I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   1 4 ,   No .   5 ,  Octo b er   20 2 4 ,   p p .   4 8 2 7 ~ 4 8 3 7   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 1 4 i 5 . pp 4 8 2 7 - 4 8 3 7           4827       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Simula tion o f  lo ss es in a t hree - pha se ba nk of  trans fo rmers in  the  pr esence  of h a rmo nic distortio n       F ra nk   G ra u - M er co nchin i 1 ,   O re s t es H er ná nd ez - Areu 2 ,   J o s é  Rica rdo   Nuñez - Alv a re z 3 ,     M icha el  M o nte neg ro - Ro m er o 3 ,   O s ca r  Q uin t er o - O s pin o 3   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   En g i n e e r i n g ,   F a c u l t y   o f   E l e c t r i c a l   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r s i d a d   d e   O r i e n t e ,   S a n t i a g o   d e   C u b a ,   C u b a   2 E l e c t r o e n e r g e t i c   R e s e a r c h   a n d   T e s t i n g   C e n t e r   ( C I P E L ) ,   U n i v e r s i d a d   T e c n o l ó g i c a   d e   L a   H a b a n a   “ J o s é   A n t o n i o   E c h e v e r r í a ” ,   H a b a n a ,   C u b a   3 En e r g y   D e p a r t me n t ,   F a c u l t y   o f   E n g i n e e r i n g ,   U n i v e r si d a d   d e   l a   C o s t a ,   B a r r a n q u i l l a ,   C o l o m b i a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Dec   2 9 ,   2 0 2 3   R ev is ed   Ma y   1 3 ,   2 0 2 4   Acc ep ted   J u n   9 ,   2 0 2 4       Th e   lo a d   lo ss e s  o f  th e   tran sf o rm e rs  in c re a se   c o n sid e ra b ly   wit h   th e   p re se n c e   o f  h a rm o n ic  d ist o rti o n   i n   th e   c u r re n ts.  Its  in c re a se   c a n   b e   d e term i n e d   u sin g   a n   a n a ly t ica l  m e th o d   b a se d   o n   A NSI/ IEE E  S tan d a r d   C 5 7 . 1 1 0 .   O n   th e   o th e r   h a n d ,   wh e n   it   c o m e s  t o   t h re e - p h a se   b a n k s  wit h   tra n sfo rm e rs  o f   d iffere n t   c a p a c it ies ,   d e lt a   c o n n e c ti o n s,  o r  in c o m p lete   c o n n e c ti o n s,  t h e   a n a ly ti c a l   m e th o d   d o e s  n o t  a ll o w  th e   lo ss e s  to   b e   a c c u ra tely   e stim a ted ,   wh ich   is  wh y   d ig it a l   sim u latio n   is  n e c e ss a ry .   Th is  wo r k   p re se n ts  a n   a d j u ste d   m o d e l  t o   d e term in e   th e   l o a d   lo ss e s  in   a   th re e - p h a se   b a n k   o f   th re e   si n g le - p h a se   tran sfo rm e rs  with   d iffere n t   c o n n e c ti o n   sc h e m e s.  Th e   m o d e l  a ll o ws   fo r   d e term in in g   l o a d   a n d   e lec tri c a l  l o ss e s  a n d   c a lcu latin g   t o tal  a d d it i o n a l  lo ss e s.   It  is  a lso   p o ss ib le  t o   d e c id e   o n   th e   lo a d   c a p a c it y   o f  th e   b a n k ' s  tran sfo rm e rs,  th e   p o we r  fa c to r,   a n d   th e   e ffici e n c y   with   wh ic h   th e y   o p e ra te  u n d e r  th e se   c o n d i ti o n s.   K ey w o r d s :   B an k   o f   tr an s f o r m er s   E f f icien cy   Har m o n ic  d is to r tio n   L o ad   lo s s es   Po wer   f ac to r y   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   J o s é  R icar d o   Nu ñ ez   Alv ar ez   E n er g y   Dep ar tm en t,  Facu lty   o f   E n g in ee r in g ,   U n iv er s id ad   d e   la  C o s ta   C alle  5 8   #   5 5 - 6 6 ,   C P 0 8 0 0 0 2 ,   B ar r an q u illa,  Atlán tico ,   C o lo m b ia   E m ail: jn u n ez 2 2 @ cu c. e d u . co       1.   I NT RO D UCT I O N   Har m o n ics  h av e  u n d esira b le   ef f ec ts   in   elec tr ical  d is tr ib u tio n   cir cu its   [ 1 ] – [ 3 ]   th e  m o s t  co m m o n   p r o d u cts  ar e  th at  h ar m o n ics  ca u s e  an   in cr ea s e  in   J o u le  e f f ec t  lo s s es  in   co n d u ct o r s   an d   v o ltag e  d r o p s   in   f ee d er s ,   f o r   ex a m p le.   T h e  g r o win g   u s e  o f   p o wer   co n v er ter s   in   n etwo r k s   h as  f u n d am e n tally   im p ac ted   p o wer   q u ality   in   d is tr ib u tio n   n etwo r k s .   I n   th is   v o ltag e   lev el,   a   f u n d am en tal  elem en t  is   th e  tr a n s f o r m er ,   wh o s e  lo s s es   ar e  ch ar g ed   to   th e  s ec o n d ar y   d is tr ib u tio n   [ 4 ] ,   an d   th ese  a r e  o n ly   s o m etim es  p r o p er ly   c o n s id er ed   [ 5 ] .   T h e   d is tr ib u tio n   co m p an y   n ee d s   to   k n o w  th e  tr a n s f o r m atio n   l o s s es  s in ce   th ese  f o r m   an   es s en tial  p ar t  o f   th e  tech n ical  lo s s es  in   d is tr ib u tio n   an d ,   t h er ef o r e,   h av e   a  n o tab le  im p ac t  o n   th e  e f f icien cy   o f   th ese  s y s tem s ,   th e   ec o n o m y ,   an d   th e   C O 2   em is s io n s   [ 6 ] .   O n   th e   o th er   h an d ,   clien ts   n ee d   to   r ed u ce   tr a n s f o r m atio n   lo s s es.  T r an s f o r m atio n   lo s s es  in f lu en ce   th e  h elp f u l  life   o f   t h e  tr an s f o r m er ,   b u t  th ey   also   a f f ec t  th e  ef f icien cy   with   wh ich   it o p er ates.   T r an s f o r m e r s   ar e   af f ec ted   b y   th e   cir cu latio n   o f   c u r r e n ts   with   a   h ig h   h ar m o n ic  c o n t en t.  T h ese   cu r r en ts   ca u s e   an   i n cr ea s e  in   lo s s es  an d ,   th er e f o r e,   in   th e  wo r k in g   tem p er atu r e,   lea d in g   to   t h e  d eter io r atio n   o f   th e  in s u latio n   a n d   a  r e d u ctio n   in   t h e  m ac h in e' s   u s ef u l  life   [ 7 ] – [ 1 1 ] .   T h ese  p r o b lem s   ca u s ed   b y   n o n - lin ea r   lo ad s   an d   th eir   e f f ec t o n   t h e  te m p er atu r e  in c r ea s e  o f   th e  tr a n s f o r m er   wer e  p r esen ted   at  th e  I E E E   T r an s f o r m er s   C o m m ittee,   ap p r o v i n g   th e  AN SI/I E E E   Std .   C 5 7 . 1 1 0   [ 1 2 ]   p r o v id es  a  p r o ce d u r e  to   d eter m i n e  th e  r ed u ctio n   o f   th e  ca p ac ity   an d   p er m is s ib le  cu r r en t  o f   th e  tr a n s f o r m e r   wh en   wo r k in g   with   n o n - s in u s o id al  cu r r en ts .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 4 ,   No .   5 ,  Octo b e r   2 0 2 4 :   4 8 2 7 - 4 8 3 7   4828   Fro m   th is   s tan d ar d ,   it  is   p o s s ib le  to   estab lis h   a  m ath em atica l  m o d el  th at   allo ws  th e   lo s s es  in   tr an s f o r m er s   to   b e  d eter m in e d   wh en   th ey   s u p p ly   n o n - lin e ar   lo ad s .   T h e  ANSI /I E E E   St d .   C 5 7 . 1 1 0   m o d e l   r eq u ir es  d ata  th at   m an u f ac tu r e r s   d o   n o t   o f f er ,   s o   lab o r ato r y   t ests   o n   tr an s f o r m er s   a r e  n ec ess ar y .   On   th e   o th e r   h an d ,   th e r e  ar e  th e  d ata  th at  a r e  u s ed   f o r   t h e  an aly s is   in   th e   p r esen ce   o f   h ar m o n ics,  s o   it  is   th en   r eq u ir ed   t o   ca r r y   o u t  m ea s u r em en ts   o n   th e  s ec o n d ar y   o f   th e  tr a n s f o r m e r   u s in g   a  r ec o r d in g   in s tr u m en t   ( n etwo r k   a n aly ze r )   an d   o b tai n   th e  in d iv id u al  h ar m o n ic  d is to r tio n   s p ec tr u m   o f   th e   cu r r en ts   in   th e   d is tr ib u tio n   ci r cu it  [ 1 3 ] .   I n   d is tr ib u tio n   n etwo r k s ,   lo ad s   ar e  u n b alan ce d   an d   n o n - lin e ar .   I n   L atin   Am er ica,   th r ee - p h ase  b an k s   o f   s in g le - p h ase  tr an s f o r m e r s   ar e  ex p ec ted   to   b e  u s ed   in   wy e – d elta  co n n ec tio n   ( w h en   th e  th r ee - p h ase  lo ad   is   g r ea ter   th a n   th e   s in g le - p h ase  l o ad )   o r   in   a n - o p en   d elta  co n n ec tio n   if   th is   is   n o t   th e  ca s e.   I n   th e   ca s e  o f   th r ee - p h ase  tr an s f o r m er s   an d   th r ee - p h ase  b an k s   with   wy e   co n n ec tio n s ,   th e  a n aly tical  m eth o d   h as  b ee n   g en er alize d   to   d eter m in e  th e  lo s s es  in   th e  p r esen ce   o f   l o ad s   with   h ar m o n ic  co n ten t   [ 1 4 ] – [ 1 7 ] .   I n   th ese  ca s es,  th e   m eth o d o l o g y   is   ap p lied   b y   d eter m in in g   th e  f ac to r s   o f   c o p p er ,   e d d y   cu r r en ts ,   an d   o th er   s tr ay   lo s s es.  T h is   m eth o d o l o g y   y ield s   p r ec is e  v alu es  f o r   b an k s   with   wy e – wy e  co n n ec tio n s .   Ho wev er ,   wh en   th e  b an k ' s   tr an s f o r m er s   d o   n o t  h av e  e q u al  ca p ac ity ,   o r   th ese  tr an s f o r m er s   ar e  n o t  lo ad ed   in   th e  s a m e  way   ( th r ee - p h ase  s y s tem   with   s in g le - p h ase  l o a d s ) ,   th e   an aly tical  m et h o d   o n ly   o f f er s   th e   to tal  th r ee - p h ase   lo s s es  o f   th e   b a n k   [ 1 8 ] ,   [ 1 9 ] .   I t is n o t a c cu r ate  to   d eter m in e  ea ch   t r an s f o r m er   in d iv id u ally .   T h is   r esear ch   aim s   to   p r o p o s e  an   ad ju s tm en t   to   th e  a n aly tical   m o d el   o f   th e   ANSI /I E E E   Std .   C 5 7 . 1 1 0   u s es  d ig ital  s im u latio n   to   d eter m in e  th e  lo ad   l o s s es  in   a  th r ee - p h ase  b an k   o f   th r ee   s in g le - p h ase  tr an s f o r m e r s   with   d if f er en t  c o n n ec tio n   s ch em es.  T o   d o   th is ,   we  s tar t  b y   d escr ib in g   th e  a n aly tical  m eth o d   p r o v id e d   b y   th e   s tan d ar d   f o r   s in g le - p h ase  d r y   co r e  o r   o il - f illed   tr an s f o r m er s   an d   b ased   o n   th e   p a r a m eter s   o f   th e   b an k   tr an s f o r m er s   an d   t h e  ch ar ac te r izatio n   o f   th e  n o n - lin ea r   lo a d ,   o b tain   th e  c u r r e n ts   an d   v o l tag es  th at  cir cu late  th r o u g h   th e   win d in g s   o f   ea c h   m ac h in e  th at  f o r m s   t h e  th r ee - p h ase  b an k .   T h e  ad v an tag e   o f   th e  ad ju s ted   m o d el   lies   in   th e   p o s s ib ilit y   o f   b ei n g   u s ed   in   th r ee - p h ase  b an k s   o f   s in g le - p h ase  tr a n s f o r m e r s   with   an y   co n n ec tio n   s ch em e,   also   d eter m in in g   th e   lo ad   lo s s es   with   g r ea ter   p r ec is io n   in   th ese  ca s e s   in   wh ich   th er e  is   n o   d ir ec t   co r r esp o n d en ce   b etwe en   th e  cu r r en ts   o f   th e  f ee d er s   an d   t h o s e  o f   th e   win d in g s   in   th r e e - p h ase  d is tr ib u tio n   s y s tem s ,   u n b alan ce d   an d   with   h ig h   co n ten ts   o f   h ar m o n ic  d i s to r tio n   o f   th e   cu r r e n ts .   T h e  p r ac tical  im p o r tan ce   o f   th e   s tu d y   o f   p o wer   q u ality ,   esp ec ially   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   a n d   its   in f lu en ce   o n   tr a n s f o r m atio n   lo s s es,   lies   in   r elatin g   t h e  tech n ical  i m p r o v e m en ts   th at  ca n   b e  ap p l ied   with   tech n ical  im p ac ts   th a t  r esu lt  in   ec o n o m ic  b en ef its ,   b o t h   f o r   th e  c o m p a n y   s u p p lier   as  well  as  f o r   u s er s   an d   en v ir o n m en tal  r esu lts   lin k ed   to   th e   m itig atio n   o f   th e  ef f ec ts   o f   p o llu tin g   g ase s   r esu ltin g   f r o m   g en er atio n .       2.   M E T H O D   2 . 1 .     Ana ly t ica l m e t ho d f o r  e s t im a t ing   lo a d lo s s es in e lect ric  t ra ns f o rm er s   T h e  lev el  o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   is   d escr ib ed   b y   th e   to tal  h ar m o n ic  s p ec tr u m   u s in g   ea ch   co m p o n en t' s   m ag n itu d es  an d   p h ase  an g le  [ 1 ] .   T h e  i n d ic ato r   f r eq u en tly   u s ed   t o   ev al u ate  th e  h ar m o n ic  d is to r tio n   in   th e   v o ltag e  a n d   c u r r en t   wav ef o r m   is   th e  t o tal  h ar m o n ic   d is to r tio n   ( T HD) .   T h e  T HD  r ep r esen ts   a  m ea s u r e  ex p r ess ed   as  a  p e r c en tag e  o f   th e   h ar m o n ic  p o ll u tio n   lev el   o f   a  s y s tem ,   an d   its   v alu e  ca n   b e  ca lcu lated   b y   ( 1 )   [ 2 0 ] ,   [ 2 1 ] .       =   √ (   1 ) 2   − 1 ∙ 100   ( 1 )     w h er e,      is   th e  m ea s u r ed   ac tu al  r m s   v o ltag e  o r   cu r r e n t,   1   is   t h e  ef f ec tiv e  v o ltag e  o r   cu r r e n t  o f   th e   f u n d am e n tal  h ar m o n ic  o f   t h e   s ig n al,   an d      is   th e  to tal  h ar m o n ic  d is to r tio n   f o r   v o ltag e  (  )   o r   f o r   cu r r en t (  )   ex p r ess ed   in   p er ce n t .   I n   g e n er al,   th e  to tal   lo s s es  ( )   i n   tr an s f o r m er s   ca n   b e   in clu d e d   with in   t h e  lo a d   an d   n o - lo a d   lo s s es  o f   th e  tr an s f o r m e r   [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   [ 1 0 ] ,   [ 1 2 ] .     =  +    ( 2 )     w h er e,      ar e  th e  n o - lo ad   lo s s es,  an d      ar e  th e  lo ad   lo s s es.     No - lo ad   o r   co r e   lo s s es  ar e  d u e  to   f lo w  v a r iatio n s   th at   cir cu late  th r o u g h   th e  c o r e   m ater ial   o v er   tim e.   Fo r   v alu es  less   th a n   8 %  o f   T H Dv ,   th e   n o - lo ad   lo s s es  in   th e   t r an s f o r m er   ar e   co n s id er ed   c o n s tan t  [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   [ 1 0 ] ,   [ 1 2 ] .   L o a d   lo s s es,  r esu ltin g   f r o m   h ar m o n ics,  ca n   b e   d iv id ed   in to   J o u le  e f f ec t  l o s s es,  also   ca lled   o h m ic  o r   co p p er   lo s s es,  p r esen t  in   th e  co p p er   o f   th e  tr an s f o r m e r   win d in g s   [ 8 ] ,   [ 9 ] ,   [ 1 1 ] ,   [ 1 2 ] ,   an d   in to   ad d itio n al  lo s s es   d u e  to   ed d y   cu r r en ts .   T h ese  lo s s es  wil l  in cr ea s e  in   a  q u ad r atic  p r o p o r tio n   with   th e  lo ad   cu r r en t  an d   as  th e   s q u ar e  o f   t h e  f r e q u en c y   [ 9 ] .   O n   th e  o th e r   h an d ,   th e  l o ad   lo s s es  ca n   b e  o b tain e d   p r ac tically   f r o m   th e  m ac h in e' s   s h o r t - cir cu it test.  T h is   ca n   b e  ex p r ess ed   in   th e  f o llo win g   wa y :  [ 7 ] ,   [ 8 ] ,   [ 1 0 ] ,   [ 1 2 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         S imu la tio n   o f lo s s es in   a   th r e e - p h a s e  b a n k  o f tra n s fo r mers   i n   th e  p r esen ce   o f   …   ( F r a n k  G r a u - Mer co n ch in i )   4829    =  +  +   ( 3 )     w h er e,      ar e  th e  elec tr ical  lo s s es  in   th e  win d in g s ,      ar e  th e  a d d itio n al  lo s s es  d u e  to   e d d y   c u r r en ts ,   an d      ar e  o th er   s tr ay   lo s s es.   Ad d itio n al  ed d y   cu r r e n t  lo s s es,  also   ca lled   “E d d y   L o s s es”  ar e  d u e  t o   s tr ay   f lu x   in   t h e  co r e,   c o r e   clam p ,   tan k   wall,   an d   o th e r   s tr u ctu r al  p a r ts   o f   t h e  tr an s f o r m er .   T h e   o th e r   ad d itio n al  lo s s es  in clu d e  “E d d y   C u r r en t”  lo s s es  in   th e  win d in g   co n d u ct o r s   an d   lo s s es  d u e  t o   th e  cir cu latio n   o f   cu r r en ts   b etwe en   p ar allel  o r   is o lated   win d in g s .   B y   th eir   n atu r e,   th e r e  is   n o   p r ac tical  p r o ce d u r e  to   m ea s u r e  t h em   an d   to   s ep ar ate  th e   ad d itio n al  e d d y   cu r r en t   lo s s es  f r o m   th e  o th er   f u r th er   lo s s es.  Fo r   th is   r ea s o n ,   th e   to tal  a d d it io n al  lo s s es  ( ) ,   m ad e  u p   o f   th e  s u m   o f   with ,   a r e  ca lcu lated   f r o m   th e  d if f er e n ce   b etwe en   th e  lo ad   lo s s es  a n d   th e  co p p e r   J o u le  ef f ec t lo s s es,  u s in g   th e  ex p r ess io n   ( 4 ) .     =  +  =  −      ( 4 )       w h er e,      ar e  th e  co p p er   lo s s es in   th e  tr an s f o r m er .   T h e  co p p er   lo s s es wil l b e  ca lcu lated   b y   e x p r ess io n   ( 5 ) .      = 2    ( 5 )     w h er e,     is   th e  ef f ec tiv e  v alu e  o f   th e  tr an s f o r m er   lo ad   c u r r en t,  an d      is   th e  d ir ec t  cu r r en t  r es is tan ce   o f   th e  win d in g .   Fro m   th e  t h eo r y   o f   an al y s is   o f   n o n - s in u s o id al  p er io d ic   s ig n als,  it  is   k n o wn   th at,   in   th e  p r esen ce   o f   h ar m o n ics,  th e   ef f ec tiv e  v alu e   o f   th e  s ig n al  is   d eter m in ed   b y   ex p r ess io n   ( 6 ) .     = √ ∑ ℎ 2 ∞ ℎ = 1   ( 6 )     T h en   th e  elec tr ical  lo s s es a r e  d eter m in ed   ac c o r d in g   to   [ 1 0 ]   u s in g   ex p r ess io n   ( 7 ) .      = ∑ ℎ 2 ∞ ℎ = 1    ( 7 )     Fo r   its   p ar t,   th e   lo s s es  d u e  t o   p a r asit ic  cu r r en ts   o f   th e  tr an s f o r m er   ca n   b e   d eter m in e d   ac co r d in g   to   [ 1 2 ]   th r o u g h   th e  e x p r ess io n   ( 8 ) .      =  ∙ ∑ ( ℎ ) 2 ℎ 2 ∞ ℎ = 1   ( 8 )     w h er e,      ar e  th e  n o m in al  ed d y   cu r r en t  lo s s es  o f   th e  tr an s f o r m er ,   an d     is   th e  ef f ec tiv e  v alu e  o f   th e   n o m in al  cu r r en t  o f   th e  tr a n s f o r m er .   Acc o r d in g   to   th e  ANSI /I E E E   C 5 7 . 1 1 0   s tan d ar d ,   it  is   estab li s h ed   th at  th e  n o m in al  v alu e  o f   th e  o th er   s tr ay   lo s s es  ( p OSLn )   is   6 7 %  o f   th e  to tal   lo s s es  ( p TAL )   f o r   o il  tr an s f o r m er s   a n d   3 3 %  f o r   d r y   tr an s f o r m er s   [ 1 2 ] .  C o n s id er in g   th is   cr iter io n ,   it is   p r o p o s ed   th at  th e  o th er   a d d itio n al  lo s s es will b e  d eter m in ed   ac co r d in g   to   ( 9 ) .      =  ∙ ∑ ( ℎ ) 2 ℎ 0 . 8 ∞ ℎ = 1   ( 9 )     2 . 2 .     H a rmo nic lo s s   f a ct o rs ( F HL )   T h e  h ar m o n ic  lo s s   f ac to r   is   estab lis h ed   as  a  p r o p o r tio n ality   f ac to r   ap p lied   to   th e  lo s s es  in   co n d itio n s   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n .   I t  r ep r esen ts   th e  r elatio n s h ip   b etwe en   th e  lo s s es  in   th e  tr an s f o r m er   with   h ar m o n ics   an d   th ese   lo s s es  in   n o m in al  c o n d itio n s ,   o r   th at  wo u ld   b e  h ad   with   p u r ely   s in u s o id al   s ig n als  [ 1 2 ] .   T h ey   ar e   r ep r esen ted   ac co r d in g   to   ( 1 0 ) .      =   ( 1 0 )     w h er e,     ar e  th e  lo s s es in   th e  p r esen ce   o f   h ar m o n ics,  an d     ar e  th e  n o m in al  l o s s es.   I n   th is   way ,   th e  c o p p e r   lo s s es c an   b e  d eter m in ed   u s in g   ( 1 1 ) .      =   = √ ∑ ℎ 2 ∞ ℎ = 1  2  = √ ∑ ℎ 2 ∞ ℎ = 1 2   ( 1 1 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 4 ,   No .   5 ,  Octo b e r   2 0 2 4 :   4 8 2 7 - 4 8 3 7   4830   E x p r ess io n   ( 1 2 )   is   u s ed   to   ca lc u late  ed d y   c u r r e n t lo s s es.      =  = ∙ ∑ ( ℎ ) 2 ℎ 2 ∞ ℎ = 1 = ∑ ( ℎ ) 2 ℎ 2 ∞ ℎ = 1 = −     ( 1 2 )     Fo r   th e  o th e r   s tr ay   lo s s es,  ex p r ess io n   ( 1 3 )   is   u s ed .      =   =  ∙ ∑ ( ℎ ) 2 ℎ 0 . 8 ∞ ℎ = 1  = ∑ ( ℎ ) 2 ℎ 0 . 8 ∞ ℎ = 1   ( 1 3 )     I n   th e  ca s e  o f   th r ee - p h ase  tr an s f o r m er s   an d   th r ee - p h ase  b a n k s   with   wy e  co n n ec tio n s ,   th e  an aly tical  m eth o d   h as  b ee n   g en e r alize d   to   d eter m in e  th e  lo s s es  in   th e  p r esen ce   o f   lo ad s   with   h ar m o n ic  co n ten t   [ 5 ] ,   [ 9 ] .  I n   th ese  ca s es,  th e  m eth o d o l o g y   is   ap p lied   b y   s elec tin g   t h e  f ac to r s   o f   co p p er   l o s s es  d u e  to   p a r asit ic  an d   ad d itio n al  cu r r en ts   as a n   av er a g e  o f   th e m   p er   p h ase  o f   th e  b a n k   [ 6 ] ,   [ 9 ] .      = Ø + Ø + Ø 3   ( 1 4 )     w h er e,   Ø ,  Ø ,  Ø   ar e  th e  lo s s es  d u e  to   h ar m o n ics  f o r   p h ases   A,   B   an d   C   r esp ec tiv ely .   Fin ally ,   th e   th r ee - p h ase  l o s s es  o f   th e   tr an s f o r m er   o r   b an k   ar e   d eter m i n ed   b y   m u ltip ly in g   th e  r esp ec tiv e  f ac to r s   b y   th e   n o m in al  th r ee - p h ase  lo s s es.     2 . 3 .     M o del f o r  dig it a l sim ula t io n o f   t he  t hree - ph a s e  ba nk   o f   s ing le - ph a s e  t ra ns f o rm er s   T h e  b asic  m o d el  t o   d eter m i n e   th e  lo ad   lo s s es  in   th e  tr an s f o r m er   th r o u g h   s im u latio n   is   b a s ed   o n   th e  s ch em e  in   Fig u r e  1 .   T h e  s y s tem   is   b ased   o n   th e  m o d el  o f   a   tr an s f o r m er   a n d   its   p ar am eter s ,   wh ich   co r r esp o n d   to   th e  d ata   o f   its   eq u iv alen t   cir cu it,  wh ich   ar e  o b tain ed   f r o m   lab o r ato r y   test s .   T h e  t r an s f o r m er   s u p p lies   p o wer   to   a  n o n - lin ea r   lo a d ,   wh ich   is   d esig n ed   b ased   o n   th e   v alu es  o f   th e  in d iv id u al  h ar m o n ics o f   th e  cu r r e n t.           Fig u r e  1 .   Mo d el  f o r   s im u latio n   an d   a d ju s tm en t o f   lo s s   ca lcu latio n       T h e  s im u latio n   allo ws  o b tain i n g   th e  d is cr ete  v alu es  o f   th e  v o ltag es  an d   cu r r en ts   at  two   p o in ts   in   th e  s y s tem ,   s p ec if ically ,   th e  v o ltag es  an d   cu r r en ts   in   th e  tr an s f o r m er   win d i n g s   ( v w   an d   i w )   a n d   th e  v o ltag es  an d   cu r r en ts   in   th e   lin e  ( v L   an d   i L ) .   T h e   d ig ital  p r o ce s s in g   o f   th e  s ig n als  will  allo w   o b tai n in g   t h e  h a r m o n ic  s p ec tr u m   o f   t h e  cu r r en ts   in   t h e  tr an s f o r m er   win d in g s ,   th e  T HD  v alu e,   ca lcu latin g   th e   el ec tr ical  lo s s es,  an d   d eter m in in g   t h e  ac tiv e,   r ea cti v e,   d is to r tio n ,   a n d   ap p ar en t  p o wer s   f o r   ea ch   o f   th e  win d in g s   o f   th e  tr a n s f o r m e r .   Fin ally ,   th e  n o m i n al  d ata  o f   t h e  m ac h in e  a n d   th e   h ar m o n ic  s p ec tr u m   o f   t h e  cu r r en ts   in   th e  win d in g s   ar e  u s ed   to   d eter m in e  th e   lo ad   l o s s es u s in g   th e  an al y tical  m eth o d   o f   A NSI /I E E E   Std .   C 5 7 . 1 1 0   [ 1 2 ] .   Fro m   th e  en er g y   d iag n o s is   in   elec tr ical  s er v ice,   it  is   p o s s ib le  to   m ea s u r e  th e  av er ag e  v al u es  o f   th e  in d iv id u al  h ar m o n ic  d is to r tio n   o f   th e  lin e   cu r r en ts   u s in g   a  r ec o r d in g   in s tr u m e n t  ( th r ee - p h ase  n etwo r k   an aly ze r ) .   W ith   th ese  m ea s u r em en ts ,   it  is   p o s s ib le  to   b u ild   th e  n o n lin ea r   lo ad   m o d e l  ac co r d in g   t o   its   d ev elo p m e n t in   th e  Fo u r ier   s er ies .     ( ) = ∑ [ ℎ  ( ℎ  + ℎ ) ] ∞ ℎ = 1   ( 1 5 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         S imu la tio n   o f lo s s es in   a   th r e e - p h a s e  b a n k  o f tra n s fo r mers   i n   th e  p r esen ce   o f   …   ( F r a n k  G r a u - Mer co n ch in i )   4831   w h er e,   ℎ   is   th e  am p litu d e  o f   th e  h - o r d er   h a r m o n ic  o f   th e  s ig n al,   an d   ℎ   is   th e  p h ase  s h if t  o f   th e  h - o r d er   h ar m o n ic  o f   th e  s ig n al.   Fro m   th e  am p litu d e  an d   p h ase  s p ec tr u m   o f   th e  lin e  cu r r en t s ,   it  is   p o s s ib le  to   r ec o n s tr u ct  th e  c u r r en t  s ig n al   as  a  s u m   o f   cu r r en t  s o u r ce s   o f   am p litu d e   ℎ   with   a  p h ase  s h if t  an g le  ℎ   as  r ep r esen ted   in   Fig u r e  2 .           Fig u r e  2 .   No n lin ea r   lo a d   m o d el  b ased   o n   th e   in d iv id u al  h ar m o n ics o f   th e   cu r r e n ts       Fo r   th e  tr an s f o r m er   s im u latio n ,   th e  th r ee - win d i n g   lin ea r   tr an s f o r m er ,   wh o s e  d ata  co m es  f r o m   th e   Stein m etz  m o d el  [ 7 ] .   O b tain e d   f r o m   th e  n o m in al  v al u es  o f   th e  tr an s f o r m er   a n d   p a r am ete r s   o f   its   eq u iv alen t  cir cu it  d eter m in ed   f r o m   th e  te s ts ,   will  b e  u s ed ,   Fig u r e  3 .   T h is   m o d el  elem en t  aim s   to   o b ta in   th e  v o ltag es  a n d   cu r r en ts   in   th e  m ac h in e  win d in g s .           Fig u r e  3 .   E x ac t e q u i v alen t c ir cu it r ef er r e d   to   th e  h ig h   v o ltag e  s id e       2 . 4 .     P r a ct ica l i m plem ent a t io n in a   ca s e  s t ud y   T h e  in d u s tr ial  elec tr ical  s er v ice  o f   t h e  s o y b ea n   p r o ce s s in g   p lan t,  b elo n g i n g   to   th e  C er ea ls   B ase   B u s in ess   Un it  o f   San tiag o   d e  C u b a,   is   p ar t  o f   a  th r ee - p h ase  b an k   o f   th r ee   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s ,   with   a   Y/∆  co n n ec tio n   with   a   ce n tr al   tap   g r o u n d ed   b y   th e   s ec o n d a r y .   T h e   ca p ac ity   o f   tr an s f o r m e r   1   is   7 5   k VA,   a n d   tr an s f o r m er s   2   an d   3   h av e  a  to tal  o f   1 0 0   k VA.   T h e  s tu d y   was  d ev elo p ed   in   co n ju n ctio n   with   th e  Of f ice  f o r   th e  R eg u latio n   an d   R atio n al  U s e  o f   E n er g y   ( ONURE)   in   San tiag o   d e  C u b a  as  p a r t  o f   a n   e n er g y   d iag n o s is   f o r   th is   en tity .   T h e  m ea s u r em e n ts   wer e  ca r r ied   o u t u s in g   a   C h au v in   Ar n au x   C . A  n etwo r k   an al y ze r   8 3 3 3   4 B .   Fig u r e  4   s h o ws  th e  tr an s f o r m er   b an k   an d   lo ad   co n f ig u r atio n   p ar am eter s   u s in g   a  g r a p h ical  u s er   in ter f ac e  d esig n e d   in   MA T L AB .   T h e  lo ad   is   co n f i g u r e d   f r o m   th e   h ar m o n ic   am p litu d e   d is to r tio n   s p ec tr u m   v alu es  f o r   th e   lin e  c u r r en ts   m ea s u r ed   in   th e   g en e r al  d is tr ib u tio n   b o ar d   o f   th e   s er v ice.   T h e  m ea s u r em en ts   s h o wed   h ig h   h a r m o n ic  c o n ta m in atio n ,   with   a  h ig h   c o n ten t   o f   h ar m o n ics  in   th e  lin e  cu r r en ts ,   m ain ly   in   o d d   h ar m o n ics,  h i g h lig h tin g   th e  h a r m o n ics  o f   o r d e r   5 th ,   7 th ,   1 1 t h ,   an d   1 3 th .   Fo r   th e  s im u latio n   o f   th e  t r an s f o r m er   u s in g   MA T L AB ,   th e  eq u iv alen t  cir cu it  p ar a m eter s   f o r   tr an s f o r m er s   with   s tan d a r d ized   ca p ac ities   o f   1 0 0   k VA  an d   7 5   k VA,   r esp ec tiv ely .   T h e  Simu lin k   m o d el  o f   th e  t h r ee - p h ase  b an k   a n d   th e   v o lt ag e  an d   c u r r e n t  s ig n als  o b tai n ed   in   th e   win d in g s   o f   ea ch   t r an s f o r m e r   th r o u g h   d i g ital  s im u latio n   ar e   p r esen ted   in   Fig u r e  5 .   T h e  m o d el  cr ea ted   f o r   th e  d ig ital  s im u latio n   o f   th e  tr an s f o r m er   b a n k ,   with   wy e – d elta  co n n ec tio n   a n d   n o n - lin ea r   lo a d s   o n   ea ch   f ee d er ,   s h o wn   in   Fig u r e  5 ( a) ,   allo ws  th e  cu r r e n ts   an d   v o ltag es  in   ea ch   win d in g   o f   th e   tr an s f o r m er s   th at  m ak e  u p   t h e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 4 ,   No .   5 ,  Octo b e r   2 0 2 4 :   4 8 2 7 - 4 8 3 7   4832   b an k   t o   b e   o b tain ed ,   Fig u r e   5 ( b ) .   W ith   th ese  r esu lts ,   it  is   p o s s ib le  to   d eter m i n e  all  th e   o p er atin g   p ar a m eter s   o f   th e  m ac h in es.  I n   ad d itio n ,   th e  d ig ital  p r o ce s s in g   o f   th ese   s ig n als  p r o v id es  th e  h ar m o n ic  s p ec tr u m   o f   t h e  cu r r en ts   f o r   u s in g   th e   ANSI /I E E E   Std .   C 5 7 . 1 1 0   an al y tical  m o d el.           Fig u r e  4 .   Gr a p h ical  u s er   in ter f ac e  f o r   th e   co n f i g u r atio n   o f   t h e  n o n - lin ea r   lo ad   an d   t h e  tr an s f o r m er   b an k   with   th e  d ata  o f   t h e  s o y b ea n   p r o ce s s in g   p lan t ser v ice           ( a)   ( b )     Fig u r e  5 .   Simu lin k   m o d el  im p lem en tatio n   o f   t h e  th r ee - p h ase   b an k   o f   th r ee   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s   with   Y/Δ   co n n ec tio n .   ( a)   m o d el  f o r   th e  d ig ital simu latio n   o f   th e  t h r ee - p h ase  b an k   a n d   ( b )   e x am p le  o f   th e  v o ltag es  an d   cu r r en ts   in   ea ch   win d in g   o f   tr an s f o r m er   1   o f   t h e  b an k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         S imu la tio n   o f lo s s es in   a   th r e e - p h a s e  b a n k  o f tra n s fo r mers   i n   th e  p r esen ce   o f   …   ( F r a n k  G r a u - Mer co n ch in i )   4833   3.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   Fro m   th e  s im u latio n ,   it  is   p o s s ib le  to   d eter m in e  th e  lo ad   lo s s es  o f   ea ch   tr an s f o r m er ,   an d   f r o m   th em ,   th e  to tal  ad d itio n al  lo s s es  ca n   b e  ca lcu late d .   T h ese  o p er at io n s   ar e  ca r r ie d   o u t  b y   ap p l y in g   th e  e x p r ess io n s   (5 ) - ( 8 )   t h r o u g h   wh ich   it   is   p o s s ib le  to   ca lcu late  th e  t o tal  a d d itio n al  lo s s es  ( )   b ec au s e  o f   th e  d i f f er en ce   b etwe en   th e  l o ad   l o s s es  an d   t h e  co p p er   l o s s es  o r   elec tr ical  l o s s es  in   ea ch   win d in g .   E x p r es s io n   ( 1 6 )   is   u s ed   to   d eter m in e  th e  elec tr ical  lo s s e s .   B ased   o n   th e  d is cr ete  v alu es  o f   th e  cu r r en ts   in   ea c h   tr a n s f o r m er   win d in g   o b tain ed   in   th e  s im u latio n ,   it i s   p o s s ib le  to   r ef o r m u late  th is   ex p r ess io n ,   Fig u r e s   6 ( a)   an d   6 ( b ) .           ( a)   ( b )     Fig u r e  6 .   E x am p le  o f   s im u latio n   r esu lts   f o r   tr a n s f o r m e r   1   o f   th e  th r ee - p h ase  b an k   with   n o n - lin ea r   lo ad .   ( a)   v o ltag es a n d   cu r r en ts   in   ea ch   win d in g   o f   tr a n s f o r m er   1   o f   th e  b an k   an d   ( b )   h ar m o n ic  s p ec tr u m   o f   am p litu d e  ( % o f   th e  f u n d am e n tal  h ar m o n ic)   an d   p h ase  o f   th e   cu r r en ts   o f   th e  win d i n g s   o f   tr an s f o r m er   1        = ∑ ( ) 2 = 1   ( 1 6 )     w h er e,     is   th e  n u m b er   o f   d ata  elem en ts ,     is   th e  in s tan tan eo u s   cu r r en t in   ea c h   o f   th e   win d in g s ,   an d     is   th e   r esis tan ce   o f   th e  win d in g s   d eter m in ed   in   t h e  tr an s f o r m er   m o d el.   B ased   o n   th e  d iag n o s es  ca r r ied   o u t  an d   u s in g   th e  m o d el  a d ju s ted   f o r   th e  d ig ital  s im u latio n   o f   th e   th r ee - p h ase  b a n k s   o f   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s ,   th e  o p e r atin g   p ar am eter s   o f   ea ch   tr an s f o r m er   ar e  d eter m in e d .   T o   esti m ate  th e  in f lu en ce   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   o n   lo a d   lo s s es,  tr an s f o r m er   lo s s es  in   th e  p r esen ce   o f   h ar m o n ic   d is to r tio n   ar e   ca lcu lated ,   an d   th e   lo s s   v alu es  ar e   co m p a r ed   with   th e   lo s s   v alu es  wh en   th e   b a n k   s u p p lies   a  lin ea r   lo ad .   T ab le  1   lis ts   th e  n o m in al  v alu es  o f   ea ch   lo s s   in   th e  tr an s f o r m er s   th at  co m p r is e  th e   th r ee - p h ase   b an k   o f   t h r ee   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s .   T ab le   2   s h o ws  th e   s im u latio n   r esu lts   o f   th e   th r ee - p h ase  b an k   o f   th r ee   s in g le - p h ase  tr a n s f o r m er s   u s in g   MA T L AB .       T ab le  1 .   No m i n al  v alu es o f   lo s s es in   s in g le - p h ase  d is tr ib u tio n   tr an s f o r m er s   M a g n i t u d e s   Tr a n sf o r mer  1   ( 7 5   k V A )   Tr a n sf o r mer  2   ( 1 0 0   k V A )   No - l o a d ,   p NL L   (W)   2 7 7 . 0 0   3 3 9 . 0 0   N o mi n a l   l o a d   l o sses ,   p LL   (W)   9 4 2 . 0 0   1 3 1 5 . 0 0   N o mi n a l   t o t a l   l o ss e s,  p T   (W)   1 2 1 9 . 0 0   1 6 5 4 . 0 0   To t a l   a d d i t i o n a l   l o sses,   p T A L   (W)   4 4 5 . 0 0   7 9 0 . 0 0   N o mi n a l   e l e c t r i c a l   l o ss e s,  p JL   (W)   4 9 7 . 0 0   5 2 4 . 0 0   N o mi n a l   E d d y   c u r r e n t   l o ss e s  p E CL n   ( W )   1 4 7 . 0 0   2 6 0 . 0 0   N o mi n a l   o t h e r   s t r a y   l o ss e s,  p O SL n   (W)   2 9 8 . 0 0   5 3 0 . 0 0       I n   th e  ce r ea l  co m p an y   San tiag o   s o y b ea n   p r o ce s s in g   p l an t  s er v ice,   th e  tr an s f o r m atio n   lo s s es  ass o ciate d   with   h ar m o n ic  d is t o r tio n   a m o u n t  to   1 3 9 . 2   W .   T h ese  lo s s es  r ep r esen t  1 0 . 8 %  o f   th e   b an k ' s   to tal   lo s s es,  f o r   an   av e r ag e  T HDi  o f   1 4 . 8 %.  Fo r   th is   o p er atin g   s t ate,   th e  b an k   h as  a   p o wer   f ac to r   o f   0 . 7 8 8 ,   an d   th e   ch ar g ea b ilit y   o f   th e  b an k   is   1 7 . 5 0 %.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 4 ,   No .   5 ,  Octo b e r   2 0 2 4 :   4 8 2 7 - 4 8 3 7   4834   Am o n g   th e  a d v an ta g es  o f   u s in g   th e  a d ju s ted   m o d el   f o r   d ig ital  s im u latio n   is   th e   p o s s ib ilit y   o f   an aly zin g   th e   lo s s es  in   th e  th r ee - p h ase  b an k   o f   th r ee   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s   wh en   it  s er v es  a  lin ea r   lo ad   th at  d em an d s   a  cu r r en t  eq u al  t o   th at  o f   th e  f u n d am en tal  h ar m o n ic.   I n   th is   way ,   it  is   p o s s ib le  to   d eter m in e  th e   lo s s es  in   th e  tr an s f o r m atio n ,   wh ich   ar e  a  p r o d u ct  o f   th e  e f f ec t  o f   h a r m o n ic  d is to r tio n .   T ab le  3   s h o ws  th e  r esu lts   o f   b o th   a n aly s es u s in g   s im u latio n .       T ab le  2 .   Simu latio n   r esu lts   o f   th e  th r ee - p h ase  b an k   o f   t h r ee   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s   with   Y/Δ   co n n ec tio n   M a g n i t u d e s   Tr a n sf o r mer  1   ( 7 5   k V A )   Tr a n sf o r mer  2   ( 1 0 0   k V A )   Tr a n sf o r mer  3   ( 1 0 0   k V A )   P o w e r   f a c t o r ,   PF   0 . 8 9 1   0 . 9 7 5   0 . 5 9 4   To t a l   l o sses ,   p T   (W)   1 5 4 . 7 6 3   5 4 3 . 1 0 7   5 2 9 . 6 9 1   El e c t r i c a l   l o ss   f a c t o r ,   F H J L   0 . 0 3 9   0 . 2 4 4   0 . 2 1 0   Ed d y   c u r r e n t   l o ss   f a c t o r ,   F H E D   3 . 2 8 1   3 . 5 4 5   5 . 4 1 4   O t h e r   st r a y   l o s s fac t o r ,   F H O SL   1 . 1 4 3   1 . 1 7 0   1 . 2 6 4   Lo a d   l o sses,   p LL   (W)   9 1 . 7 6 3   2 0 4 . 1 0 7   1 9 0 . 6 9 1   El e c t r i c a l   l o ss e s,  p JL   (W)   1 9 . 4 0 6   1 2 7 . 6 4 9   8 7 . 6 0 5   Ed d y   c u r r e n t   l o ss e s,   p EC   (W)   4 2 . 3 8 5   4 5 . 7 8 8   6 9 . 9 2 5   O t h e r   st r a y   l o s ses,   p O SL   (W)   2 9 . 9 7 2   3 0 . 6 7 1   3 3 . 1 6 1   Tr a n sf o r mer  l o a d a b i l i t y   ( %)   3 . 9 4 1   2 4 . 6 6 4   2 0 . 5 1 4   Ef f i c i e n c y ,   η   ( %)   9 4 . 1 2 5   9 7 . 7 4 2   9 5 . 6 5 3   H a r mo n i c   c u r r e n t   d i s t o r t i o n   o n   t h e   h i g h   v o l t a g e   si d e ,   TH D i w1   ( %)   2 0 . 0 9 2   2 2 . 1 0 8   2 8 . 8 3 4   H a r mo n i c   c u r r e n t   d i s t o r t i o n   o n   t h e   l o w   v o l t a g e   s i d e ,   TH D i w2   ( %)   1 9 . 9 2 1   2 2 . 2 6 7   2 6 . 7 2 4       T ab le  3 .   Simu latio n   r esu lts   o f   th e  th r ee - p h ase  b an k   with   Y/Δ   co n n ec tio n ,   co n s id er in g   a  lin e ar   lo ad ,   with   a n   ef f ec tiv e  v alu e  o f   th e   cu r r e n ts   eq u al  to   th e  v alu e  o f   th e  f u n d a m en tal  h ar m o n ic  in   th e   ca s e  s tu d y   C a l c u l a t e d   l o ss e s   W i t h   n o n - l i n e a r   l o a d   W i t h   l i n e a r   l o a d   Tr a n sf o r mer  1   ( 7 5   k V A )   Tr a n sf o r mer  2   ( 1 0 0   k V A )   Tr a n sf o r mer  3   ( 1 0 0   k V A )   Tr a n sf o r mer  1   ( 7 5   k V A )   Tr a n sf o r mer  2   ( 1 0 0   k V A )   Tr a n sf o r mer  3   ( 1 0 0   k V A )   To t a l   l o sses   f o r   e a c h   t r a n sf o r mer   1 5 4 . 8   W   5 4 3 . 1   W   5 2 9 . 7   W   1 2 3 . 6   W   5 0 4 . 1   W   4 6 0 . 7   W   To t a l   b a n k   l o sses   1 2 2 7 . 6   W   1 0 8 8 . 4   W       As  ca n   b e  s ee n   in   T ab le  3 ,   th e   to tal  lo s s es  as s o ciate d   with   th e  h ar m o n ic  d is to r tio n   o f   th e  c u r r en ts   in   th e  lo ad   ( ∆ )   f o r   th e   s er v ice  o f   t h e  s o y b ea n   p r o ce s s in g   p lan t  a m o u n t  t o   1 3 9 . 2   W .   C o n s id er i n g   th at   th e  b an k   o p er ates  with   a  c o n tin u o u s   r e g im e  th r o u g h o u t  th e   y ea r ,   th e   en er g y   ass o ciate d   with   th e  t r an s f o r m atio n   lo s s es   d u e  to   h ar m o n ic  d is to r tio n   ca n   b e  ca lcu lated   ac co r d in g   to   ex p r ess io n   ( 1 7 ) .     ∆  = ∆ ∙ 24   ℎ  ∙ 365    ( 1 7 )     T h e  en er g y   ass o ciate d   with   tr a n s f o r m atio n   l o s s es d u e  to   h ar m o n ic  d is to r tio n   will b e  1 2 1 9 . 4   k W h /y ea r .   T h e  b illi n g   c o s t  f o r   elec tr icity   co n s u m p tio n   f o r   s tate  clien ts   is   r eg u lated   b y   r eso lu tio n   6 6   o f   2 0 2 1   o f   th e  Min is tr y   o f   Fin an ce   a n d   P r ices.  B y   th is   r eso lu tio n ,   to   s er v ices  lo ca ted   in   m ed iu m   v o lta g e,   if   m ea s u r em e n t  eq u ip m en t  is   in s talled   th at  all o ws  th e  co n s u m p tio n   o f   ea ch   o f   th e  th r ee   p er io d s   o f   th e  d ay   to   b e  r ec o r d e d ,   R ate  M1 - A  is   ap p lied .   T h e  p e r io d s   o f   th e  d ay   f o r   th e   ap p licat io n   o f   r ates a r e:   a.   Day : f r o m   5 :0 0   a . m .   to   5 :0 0   p . m .   Fo r   ea ch   k W h   co n s u m e d   d u r in g   th e   d ay .      = ( 1 . 5869     ℎ ∙ + 0 . 8595   ℎ ) ∙            ℎ   ( 1 8 )     b.   E lectr ical  p ea k : f r o m   5 :0 0   p . m .   to   9 :0 0   p . m .   Fo r   ea ch   k W h   c o n s u m ed   d u r in g   p ea k   h o u r s .     = ( 3 . 1672     ℎ ∙ + 0 . 8595   ℎ ) ∙            ℎ   ( 1 9 )     c.   E ar ly   m o r n i n g :  f r o m   9 :0 0   p . m .   to   5 :0 0   a. m .   th e  n e x t  d ay .   Fo r   ea ch   k W h   co n s u m ed   in   th e  ea r ly   m o r n i n g   h o u r s .      = ( 1 . 0601     ℎ ∙ + 0 . 8595   ℎ ) ∙                ℎ   ( 2 0 )     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         S imu la tio n   o f lo s s es in   a   th r e e - p h a s e  b a n k  o f tra n s fo r mers   i n   th e  p r esen ce   o f   …   ( F r a n k  G r a u - Mer co n ch in i )   4835   K   r ep r esen ts   th e   ad ju s tm en t   f o r   f u el  p r ice  v ar iatio n s ,   w h o s e  v alu e   r ef lects  th e   p r o p o r tio n   in   wh ich   th e  weig h ted   av e r ag e  o f   all  f u els u s ed   in   g en er atio n   v ar ies,  a s   well  as th e  s tr u ctu r e  o f   th ese  v o lu m es a n d   ty p es   o f   f u els  u s ed   [ 2 2 ] – [ 2 6 ]   an d   in   co r r esp o n d en ce   with   th e   m aster   r ep o r ts   o f   t h e  elec tr ic  c o m p an y ,   th e  v al u e  o f   th e  ad ju s tm en t  co ef f icien t  K   f o r   f u el  p r ice  v ar iatio n s   f o r   t h e  y ea r   2 0 2 2   v ar ie d   b etwe en   0 . 9 2 6 9   an d   1 . 1 0 5 8 ,   av er ag in g   a   v alu e   o f   1 . 0 0 9   in   th e  y ea r ,   wh ich   will  b e   u s ed   a s   a  r ef e r en ce   f o r   ca lcu latin g   b i llin g   co s ts .   T ab le   4   d etails  th e  ca lcu latio n s   o f   b illi n g   co s ts   in   ea ch   o f   th e  s ch e d u les,  tak in g   as  r ef er e n ce   th e   av er ag e  v al u es  o f   ac tu al  d em an d   ( R D)   an d   co n tr ac ted   d e m an d   ( C D)   in   th e   y ea r   f o r   th is   s er v ice,   th e   p r o g r am s   estab lis h ed   b y   r ate  M1 - A.       T ab le  4 .   C alcu latio n   o f   co s ts   f o r   en er g y   b illi n g   ass o ciate d   with   lo s s es r esu ltin g   f r o m   th e  i n f lu en ce   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   in   t h e  ca s e  s tu d y   M1 - A   r a t e   sc h e d u l e s   Tr a n sf o r mat i o n   l o sses   i n   t h e   b a n k   a ss o c i a t e d   w i t h   h a r m o n i c   d i st o r t i o n   ( W )   P e r c e n t a g e   o f   e n e r g y   c o n su me d   b y   sc h e d u l e   ( R D / C D )   En e r g y   a ss o c i a t e d   w i t h   l o sse s  b y   sch e d u l e   ( k W h / y e a r )   A v e r a g e   K   f a c t o r   o f   t h e   y e a r   2 0 2 2   B i l l i n g   ( C U P / y e a r )   Ea r l y   m o r n i n g   1 3 9 . 2   4 7 . 6   1 9 3 . 5   1 . 0 0 9   3 7 3 . 3 2   D a y   8 3 . 7   5 1 0 . 3   1 2 5 5 . 7 8   El e c t r i c a l   p e a k   6 9 . 0   1 4 0 . 1   5 6 8 . 3 0   To t a l   b i l l i n g   c o st   f o r   t h e   y e a r ,   f o r   e n e r g y   a ss o c i a t e d   w i t h   h a r mo n i c   d i st o r t i o n   l o ss e s (CUP / a ñ o )   2 1 9 7 . 4 0       Fo r   th e  s o y b ea n   p r o ce s s in g   p l an t  s er v ice,   th e  co s ts   f o r   en er g y   b illi n g   ass o ciate d   with   tr an s f o r m atio n   lo s s es  am o u n t  to   2 , 1 9 7 . 4 0   C UP/y ea r ,   wh ich   r e p r esen ts   0 . 1 8 %  o f   th e  an n u al  c o s ts   f o r   elec tr icity   b illi n g   f o r   th is   s er v ice.   T o   ca lcu late  th e  f u el  u s ed   in   elec tr ical  g e n er ati o n   n ec ess ar y   to   c o v er   th e  en e r g y   ass o ciate d   with   th e  tr an s f o r m atio n   lo s s es  d u e  t o   h ar m o n ic  d is to r tio n   in   th e  c u r r en ts ,   it  is   ess en tial  to   co n s i d er   th e  s p ec if ic   f u el   co n s u m p tio n   p er   u n it  o f   en er g y .   T h is   g r o s s   s p ec if ic  co n s u m p tio n   f lu ctu ates  y ea r ly   at  v alu es  clo s e  to   2 8 9   g / k W h .   T h e  ca lcu latio n   o f   f u el  co n s u m p tio n   is   ca r r ie d   o u t u s in g   ex p r ess io n   ( 2 1 ) .      =  ∙  ∙ 10 − 6   ( 2 1 )     T h e  f u el   co n s u m p tio n   f o r   ele ctr icity   g en er atio n   is   0 . 3 5   t o n s /y ea r ,   eq u iv ale n t  to   1 0 3 . 2 1   USD/y ea r ,   co n s id er in g   th e   p r ice  o f   th e  f u el  u s ed   in   th e   co u n tr y ' s   elec tr icity   g en er atio n ,   ac co r d in g   to   th e  Statis tical   Yea r b o o k   o f   C u b a  f o r   th e  y ea r   2 0 2 2 .   T h e  u s e  o f   th is   f u el  f o r   g en er atio n   im p ac ts   th e  en v ir o n m en t  d u e  to   th e   em is s io n s   o f   p o llu tin g   g ases   i n to   th e  atm o s p h er e.   T o   d eter m in e  th is   im p ac t,  th e  em is s io n   f ac to r s   o f   ea ch   o f   th e  p o llu tin g   g ases   ar e   tak en   in to   ac c o u n t.   T h e   en v ir o n m en tal  im p ac t  o f   f u el  u s e  f o r   en er g y   g en e r atio n   ass o ciate d   with   th e  lo s s es d u e  to   h ar m o n ic  d is to r tio n   i n   th is   s er v ice  is   0 . 9   to n s /y ea r .       4.   CO NCLU SI O N   T h e  m o d el  is   d esig n ed   to   ad ap t  to   ANSI /I E E E   Std .   C 5 7 . 1 1 0   in   th e  tr a n s f o r m er   is   b as ed   o n   th e   p r o ce s s in g   o f   c u r r e n ts   in   th e   m ac h in e  win d in g s   an d   n o t  t h e  s y s tem   lin e  cu r r en ts .   T h e r ef o r e,   it  ap p lies   to   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s   an d   th r ee - p h ase  b an k s   o f   s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s   in   an y   co n n ec tio n   s ch em e.   I t  is   ea s y   to   im p lem en t  an d   d o es  n o t  r eq u ir e  a d d itio n al  d ata  b esid es  q u ality   d iag n o s tics   in   d is tr ib u tio n   n etwo r k s   o r   in d u s tr ial  s y s tem s .   W ith   th e  p r o p o s ed   m o d el  f o r   d ig ital  s im u latio n ,   it  is   p o s s ib le  to   d eter m in e   th e  lo ad   lo s s es  o f   ea ch   o f   th e  b an k ' s   tr an s f o r m er s .   L ik e wis e,   th e  d ig ital  s im u latio n   s h o ws  th e  p o wer ,   p o wer   f ac to r ,   lo ad   ab ilit y ,   an d   ef f icien cy   v alu es  with   wh ich   ea ch   tr an s f o r m er   o p er ates.  T h e  an aly s is   in   a  ca s e  s tu d y   allo wed   u s   to   esti m ate   th e  in f lu en ce   o f   h ar m o n ic  d is to r tio n   o n   th e   co m p a n y ' s   b illi n g   co s ts   d u e   to   f u el  co n s u m p tio n   f o r   g e n er atio n   an d   th e  ef f ec t o n   th e  em is s io n   o f   p o llu tin g   g ases .   E x p an d i n g   t h e  ca s e  s tu d y   in   th r ee - p h ase  b a n k s   with   wy e – d elta  an d   o p en   wy e – o p en   d elt a   co n n ec tio n s   wo u ld   allo w  f o r   d ata  s u f f icien tly   e x ten s iv e  t o   co r r elate   t h e  lo ad   lo s s es  in   th e  s in g le - p h ase  tr an s f o r m er s   th at   ar e  p ar t  o f   th ese  b an k s   with   t h e  v al u es  o f   in d iv id u al  h ar m o n ic  d is to r tio n   o f   th e  c u r r e n ts   m ea s u r ed   in   th e  f ee d e r s   o n   t h e  lo w  v o ltag e  s id e,   as  well  as  d eter m in in g   th e  in f l u en c e  o f   th e  h ar m o n ic   d is to r tio n   o f   th e   cu r r e n ts   o n   th e  elev atio n   o f   t h e  wo r k i n g   te m p er atu r e  o f   th e  d is tr ib u tio n   t r an s f o r m er s   an d   th e   s h o r ten in g   o f   th eir   u s ef u l lif e.       RE F E R E NC E S   [ 1 ]   I EC   6 1 0 0 0 - 2 - 2 : 2 0 0 2 ,   “ E l e c t r o ma g n e t i c   c o mp a t i b i l i t y ,   EM C ,   s m a r t   c i t y ,   r u r a l   e l e c t r i f i c a t i o n , ”   I EC   W e b st o re .  h t t p s : / / w e b st o r e . i e c . c h / p u b l i c a t i o n / 4 1 3 3   ( a c c e ss e d   O c t .   2 5 ,   2 0 2 3 ) .   [ 2 ]   I EC   6 1 0 0 0 - 3 - 2 : 2 0 1 8 ,   “ El e c t r o m a g n e t i c   c o m p a t i b i l i t y ,   E M C ,   s mart  c i t y ,   r u r a l   e l e c t r i f i c a t i o n ,   h a r mo n i c   c u r r e n t s, ”   I EC   W e b s t o re .  h t t p s : / / w e b st o r e . i e c . c h / p u b l i c a t i o n / 2 8 1 6 4   ( a c c e sse d   O c t .   2 5 ,   2 0 2 3 ) .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   1 4 ,   No .   5 ,  Octo b e r   2 0 2 4 :   4 8 2 7 - 4 8 3 7   4836   [ 3 ]   A .   U l i n u h a   a n d   E.   M .   S a r i ,   “ Th e   i n f l u e n c e   o f   h a r m o n i c   d i s t o r t i o n   o n   l o ss e s  a n d   e f f i c i e n c y   o f   t h r e e - p h a se  d i s t r i b u t i o n   t r a n sf o r mer, ”   J o u r n a l   o f   Ph y si c s:   C o n f e re n c e   S e r i e s ,   v o l .   1 8 5 8 ,   n o .   1 ,   A p r .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 4 2 - 6 5 9 6 / 1 8 5 8 / 1 / 0 1 2 0 8 4 .   [ 4 ]   N a t i o n a l   S t a n d a r d i z a t i o n   O f f i c e ,   “ N C   8 0 0 - 2 0 1 7 .   C u b a n   El e c t r o t e c h n i c a l   R e g u l a t i o n s   f o r   e l e c t r i c a l   i n st a l l a t i o n s  i n   b u i l d i n g s , ”   2 0 1 7 .   h t t p s: / / f t p . i s d i . c o . c u / B i b l i o t e c a / B I B LI O TEC A   U N I V ER S I TA R I A   D EL  I S D I / C O LEC C I O N   D I G I TA L   D E  N O R M A S   C U B A N A S / 2 0 1 1 / N C   8 0 0 - 1   a 2 0 1 1   5 3 7 p   a q d . p d f   ( a c c e sse d   O c t .   2 2 ,   2 0 2 3 ) .   [ 5 ]   J.  L.   D .   R o d r í g u e z ,   L.   P .   F e r n á n d e z ,   a n d   E.   A .   C .   P e ñ a r a n d a ,   “ T h r e e - p h a se  D C / A C   p o w e r   c o n v e r t e r   w i t h   p o w e r   q u a l i t y   o p t i m i z a t i o n , ”   I N G E  C U C ,   v o l .   1 8 ,   n o .   1 ,   p p .   2 7 7 – 2 9 0 ,   2 0 2 2 .   [ 6 ]   V .   Le ó n - M a r t í n e z ,   E.   P e ñ a l v o - L ó p e z ,   J.  M o n t a ñ a n a - R o me u ,   C .   A n d r a d a - M o n r ó s,   a n d   L.   M o l i n a - C a ñ a m e r o ,   “ A s sessme n t   o f   l o a d   l o ss e s  c a u s e d   b y   h a r m o n i c   c u r r e n t s  i n   d i st r i b u t i o n   t r a n sf o r m e r s  u s i n g   t h e   t r a n sf o r mer  l o s s  c a l c u l a t o r   s o f t w a r e , ”   En v i r o n m e n t s ,  v o l .   1 0 ,   n o .   1 0 ,   O c t .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n v i r o n me n t s 1 0 1 0 0 1 7 7 .   [ 7 ]   J.  B .   N o s h a h r ,   M .   B a g h e r i ,   a n d   M .   K e r man i ,   “ T h e   e st i ma t i o n   o f   t h e   i n f l u e n c e   o f   e a c h   h a r m o n i c   c o mp o n e n t   i n   l o a d   u n b a l a n c e   o f   d i s t r i b u t i o n   t r a n sf o r mers   i n   h a r mo n i c   l o a d i n g   c o n d i t i o n , ”   i n   2 0 1 9   I E EE  I n t e rn a t i o n a l   C o n f e r e n c e   o n   E n v i r o n m e n t   a n d   E l e c t ri c a l   En g i n e e ri n g   a n d   2 0 1 9   I EEE   I n d u st r i a l   a n d   C o m m e rc i a l   Po w e r   S y st e m s  E u ro p e   ( EEEI C   /   I &CP S   Eu r o p e ) ,   Ju n .   2 0 1 9 ,   p p .   1 – 6 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / EEEI C . 2 0 1 9 . 8 7 8 3 4 8 8 .   [ 8 ]   F .   G r a u ,   J .   C e r v a n t e s ,   L .   V á z q u e z ,   a n d   J .   R .   N u ñ e z ,   “ E f f e c t   o f   L E D   t e c h n o l o g y   o n   t e c h n i c a l   l o s s e s   i n   p u b l i c   l i g h t i n g   c i r c u i t s .   A   c a s e   s t u d y , ”   J o u r n a l   o f   E n g i n e e r i n g   S c i e n c e   a n d   T e c h n o l o g y   R e v i e w ,   v o l .   1 4 ,   n o .   2 ,   p p .   1 9 8 – 2 0 6 ,   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 2 5 1 0 3 / j e s t r . 1 4 2 . 2 4 .   [ 9 ]   D .   P e j o v s k i ,   K .   N a j d e n k o s k i ,   a n d   M .   D i g a l o v s k i ,   “ I mp a c t   o f   d i f f e r e n t   h a r mo n i c   l o a d s   o n   d i s t r i b u t i o n   t r a n sf o r mers , ”   Pr o c e d i a   En g i n e e ri n g ,   v o l .   2 0 2 ,   p p .   7 6 – 8 7 ,   2 0 1 7 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . p r o e n g . 2 0 1 7 . 0 9 . 6 9 6 .   [ 1 0 ]   Ł .   M i c h a l e c ,   M .   J a s i ń s k i ,   T .   S i k o r s k i ,   Z .   L e o n o w i c z ,   Ł .   J a s i ń s k i ,   a n d   V .   S u r e s h ,   “ I m p a c t   o f   h a r m o n i c   c u r r e n t s   o f   n o n l i n e a r   l o a d s   o n   p o w e r   q u a l i t y   o f   a   l o w   v o l t a g e   n e t w o r k – r e v i e w   a n d   c a s e   s t u d y , ”   E n e r g i e s ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 2 ,   J u n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / e n 1 4 1 2 3 6 6 5 .   [ 1 1 ]   S .   P i r o g ,   Y .   E.   S h k l y a r sk i y ,   a n d   A .   N .   S k a my i n ,   “ N o n - l i n e a r   e l e c t r i c a l   l o a d   l o c a t i o n   i d e n t i f i c a t i o n , ”   J o u r n a l   o f   Mi n i n g   I n st i t u t e ,  v o l .   2 3 7 ,   n o .   3 ,   p p .   3 1 7 – 3 2 1 ,   Ju n .   2 0 1 9 ,   d o i :   1 0 . 3 1 8 9 7 / p m i . 2 0 1 9 . 3 . 3 1 7 .   [ 1 2 ]   " I EEE  r e c o mm e n d e d   p r a c t i c e   f o r   e s t a b l i s h i n g   l i q u i d - i mm e r se d   a n d   d r y - t y p e   p o w e r   a n d   d i st r i b u t i o n   t r a n sf o r me r   c a p a b i l i t y   w h e n   su p p l y i n g   n o n s i n u s o i d a l   l o a d   c u r r e n t s , "   i n   I EEE   S t d   C 5 7 . 1 1 0 ™ - 2 0 1 8   ( R e v i si o n   o f   I EEE  S t d   C 5 7 . 1 1 0 - 2 0 0 8 ) ,   p p .   1 - 6 8 ,   2 0 1 8 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I EEESTD . 2 0 1 8 . 8 5 1 1 1 0 3 .   [ 1 3 ]   A .   S .   A b b a s  e t   a l . ,   “ O p t i mal   h a r m o n i c   m i t i g a t i o n   i n   d i s t r i b u t i o n   s y st e m s  w i t h   i n v e r t e r   b a se d   d i st r i b u t e d   g e n e r a t i o n , ”   Ap p l i e d   S c i e n c e s ,   v o l .   1 1 ,   n o .   2 ,   Ja n .   2 0 2 1 ,   d o i :   1 0 . 3 3 9 0 / a p p 1 1 0 2 0 7 7 4 .   [ 1 4 ]   Y .   Ö z ü p a k   a n d   M .   S .   M a m i ş,   “ A n a l y si s  o f   e l e c t r o m a g n e t i c   a n d   l o ss   e f f e c t s  o f   s u b - h a r m o n i c s   o n   t r a n sf o r mers   b y   F i n i t e   El e me n t   M e t h o d , ”   S ā d h a n ā ,   v o l .   4 5 ,   n o .   1 ,   D e c .   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 1 2 0 4 6 - 0 2 0 - 0 1 4 7 3 - 4.   [ 1 5 ]   J.  C .   F e r n á n d e z ,   L.   B .   C o r r a l e s,  F .   H .   H e r n á n d e z ,   I .   F .   B e n í t e z ,   a n d   J.  R .   N ú ñ e z ,   “ A   f u z z y   l o g i c   p r o p o sal   f o r   d i a g n o si s   mu l t i p l e   i n c i p i e n t   f a u l t s  i n   a   p o w e r   t r a n sf o r me r , ”   2 0 2 1 ,   p p .   1 8 7 – 1 9 8 .   [ 1 6 ]   I .   A .   M a r r i a g a - M á r q u e z ,   K .   Y .   G ó mez - S a n d o v a l ,   J .   W .   G r i ma l d o - G u e r r e r o ,   a n d   J .   N u ñ e z - Á l v a r e z ,   “ I d e n t i f i c a t i o n   o f   c r i t i c a l   v a r i a b l e s   i n   c o n v e n t i o n a l   t r a n sf o r me r s  i n   d i st r i b u t i o n   n e t w o r k s, ”   I O P  C o n f e re n c e   S e ri e s:   M a t e ri a l s  S c i e n c e   a n d   En g i n e e r i n g ,    v o l .   8 4 4 ,   n o .   1 ,   M a y   2 0 2 0 ,   d o i :   1 0 . 1 0 8 8 / 1 7 5 7 - 8 9 9 X / 8 4 4 / 1 / 0 1 2 0 0 9 .   [ 1 7 ]   L.   B .   C o r r a l e s - B a r r i o s,  J .   C .   F . - B l a n c o ,   J .   R .   N . - A l v a r e z ,   H .   M . - G a r c í a ,   a n d   F .   H .   H . - G o n z á l e z ,   “ M i t i g a t i o n   o f   h a r m o n i c s   i n   a   6   k V   a n d   6 5 0   k W   m o t o r , ”   E l e c t r i c a l   E n g i n e e ri n g ,   v o l .   1 0 6 ,   n o .   2 ,   p p .   1 7 0 5 – 1 7 1 3 ,   A p r .   2 0 2 4 ,   d o i :   1 0 . 1 0 0 7 / s 0 0 2 0 2 - 0 2 3 - 0 1 8 7 9 - 3.   [ 1 8 ]   V .   V i j a y a n ,   A .   M o h a p a t r a ,   a n d   S .   N .   S i n g h ,   “ A   t o p o l o g y   a s s i s t e d   o p t i m a l   C V R   s t r a t e g y   f o r   u n b a l a n c e d   E D N s   h a v i n g   s p a t i o - t e m p o r a l   l o a d s , ”   I E E E   T r a n s a c t i o n s   o n   I n d u s t r y   A p p l i c a t i o n s ,   v o l .   5 8 ,   n o .   3 ,   p p .   3 3 1 3 – 3 3 2 3 ,   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / T I A . 2 0 2 2 . 3 1 6 2 1 8 8 .   [ 1 9 ]   M .   A .   d e   A .   Te y r a   a n d   G .   G .   G o n z a l e z ,   “ S e l e c t i o n   o f   a s y mm e t r i c a l   t r a n sf o r mers   b a n k s  w i t h   e m p h a si s   i n   l o ss e s   a n d   e f f i c i e n c y , ”   I EEE  L a t i n   Am e r i c a   T r a n s a c t i o n s ,   v o l .   8 ,   n o .   6 ,   p p .   6 7 8 – 6 8 4 ,   D e c .   2 0 1 0 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TLA . 2 0 1 0 . 5 6 8 8 0 9 5 .   [ 2 0 ]   S .   C h a t t o p a d h y a y ,   M .   M i t r a ,   a n d   S .   S e n g u p t a ,   El e c t ri c   p o w e r   q u a l i t y .   D o r d r e c h t :   S p r i n g e r   N e t h e r l a n d s,   2 0 1 1 .   [ 2 1 ]   A .   G u p t a   a n d   R .   S i n g h ,   “ C o mp u t a t i o n   o f   t r a n sf o r mer  l o sses  u n d e r   t h e   e f f e c t s  o f   n o n - si n u s o i d a l   c u r r e n t s,”   Ad v a n c e d   C o m p u t i n g :   An   I n t e rn a t i o n a l   J o u rn a l ,   v o l .   2 ,   n o .   6 ,   p p .   9 1 – 1 0 4 ,   N o v .   2 0 1 1 ,   d o i :   1 0 . 5 1 2 1 / a c i j . 2 0 1 1 . 2 6 0 9 .   [ 2 2 ]   M .   H .   A .   A z i z ,   M .   M .   A z i z a n ,   Z.   S a u l i ,   a n d   M .   W .   Y a h y a ,   “ A   r e v i e w   o n   h a r m o n i c   m i t i g a t i o n   me t h o d   f o r   n o n - l i n e a r   l o a d   i n   e l e c t r i c a l   p o w e r   s y st e m,”   AI P  C o n f e r e n c e   P ro c e e d i n g s ,   v o l .   2 3 3 9 ,   n o .   1 ,   p .   0 2 0 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 6 3 / 5 . 0 0 4 4 2 5 1 .   [ 2 3 ]   J.  Za r e e i ,   K .   G h a d a m k h e i r ,   S .   A .   F a r k h o n d e h ,   A .   M .   A b e d ,   M .   J.  C a t a l a n   O p u l e n c i a ,   a n d   J.   R .   N u ñ e z   A l v a r e z ,   “ N u meri c a l   i n v e s t i g a t i o n   o f   h y d r o g e n   e n r i c h e d   n a t u r a l   g a s  e f f e c t s  o n   d i f f e r e n t   c h a r a c t e r i st i c s  o f   a   S I   e n g i n e   w i t h   m o d i f i e d   i n j e c t i o n   mec h a n i sm   f r o m  p o r t   t o   d i r e c t   i n j e c t i o n , ”   En e rg y ,   v o l .   2 5 5 ,   S e p .   2 0 2 2 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . e n e r g y . 2 0 2 2 . 1 2 4 4 4 5 .   [ 2 4 ]   J.  Li ,   W .   Z o u ,   Q .   Y a n g ,   Z .   W e i ,   a n d   H .   H e ,   “ A   d y n a mi c   h e a t / p o w e r   d e c o u p l i n g   s t r a t e g y   f o r   t h e   f u e l   c e l l   C H P   i n   t h e   c o mm u n i t y   e n e r g y   s y st e m:   a   r e a l   c a s e   s t u d y   i n   S o u t h   o f   C h i n a , ”   I EEE   T r a n s a c t i o n s  o n   S m a r t   G r i d ,   v o l .   1 4 ,   n o .   1 ,   p p .   3 7 8 – 3 8 7 ,   Ja n .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / TSG . 2 0 2 2 . 3 1 8 9 9 7 3 .   [ 2 5 ]   J.  P .   G .   M o n t o y a ,   “ P a r t 1 .   F u e l ’ s  e x e r g y   i n   i n t e r n a l   c o m b u st i o n   e n g i n e s   t o   e l e c t r i c a l   e n e r g y   g e n e r a t i o n   u s i n g   g a s e o u s   f u e l s, ”   i n   2 0 2 2   I EEE  XXIX  I n t e r n a t i o n a l   C o n f e ren c e   o n   El e c t r o n i c s,  E l e c t r i c a l   En g i n e e ri n g   a n d   C o m p u t i n g   ( I N T E RC O N ) ,   A u g .   2 0 2 2 ,   p p .   1 – 4 ,   d o i :   1 0 . 1 1 0 9 / I N TER C O N 5 5 7 9 5 . 2 0 2 2 . 9 8 7 0 1 1 1 .   [ 2 6 ]   S .   I .   S .   A l - H a w a r y   e t   a l . ,   “ M u l t i o b j e c t i v e   o p t i m i z a t i o n   o f   a   h y b r i d   e l e c t r i c i t y   g e n e r a t i o n   s y st e m b a s e d   o n   w a st e   e n e r g y   o f   i n t e r n a l   c o m b u st i o n   e n g i n e   a n d   so l a r   s y st e m  f o r   su s t a i n a b l e   e n v i r o n me n t , ”   C h e m o s p h e re ,   v o l .   3 3 6 ,   S e p .   2 0 2 3 ,   d o i :   1 0 . 1 0 1 6 / j . c h e m o s p h e r e . 2 0 2 3 . 1 3 9 2 6 9 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       Fra n k   G r a u - Mer c o n c h in i           g r a d u a ted   a s  El e c tri c a l  En g i n e e r  wi th   a n d   m a ste r’s  in   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   a t  th e   Un i v e rsid a d   d e   Orie n te  i n   S a n ti a g o   d e   Cu b a .   He   is  c u rre n tl y   d e a n   o f  th e   F a c u lt y   o f  E lec tri c a l  En g i n e e rin g   a t  t h e   Un iv e rsid a d   d e   O rien te  a n d   p r o fe ss o r  in   th e   e lec tri c a l  e n g in e e rin g   a n d   b a c h e lo r  o f   e d u c a ti o n   c o u rse s  to   tea c h   e lec tri c it y .   Th e   a re a s  o f   in tere st  in   wh ich   h e   c a rries   o u t   h i s  re se a rc h   a re   re late d   to   t h e   q u a li t y   o f   e n e rg y ,   e lec tro - e n e rg y   e fficie n c y ,   re n e wa b le  s o u rc e s  f o r  e lec tri c a l  p o we r,   a n d   d istri b u t e d   g e n e ra ti o n .   He   c a n   b e   c o n tac ted   a t  e m a il :  fg ra u . m e rc o n c h in i@ g m a il . c o m ;  d e c a n o fie@c o n se jo . u o . e d u . c u .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.