Obliczanie wydajności układu chłodzenia ON-AN transformatora energetycznego średniej mocy

• Autorzy: Bródka B. , Sapała J. , Łopatkiewicz R.

Warianty tytułu

EN

Calculation of efficiency of ON-AN cooling system on mid power transformer

• Konferencja: Computer Applications in Electrical Engineering (20-21.04.2015 ; Poznań, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zawarto wyniki wstępnych prac, mających na celu opracowanie narzędzia obliczeniowego służącego do wyznaczania wydajności układu chłodzenia transformatora energetycznego średniej mocy. Do rozważań przyjęto transformatory o naturalnym obiegu oleju i naturalnym obiegu powietrza (ON-AN). Jako przykładową jednostkę obrano transformator o mocy 10 MVA (110/15 kV) produkcji firmy Power Engineering w Czerwonaku. Wyniki obliczeń porównano z wynikami próby nagrzewania transformatora, podczas zwarcia pomiarowego, wykonanej w fabryce. Ze względu na skomplikowany kształt elementów konstrukcyjnych transformatora (kadź, radiatory, część aktywna), narzędzie obliczeniowe wykorzystuje geometrię w przestrzeni. Wymiary wszystkich elementów otrzymano od producenta transformatora. Geometrię transformatora odpowiednio uproszczono w celu ograniczenia złożoności obliczeń. Obliczenia wykonano przy użyciu oprogramowania COMSOL Multiphysics. Opracowane narzędzie obliczeniowe obejmuje jedynie zjawisko konwekcji i przejmowania ciepła z uzwojeń do oleju a następnie z oleju do ścianek kadzi i radiatorów. Ze względu na dużą zbieżność wyników obliczeń z wynikami próby nagrzewania, narzędzie obliczeniowe będzie rozwijane i poprawiane w przyszłości. W publikacji zawarte zostały dalsze kierunki prac.

EN

Results of preliminary calculation efficiency of ON-AN transformer cooling system are shown in the article. The results are shown for transformer 10 MVA. The transformer was produced in Power Engineering in Czerwonak. The results was compared with results of temperature-rise type test made in factory. Calculation was made as 3D model. All geometrical parameters was obtained from manufacturer of transformer. Geometry of transformer was simplified to made calculation less complex. Software COMSOL Multiphysics was used for the calculation. Convection and heat transfer from windings to oil and from oil to walls of radiators was only used in this calculations. In view of large convergence of calculation results and temperature-rise type test results the calculation tool will revise and expand.

Słowa kluczowe

PL

transformator; radiator; układ chłodzenia ON-AN

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering
• Rocznik: 2015
• Tom: No. 82
• Strony: 227--233
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bródka B.

• Politechnika Poznańska
• Power Engineering S.A.

autor

Sapała J.

• Politechnika Poznańska

autor

Łopatkiewicz R.

• Power Engineering S.A.

Bibliografia

• [1] IEEE Std C57.91™-2011, IEEE Guide for Loading MineralOil-Immersed Transformers and Step-Voltage Regulators.
• [2] PN-EN 60076-1:2014, Transformatory -- Część 1: Wymagania ogólne.
• [3] Katalog radiatorów produkcji Power Engineering S.A.
• [4] CIGRE brochure, Experiences in Service with New Insulating Liquids, October 2010, no.436, WG A2-35.
• [5] Johnson D., Simulation Enables the Next generation of power Transformers and shunt Reactors, IEEE Spectrum, vol. 51, iss. 5, pp. S6-S8 (May 2014).