Modyfikacja konfiguracji cewek suchego transformatora elektrycznego w celu obniżenia temperatury najgorętszego miejsca

• Autorzy: Smołka J. , Nowak A. J.

Warianty tytułu

EN

Modified configuration of coils in dry-type electrical transformer to reduce the hot-spot temperature

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono optymalizację wzajemnego położenia cewek GN i DN oraz kanałów chłodzących te elementy dla suchego transformatora. W przeprowadzonych obliczeniach minimalizowano temperaturę najgorętszego miejsca uzwojenia, którą wyznaczano za pomocą zweryfikowanego eksperymentalnie modelu numerycznego CFD. Wyniki badań pokazały, że najkorzystniejsze rozwiązanie, znacząco obniżające temperatury cewek, różni się od dotychczas stosowanych konfiguracji w tego typu jednostkach.

EN

In this work, an optimisation of mutual configuration of both HV and LV coils, and also air ducts cooling these parts in dry-type electrical transformer is presented. In the proposed algorithm, the hot-spot temperature is minimized using experimentally validated CFD model. The obtained results show that the optimized solution substantially reduces the maximum winding temperature comparing to a typical configuration of the actual devices.

Słowa kluczowe

PL

chłodzenie transformatora; chłodzenie cewek; transformator; optymalizacja kanałów chłodzących; optymalizacja cewek; elektrotechnika

EN

transformer cooling; coil cooling; transformer; cooling duct optimisation; coil optimization; electrical technology

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2011
• Tom: R. 87, nr 7
• Strony: 60--63
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Smołka J.

autor

Nowak A. J.

• Politechnika Śląska, Instytut Techniki Cieplnej

Bibliografia

• [1] Amoiralis E.I., Georgilakis P.S., Kefalas T.D., Tsili M.A., Kladas A.G., Artificial intelligence combined with hybrid FEM-BE technigues for global transformer optimization, IEEE Trans. Magn., 43 (2007), 1633-1637
• [2] Georgilakis P.S., Tsili M.A., Souflaris A.T., A heuristic solution to the transformer manufacturing cost optimization problem, J. Mater. Process. Technol., 181 (2007), 260-266
• [3] Amoiralis E.l., Tsili M.A., Georgilakis P.S., Kladas A.G., Souflaris A.T., A parallel mixed integer programming-finite element method technique for global design optimization of power transformers, IEEE Trans. Magn., 44 (2008), 1022-1025
• [4] Amoiralis E.I., Georgilakis P.S., Tsili M.A., Kladas A.G., Global transformer optimization method using evolutionary design and numerical field computation, IEEE Trans. Magn., 45 (2009), 1720-1723
• [5] Takahashi N., Kitamura T., Horii M., Takehara J., Optimal design of tank shield model of transformer, IEEE Trans. Magn., 36(2000), 1089-1093
• [6] Tsili M.A., Kladas A.G., Georgilakis P.S., Souflaris A.T., Paparigas D.G., Geometry optimization of magnetic shunts in power transformers based on a particular hybrid finite-element boundary-element model and sensitivity analysis, IEEE Trans. Magn., 41 (2005), 1776-1779
• [7] Olivares J.C., Jose Y.L., Canedo M., Escarela-Perez R., Driesen J., Moreno P., Reducing losses in distribution transformers, IEEE Trans. Power Del., 18 (2003), 821-826
• [8] Kozak S., Janowski T., Wojtasiewicz G., Kozak J., Głowacki B., Experimental and numerical analysis of electrothermal and mechanical phenomena in HTS tubę of inductive SFCL, IEEE Trans. Appl. Superconduct, 16 (2006), 711-714
• [9] Smółka J., Nowak A.J., Shape optimization of coils and cooling ducts in dry-type transformers using CFD and GA, IEEE Trans. Magn. (zaakceptowany do druku)
• [10] Smolka J., Biro O., Nowak A.J., Numerical simulation and experimental yalidation of coupled flow, heat transfer and electromagnetic problems in electrical transformers, Arch. Comput. Methods Eng., 16 (2009), 319-355
• [11] Smołka J., Nowak A. Eksperymentalna weryfikacja obliczeń symulacyjnych nagrzewania naturalnie chłodzonego suchego transformatora średniej mocy, Przegląd Elektrotechniczny, 84 (2008), 94-100
• [12] Computational Fluid Dynamics Software. User's manuał, Release 12.1, 2006. Ansys Inc, www.ansys.com.