d   m ag n etic   cir cu it s   u s ed   i n   p r ev io u s   s tu d ie s   o f   f i n ite  e le m e n m et h o d   is   n o r eq u ir ed .   W h en   th d i m en s io n s   an d   ch ar ac ter is tic s   o f   co r is   d ef in ed ,   th n o n lin ea r   ch ar ac ter i s tics   o f   co r e ,   w h ich   ar e   d ep en d en on   its   m a ter ial,   ar e   ad d ed   to   th m o d el.   W it h   t h d ef in i tio n   o f   t h co r m o d el   an d   it s   m ater ial,   w i n d in g s   a n d   b o u n d ar y   co n d itio n s ,   as  w el l a s   i n ter esti n g   elec tr ical  cir c u it,  t h d esire d   m o d el  is   p r o v id ed .       4.   SI M UL AT I O R E S UL T S   Firstl y ,   th n o r m al  w o r k i n g   co n d itio n   o f   t r an s f o r m er   is   s i m u lated .   Fi g u r 6   s h o w s   t h n o r m a l   w o r k i n g   cu r r en o f   tr a n s f o r m e r   an d   Fig u r 7   d ep icts   tr an s f o r m er   m a g n et izin g   i n r u s h   at  th e   s tar tin g   ti m e.   I is   o b v io u s   t h at  m a g n etizi n g   i n r u s h   at  s tar ti n g   ti m i s   cr ea te d   d u to   n o n - li n ea r   n at u r o f   th co r an d   af ter   p ass in g   s h o r t ti m e,   m ag n etiz in g   i n r u s h   b ec o m es a tte n u ated   an d   r ea ch es to   s tead y   s ta te.                     P h a se   A     P h a se   B     P h a se   C       Fig u r 6 .   C u r r en t V a lu i n   th e   T r an s f o r m er   No r m al  W o r k in g   C o n d it io n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 :   2 0 3     2 1 2   208                     P h ase  C   P h ase  B   P h ase  A     Fig u r 7 .   Ma g n etiz in g   I n r u s h       I n   t h is   p ap er ,   th r ee   t y p e s   o f   s i m u latio n   i n clu d i n g   1 -   p r i m ar y   to   s ec o n d ar y   p h a s w i n d i n g   f au lt,  t u r n   to   tu r n   f a u lt  a n d   s i m u lta n eo u s   tu r n   to   tu r n   f au l i n   t w o   p h a s an d   th r ee   p h ase,   ar e   s tu d ied .   B ec au s t h s u p p l y   is   an   id ea l   s in u s o id al ,   th v al u o f   in it ial  v o lta g is   s a m as  th s u p p l y   v al u e.   B ec au s t h s ec o n d ar y   s id is   an   o p en   cir c u it,  t h v alu e   o f   t h s ec o n d ar y   s id c u r r en t   is   e q u al  to   ze r o .   T h er ef o r e,   o n l y   th s ec o n d ar y   s id e   cu r r en ts   ar ill u s tr ated .   T h s h o r t c ir cu it  f au lt o cc u r r en ce   ti m in   al l t y p e s   o f   s i m u latio n   i s   co n s id er ed   as 1   s ec   an d   th s h o r t c ir cu it r esi s ta n ce   is   0 . 3   o h m   w h ic h   d escr ib es s w itc h   r esi s ta n ce   an d   co n tacto r   b lad es r esis tan ce .   W h en   an   i n ter n al  s h o r cir c u it  f a u lt  o cc u r s   in   s ec o n d ar y   w i n d i n g   o f   tr a n s f o r m er ,   b o th   in   tu r n   to   ea r th   s h o r cir cu it  f a u lt  a n d   tu r n   to   t u r n   f a u lt,   th e   f o r m er   w o u ld   i n cr ea s a n d   h u g ed d y   c u r r en t   i n   co n n ec tio n   m es h es   w o u ld   f lo w .   Fi g u r 8   s h o w s   t u r n   to   t u r n   s h o r cir c u it  i n   p h ase   w h en   t h 9 8 th   t u r n   i s   co n n ec ted   to   1 8 2 th   o f   p r im ar y   s id e.   Du to   lo w   f r eq u e n c y   s t u d y   o f   i n ter n al  f a u lt,  th tr a n s ien co n d itio n s   ar n o d ep icted   in   s i m u latio n s .   Fig u r 9   ill u s tr ates   s i m u lta n e o u s l y   t u r n   to   t u r n   s h o r cir c u i in   p h ase  A   a n d   B   w h e n   t h 9 8 th   t u r n   is   co n n ec t ed   to   1 8 2 th   o f   p r i m ar y   s id i n   p h ase   A   a n d   t h e   9 8 th   t u r n   i s   co n n ec ted   to   1 8 2 th   o f   p r i m ar y   s id i n   p h ase  B .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Mo d elin g   o f Ma g n etiz in g   I n r u s h   a n d   I n tern a l F a u lts   fo r   Th r ee - P h a s Tr a n s fo r mers   ( F a r h a d   N a md a r i )   209           P h ase  C   P h ase  B   P h ase  A     Fig u r 8 .   C u r r en Va lu i n   th e   Fau lt  C o n d itio n       Dif f er en t   f au lt   co n d itio n s   in   t r an s f o r m er   h av e   b ee n   co n s id e r ed .   T h s i m u latio n   r es u lts   an d   test s   o n   th p r ac tical  t y p tr a n s f o r m er   ar s h o w n   i n   T ab le.   2 .   I n   tab le  2   an d   at  th f ir s co l u m n ,   P   m ea n s   p r i m ar y   s id e   an d   th n u m b er s   w h ic h   ar n e x to   th P   d ep ict  co n n ec tio n   t u r n s   to   ea ch   o th er   an d   A ,   B ,   an d   C   ill u s tr ate  t h co r r esp o n d in g   f au lt y   p h as e s .   T h o b tain ed   s i m u lat io n   r es u lts   r ev ea w h en   an   in ter n al  f au lt  o cc u r s   i n   t h e   tr an s f o r m er ,   b ec au s s u p p l y   v o ltag i s   co n s tan an d   t h less   n u m b er   o f   t u r n s   s h o u ld   p r o v id th s a m m ag n etic  m o ti v atio n   f o r ce   ( MM F),   th er ef o r e   th v a lu o f   c u r r en v ar iat io n   i s   h i g h   a n d   in cr e m en ta l.  A l s o   th e   ed d y   c u r r en p as s in g   t h co n n ec tio n   m e s h es  ca u s e s   MM F   in   t h m es h   w h ich   is   t h o p p o s ite  o f   it s   cr ea to r   b ased   o n   L e n r u le  a n d   tr ie s   t o   w ea k en   th m ai n   MM F.   T h is   co n ce p t is   also   a n o th er   r ea s o n   ab o u t h i n cr ea s e   o f   th c u r r en t v a lu d u r i n g   th e   in ter n al  s h o r t c ir cu i t.                   P h ase  C   P h ase  B   P h ase  A     Fig u r 9 .   C u r r en t V a lu i n   th e   Fau lt  C o n d itio n                 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 :   2 0 3     2 1 2   210   T ab le  2 . T h C o m p ar is o n   o f   F au lt R e s u lts         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
IJ AA S   I SS N:  2252 - 8814       Mo d elin g   o f Ma g n etiz in g   I n r u s h   a n d   I n tern a l F a u lts   fo r   Th r ee - P h a s Tr a n s fo r mers   ( F a r h a d   N a md a r i )   211   A ll   t h n u m er ical   r esu lts   in   t h tab le  ar b ased   o n   d o m ai n .   T h co m p ar is o n   b et w ee n   s i m u lat io n   r esu lt s   s h o w s   th a m o s o f   t h e   ti m e,   th tr a n s f o r m er   m o d eli n g   i n   t h in ter n al  s h o r cir cu it   co n d itio n   u s in g   3 D   s tr u ct u r al  f in i te  ele m en t   m et h o d   p r esen ts   h i g h   ac c u r ac y   o f   tr an s f o r m er   b e h av io r .   So ,   th p er f o r m a n ce   o f   p o w er   tr an s f o r m er   i n   p r o tecti o n   s t u d ies   an d   e s p ec iall y   i n t er n al  f au lts   w it h   h i g h   r eliab il it y   is   p r o v id ed   b y   u s i n g   3 s tr u ct u r al  f in i te  ele m en m e th o d   w h ic h   i s   p r o p o s ed   an d   in v esti g ated   i n   th i s   co n tr i b u tio n .       5.   CO NCLU SI O   I n   th is   p ap er ,   an   ap p r o ac h - b ased   o n   s tu d y   o f   in t er n al  w i n d in g   s h o r cir cu it  f au l ts   o f   t h r ee   p h ase   tr an s f o r m er   w it h   u s i n g   3 f i n ite  ele m e n m e th o d   is   i n v esti g ated .   B ased   o n   p r ac tical  in f o r m atio n   o f   tr an s f o r m er ,   t h f in ite   ele m e n m o d el  f o r   in ter n al  s h o r cir cu it  f au lt  co n d itio n   is   ca r r ied   o u b y   u s i n g   CO MSO L   M u ltip h y s ics  s o f t w ar e.   B ased   o n   th is   m o d el,   b y   d eter m in i n g   th d i m e n s io n s ,   th m ater ial  o f   p r o d u ce r   elem e n ts   a n d   elec tr ical  co n n ec tio n s   b et w ee n   tr an s f o r m er   co m p o n e n ts   a n d   w it h   n u m er ical  s o l u tio n   in   m ag n etic   ar ea   an d   o b tain i n g   t h f lo w   f lu x ,   t h v a lu e s   o f   cu r r en a n d   v o lta g es  in   tr an s f o r m er   ar ca lcu lated .   A l s o ,   f o r   d eter m i n i n g   t h f a u l ts   in   tr an s f o r m er ,   af ter   en ter in g   th ch ar ac ter i s tics   a n d   d iv id in g   t h f a u lt y   co i l   in to   s o m p ar ts ,   t h e x is ti n g   f au lts   ar ap p lied   in   t h tr an s f o r m er   an d   w it h   t h m e n tio n ed   n u m er ical  ap p r o ac h ,   th p r o b lem   h as b ee n   s o lv ed .     A l s o   i n   o r d er   to   h a v m o r s tu d ie s   ab o u t   th e   e f f ic ien c y   o f   p r o p o s ed   ap p r o ac h   an d   s h o w in g   it s   r o b u s tn es s ,   d i f f er e n co n d itio n s   o f   in ter n al  f a u lt s   ar s i m u lat ed   an d   v ar io u s   p r ac tical   test s   ar p er f o r m ed   o n   a   t y p ical  tr an s f o r m er   i n   th la b o r ato r y .   W ith   en ter in g   th t r an s f o r m er   ch ar ac ter is tic s   in t o   th p r o g r am   an d   m ak in g   t h tr a n s f o r m er   m o d el,   th c u r r en a n d   v o ltag e   v alu e s   ar a s s es s ed .   T h co m p ar i s o n   b et w ee n   s i m u lat io n   r es u lts   a n d   o b tain ed   ex p er i m en tal  r es u lt s   r ev ea ls   th at  t h m o d eli n g   o f   tr an s f o r m er   b y   u s i n g   3 D   f i n ite  ele m e n m et h o d   p r esen ts   an   ac cu r ate  ap p r o x i m atio n   o f   ter m i n al  v al u es  o f   tr a n s f o r m er   i n   t h n o r m al   co n d itio n ,   m ag n etizi n g   i n r u s h   an d   i n ter n al  f a u lt s .   T h is   m o d el  ca n   b u s ed   i n   d i f f er e n al g o r i th m s   w h ich   ar e   n ee d ed   f o r   u tili z i n g   p r o tectio n   o f   p o w er   tr an s f o r m er s .       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   F ra n k li n ,   A rth u Ch a rles ,   a n d   Da v id   P e ter  F ra n k li n .   T h e   J   &   tra n sfo rm e b o o k a   p ra c ti c a l   tec h n o l o g y   o t h e   p o we r tra n sfo rm e r .   El se v ier,  2 0 1 3 .   [ 2 ]   Oliv e ira,  L u ís  M R.   " p e r m e a n c e - b a se d   tran sf o r m e r   m o d e a n d   it a p p li c a ti o n   to   w in d i n g   in tert u rn   a rc in g   f a u lt   stu d ies . "   Po we r De li v e ry ,   IEE T ra n sa c ti o n s   on   2 5 . 3   ( 2 0 1 0 ) 1 5 8 9 - 1 5 9 8 .   [ 3 ]   G .   Eas o n ,   B.   No b le,  a n d   I. N.  S n e d d o n ,   On   c e rta i n   in teg ra ls  o L i p sc h it z - Ha n k e typ e   i n v o lvin g   p r o d u c ts   o Bes se fu n c ti o n s,   P h il .   T ra n s.  R o y .   S o c .   L o n d o n ,   v o l.   A 2 4 7 ,   p p .   5 2 9 - 5 5 1 ,   A p ril   1 9 5 5 .   [ 4 ]   P e d ra ,   Jo a q u i n ,   e a l.   " Ha r m o n ic  n o n li n e a tran sf o r m e m o d e li n g . "   Po we De li v e ry ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   1 9 . 2   (2 0 0 4 ):  8 8 4 - 8 9 0 .   [ 5 ]   G re e n e ,   J.  Da v id ,   a n d   C h a rles   G ro ss .   " No n li n e a m o d e li n g   o f   tran sf o r m e rs." In d u stry   Ap p li c a ti o n s,  IE EE   T ra n sa c ti o n s   on   2 4 . 3   (1 9 8 8 ):  4 3 4 - 4 3 8 .   [ 6 ]   M o rc h e d ,   A . ,   L .   M a rti ,   a n d   J.  Ot tev a n g e rs.  " A   h ig h   f re q u e n c y   tran sf o rm e m o d e f o th e   EM T P . "   P o w e De li v e r y ,   IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   8 ,   n o .   3   ( 1 9 9 3 ):  1 6 1 5 - 1 6 2 6 .   [ 7 ]   P h a d k e ,   A . G . ,   T h o rp ,   J. S .   ( 1 9 8 3 ).   A   n e w   c o m p u ter - b a se d   f lu x - re stra in e d   c u rre n t - d if fe re n ti a re la y   f o p o w e r   tran sf o r m e p ro tec ti o n .   IEE T ra n s.  o n   Po we r A p p .   S y ste m,   V o l .   P A S - 1 0 2 ,   n o .   1 1 ,   p p .   3 6 2 4 - 3 6 2 9 .   [ 8 ]   Ra h m a n ,   M . ,   a n d   B.   Je y a su r y a .   " A   sta te - of - th e - a rt   re v ie w   o f   tran s f o r m e p ro tec ti o n   a lg o rit h m s."   IE EE   tra n s a c ti o n s   o n   p o we r d e l ive ry   3 ,   n o .   2   (1 9 8 8 ) 5 3 4 - 5 4 4 .   [ 9 ]   L a rso n ,   R.   R. ,   A .   J.  F lec h sig ,   a n d   E.   O.  S c h w e it z e r.   " T h e   d e sig n   a n d   tes o f   a   d ig it a re l a y   f o tran s f o rm e r   p ro tec ti o n . "   Po we r A p p a ra t u s a n d   S y ste ms ,   IEE E   T ra n sa c ti o n o n   3   (1 9 7 9 ):  7 9 5 - 8 0 4 .   [ 1 0 ]     In a g a k i,   Ke izo ,   M a sa ru   Hig a k i ,   Yo sh iak M a tsu i,   Ke n taro   Ku rit a ,   M a m o ru   S u z u k i,   Ka z u y o sh Yo sh id a ,   a n d   T a k a f u m M a e d a .   " Dig it a p ro tec ti o n   m e th o d   f o p o w e tran sf o rm e rs  b a se d   o n   a n   e q u iv a len c ircu it   c o m p o se d   o f   in v e rse   in d u c tan c e . "   P o w e De li v e r y ,   IEE T ra n sa c ti o n s o n   3 ,   n o .   4   (1 9 8 8 ):  1 5 0 1 - 1 5 1 0 .     [ 1 1 ]   Be rtran d ,   P . ,   A .   De v a ll a n d ,   a n d   P .   Ba sta rd .   " A   si m u latio n   m o d e f o tran sf o rm e in tern a f a u lt b a se   f o th e   stu d y   o p ro tec ti o n   a n d   m o n it o ri n g   s y ste m s."   In   El e c tricity  Distrib u ti o n ,   1 9 9 3 .   CIR ED.   1 2 th   I n ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n ,   p p .   1 - 2 1 .   IET ,   1 9 9 3 .   [ 1 2 ]   Ba sta rd ,   P a u ick ,   P ierre   Be rtran d ,   a n d   M ich e M e u n ier.  " A   tran sf o r m e m o d e f o w in d in g   f a u lt   stu d ies . "   P o w e r   De li v e r y ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   9 ,   n o .   2   (1 9 9 4 ):  6 9 0 - 6 9 9 .   [ 1 3 ]   W a n g ,   Hu i f a n g ,   a n d   K.  L .   Bu tl e r.   " F in it e   e le m e n a n a l y s is  o f   in tern a w in d in g   fa u lt in   d istri b u ti o n   tran sf o r m e rs."   Po we r De li v e ry ,   IEE T ra n sa c ti o n o n   16 ,   n o .   3   ( 2 0 0 1 ):  4 2 2 - 4 2 8 .   [ 1 4 ]   W a n g ,   H a n g ,   P e ter  P a lm e r - Bu c k le,  a n d   Ka re n   L .   Bu tl e r.   " T ra n s fo rm e m o d e ls  f o d e tec t io n   o f   i n c ip ien i n tern a l   w in d in g   f a u lt s."   In   Pro c e e d in g o th e   3 0 th   N o rth   Ame ric a n   p o we r   sy mp o siu m ,   Oc to b e r,   Clev e lan d ,   OH ,   p p .   9 0 - 9 8 .   1 9 9 8 .   [ 1 5 ]   L iu ,   Z. ,   S .   L iu ,   a n d   O.  A .   M o h a m m e d .   " A   p ra c ti c a m e th o d   f o b u il d in g   th e   F E - b a se d   p h a se   v a riab le  m o d e o f   sin g le   p h a se   tran sf o rm e r s f o d y n a m ic si m u latio n s ."   M a g n e ti c s,  IE EE   T r a n sa c ti o n s o n   43,   n o .   4   (2 0 0 7 ):  1 7 6 1 - 1 7 6 4 .   [ 1 6 ]   L iu ,   S . ,   Z.   L iu ,   a n d   O.  A .   M o h a m m e d .   " F E - b a se d   m o d e li n g   o f   si n g le - p h a se   d istri b u ti o n   tran sf o rm e rs  w it h   w in d in g   sh o rt  c ircu i f a u lt s."   M a g n e ti c s,  I EE E   T ra n sa c ti o n o n   4 3 ,   n o .   4   ( 2 0 0 7 ):   1 8 4 1 - 1 8 4 4 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 2 5 2 - 8814   IJ AA S   Vo l.  6 ,   No .   3 Sep tem b er   201 7 :   2 0 3     2 1 2   212   [ 1 7 ]   Oz g o n e n e l,   Ok a n ,   a n d   Erd a Kil ic.  " M o d e li n g   a n d   re a l - ti m e   f a u l id e n ti f ica ti o n   in   tra n sf o rm e rs ."   J o u rn a o t h e   Fra n k li n   In sti tu te   3 4 5 ,   n o .   3   ( 2 0 0 8 ):  2 0 5 - 2 2 5 .   [ 1 8 ]   S re lath a ,   G . ,   M .   Ra jk u m a r,   Y.  S u d h a k a r,   a n d   T .   K.  G a n g u l y .   " I m p ro v e m e n ts  in   In tern a I n su lati o n   De sig n   o f   P o w e r   T ra n s f o r m e u sin g   El e c tri c   F ield   A n a l y sis  T h ro u g h   F in i te  El e m e n M e t h o d ."   Po we E n g in e e J o u rn a l   1 6 ,   n o .   2   ( 2 0 1 4 ):  56 - 6 0 .   [ 1 9 ]   d a   S il v a ,   Ju li a n o   Rica rd o ,   Jo a o   P .   Ba sto s,  Ne lso n   S a d o w sk y ,   a n d   Je a n   V.  L e it e .   " El e c tro m a g n e t ic  a n d   t h e rm a l   sim u latio n   o f   a n   o il   in su late d   p o w e r   tran sf o r m e r . "   In   El e c trica Ap p a ra t u a n d   T e c h n o l o g ies   ( S IEL A),   2 0 1 4   1 8 th   In ter n a t io n a S y mp o si u m o n ,   p p .   1 - 4 .   IEE E,   2 0 1 4 .   [ 2 0 ]   Be h jat,   V . ,   V a h e d i ,   A .   Nu m e ric a m o d e li n g   o f   tran s f o r m e rs   i n tu r n   f a u lt a n d   c h a ra c teriz in g   th e   f a u lt y   tran s f o r m e r   b e h a v io u u n d e v a rio u s f a u lt s an d   o p e ra ti n g   c o n d it i o n s” .   I ET   E lec ti c   Po we r A p p ,   Vo l.   5 ,   ( 2 0 1 1 )   p p .   4 1 5 - 4 3 1 .   [ 2 1 ]   P ir io u ,   F . ,   a n d   A .   Ra z e k .   " Nu m e rica si m u latio n   o f   a   n o n c o n v e n t io n a a lt e rn a t o c o n n e c ted   to   a   r e c ti f ier. "   En e rg y   Co n v e rs io n ,   IEE T ra n sa c ti o n s o n   5 ,   n o .   3   (1 9 9 0 ):  5 1 2 - 5 1 8 .   [ 2 2 ]   Bo u isso u ,   S . ,   F .   P iri o u ,   C.   Kie n y ,   a n d   G .   T a n n e a u .   " Nu m e rica si m u latio n   o f   a   p o w e tran sf o r m e r   u sin g   3 f in it e   e le m e n m e th o d   c o u p le d   t o   c ircu i e q u a ti o n . " M a g n e ti c s,  IEE E   T ra n sa c ti o n s o n   3 0 ,   n o .   5   (1 9 9 4 ):  3 2 2 4 - 3 2 2 7 .   [ 2 3 ]   COMS OL ,   M ULT IP HA S ICS   ©   (F EM L A B),   [ o n l in e ] .   h tt p :/ /w ww . c o m so l. c o m     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.