W artykule przedstawiono techniczne kryteria doboru przekaźników programowalnych PLC wykorzystywanych w automatyce budynkowej. Zaprezentowane zostały również przykłady realizacji sterownia ogrzewaniem w oparciu o przekaźniki PLC firmy Lovato Electric. Przedstawiono rozwiązania umożliwiające dwustanowe sterowanie ogrzewaniem oraz sterowanie typu PID. W sposób szczegółowy omówiono realizację regulacji dwustanowej przy wykorzystaniu przedstawionego przekaźnika, sterowania dwustanowego z regulacją wartości zadanej i wizualizacją odczytu, a także realizację inteligentnego sterownika temperatury. Przedstawione zostały schematy blokowe umożliwiające realizację przedstawionych algorytmów sterownia ogrzewaniem oraz sposoby połączeń.
EN
The technical criteria for selection of programmable PLC relays used in building automation are presented in the article. Examples of implementation of heating control based on PLC relays from LOVATO Electric are presented. Solutions for digital heating and PID control are also presented. Implementation of the controller using the relay is discussed in detail. Digital control with adjustable setpoint and visualization of reading,as well as the implementation of intelligent temperature controller is described. Block diagrams and wiring methods are presented for implementation of heating control algorithms.
W artykule opisano autorski układ do pomiaru współczynnika przejmowania ciepła α cieczy elektroizolacyjnych. W pierwszym rozdziale uzasadniono wybór tematyki artykułu oraz pracy naukowej. W kolejnym rozdziale opisano ogólną zasadę pomiaru współczynnika przejmowania ciepła α cieczy elektroizolacyjnych oraz przedstawiono ogólną koncepcję układu pomiarowego. W rozdziale trzecim przedstawiono pierwsze wstępne wyniki testowe układu, które porównano z danymi literaturowymi. Artykuł został zakończony podsumowaniem.
EN
This paper presents a authorial system for measuring heat transfer coefficient α of the insulating liquids. In the first chapter, the choice of subject matter of article and research work were presented. In the following chapter, the general principles for measuring of heat transfer coefficient of the insulating liquids and the conception of measuring system were shown. In the third chapter, the first testing results of the measuring system were presented, later the authors compared them to literature data. Article ends with summary.
The article presents research results of thermal properties of mixtures of synthetic and natural esters in terms of their application in the cooling system of a high-voltage power transformer during its operation. The investigated properties of an analysed mixture were: thermal conductivity coefficient λ, kinematic viscosity υ, density ρ, specific heat cp, and thermal expansion β. On the basis of presented research results, the authors determined the heat transfer factor α of a mixture of synthetic and natural esters. This factor defines the ability of an insulating liquid to transport heat in the transformer, thus determining its reliability. For the research the authors used the following percentage proportions of the mixture of both the esters: 100/0, 95/5, 80/20, 50/50, 20/80, 5/95, 0/100. The measurements were taken for the temperatures: 25ºC, 40ºC, 60ºC, and 80ºC.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości cieplnych mieszaniny estrów syntetycznych i estrów naturalnych, w aspekcie ich zastosowania w układzie chłodzenia transformatora wysokiego napięcia w trakcie jego eksploatacji. Badanymi właściwościami analizowanej mieszaniny były przewodność cieplna właściwa λ, lepkość kinematyczna υ, gęstość ρ, ciepło właściwe cp oraz rozszerzalność cieplna β. W oparciu o przedstawione wyniki badań określono współczynnik przejmowania ciepła α mieszaniny estrów syntetycznych i estrów naturalnych. Współczynnik ten określa zdolność cieczy elektroizolacyjnej do transportu ciepła w transformatorze, warunkując tym samym jego niezawodność. Do badań wykorzystano następujące procentowe proporcje mieszaniny obu estrów: 100/0, 95/5, 80/20, 50/50. 20/80, 5/95, 0/100. Pomiary przeprowadzono dla temperatury: 25ºC, 40ºC, 60ºC i 80ºC.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono porównanie wyników symulacji komputerowej i wyników pomiarów z próby nagrzewania transformatora dystrybucyjnego o mocy 10 MVA wypełnionego nowym olejem mineralnym. Następnie autorzy artykułu postanowili przeprowadzić symulację komputerową w celu porównania pola temperaturowego transformatora energetycznego wypełnionego nowym olejem mineralnym z polem temperaturowym transformatora tej samej mocy wypełnionego estrem syntetycznym.
EN
This article presents comparison between results of computer simulation and results of heat run test for 10 MVA power transformer which was filled with a new mineral oil. Later the authors of article decided to carry out computer simulation, in order to comparison the temperature field of 10 MVA power transformers which were filled a new mineral oil and a new synthetic ester.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wpływ gazów palnych, generowanych w cieczach elektroizolacyjnych na skutek wyładowań niezupełnych, na temperaturę zapłonu par tych cieczy. Analizowano trzy najczęściej stosowane obecnie ciecze izolacyjne: olej mineralny oraz estry naturalny i syntetyczny. Zbadano wpływ zawilgocenia cieczy na intensywność generacji gazów palnych w badanych cieczach.
EN
The article presents the influence of combustible gases, generated in the insulating liquids due to partial discharges, on flash point of liquids. Three most currently used insulating liquids such as mineral oil, synthetic ester and natural ester were analyzed. The impact of moisture content in liquids on the intensity of generation of combustible gases in the test liquids was investigated.
Zawilgocenie układu izolacyjnego jest jednym z największych zagrożeń, jakie mogą wystąpić w transformatorze energetycznym. Jego źródłem jest tzw. zawilgocenie pierwotne, nieszczelność kadzi oraz proces rozpadu włókien celulozy, stanowiącej izolację uzwojeń. Powoduje ono szereg negatywnych następstw, jak spadek rezystancji izolacji, wzrost jej stratności oraz wzrost intensywności procesu wydzielania się pęcherzyków pary wodnej. W artykule opisano jak zawilgocenie wpływa na sprawność układu chłodzenia transformatora, którego jednym z elementów jest ciecz elektroizolacyjna. Miernikiem tej sprawności był współczynnik przejmowania ciepła α cieczy, który zależy od wielu innych właściwości cieplnych, jak przewodność cieplna, lepkość, ciepło właściwe, gęstość i współczynnik rozszerzalności cieplnej. Analizowanymi cieczami były olej mineralny, estry syntetyczne oraz estry naturalne. Przebadano próbki cieczy suchej i mocno zawilgoconej. Pomiary przeprowadzono dla temperatury 80°C.
EN
Moisture of insulating system is one of the more dangerous hazards, which may occur in power transformer. There are three main sources of the moisture, such as primary moisture, leak of tank and dissociation of cellulose fibers of windings insulation. The moisture may result in many negative effects, such as decrease of insulation resistance, the increase of dielectric losses and the increase of intensity of bubble effect. The paper presents how moisture influences on effectiveness of transformer cooling system. The electro-insulating liquid is one of the parts of the system. Heat transfer factor α, which depends on many other thermal properties, such as thermal conductivity, viscosity, specific heat, thermal expansion coefficient and density, was a marker of the effectiveness. Mineral oil, synthetic esters and natural esters were analyzed liquids. Samples of dry and moisture liquids were investigated. The measurements were done for temperature 80°C.
Olej mineralny jest najczęściej stosowaną cieczą w układzie izolacyjnym transformatora. Jednakże od kilkunastu lat obserwowalny jest wzrost zainteresowania alternatywnymi dla niego cieczami elektroizolacyjnymi, do których zaliczamy ester syntetyczny oraz ester naturalny. Spowodowane jest to coraz bardziej restrykcyjnymi przepisami dotyczącymi środowiska naturalnego oraz bezpieczeństwa pożarowego. Olej mineralny, w porównaniu z estrami, odznacza się bardzo dobrymi właściwościami elektroizolacyjnymi i mniejszą lepkością. Z kolei estry, w porównaniu z olejem, wykazują dużo większą biodegradowalnością oraz charakteryzują się znacznie większą temperaturą zapłonu, co przemawia na ich korzyść. W artykule przedstawiono wpływ rodzaju cieczy elektroizolacyjnej na efektywność układu chłodzenia transformatora. Efektywność ta określona została poprzez wyznaczenie współczynnika przejmowania ciepła α cieczy. Współczynnik ten zależy od właściwości cieplnych cieczy, do których zaliczamy przewodności cieplną λ, lepkość kinematyczną υ, ciepło właściwe cp, gęstość ρ oraz rozszerzalność cieplną β. Do badań wykorzystano olej mineralny, ester syntetyczny oraz ester naturalny. Pomiary właściwości cieplnych przeprowadzono w zakresie temperatury od 25ºC do 80ºC.
EN
The mineral oil is most frequently used liquid in insulation transformer system. However, increased interest in alternative insulating liquid for it, which include synthetic ester and natural ester is observable for several years. However, for several years, the increased interest in insulating liquids as alternatives to mineral oil is observable, which include synthetic ester and natural ester. This is due to increasingly restrictive environmental legislation and fire safety. Mineral oil, in comparison with esters has a very good electric insulation properties and a lower viscosity. In turn the esters in comparison with oil, have a much greater biodegradability and have a much higher flash point, which suggests their favor. The influence of the type of insulating liquid on the efficiency of the cooling system of the transformer was presented in the paper. This efficiency was determined by designating the heat transfer coefficient α by liquids. This factor depends on the thermal properties of liquids, which include the thermal conductivity λ, kinematic viscosity υ, specific heat cp, density ρ, and thermal expansion β. To the study mineral oil, synthetic ester and natural ester were used. The measurements of thermal properties were carried out in the temperature range from 25°C to 80°C.
Jednym z najważniejszych elementów systemu elektroenergetycznego jest transformator energetyczny. Z tego powodu ważne jest, aby został on poprawnie zaprojektowany oraz zbudowany, zarówno od strony mechanicznej jak i cieplnej. Obecnie konstruktorzy transformatorów energetycznych korzystają z wielu programów, które pozwalają na skrócenie czasu projektowania. Programy te pozwalają w szybki i efektywny sposób wprowadzić nowe zmiany w konstrukcji urządzenia oraz sprawdzić, jaki będzie ich wpływ na pracę transformatora. W artykule przedstawiono założenia projektowe modelu matematycznego transformatora energetycznego, teorię podobieństwa, którą wykorzystano do zachowania odpowiedniej skali oraz interface programu ANSYS CFX, w którym wykonano symulacje pola temperaturowego transformatora energetycznego.
EN
One of the most important elements of the power system is a high voltage power transformer. Due to this reason, it is crucial to properly design and build from mechanical side as well as thermal side. Nowadays designers of power transformers are using from the many programs that allow you to reduce design time. Additionally, thanks to them, the designer can quickly and effectively bring new changes in the construction and see what will be their impact on the work of the transformer. This paper shows design assumptions the mathematical model of transformer power, the similitude theory which was used to maintain an appropriate scale, interface ANSYS CFX program, in which simulations of temperature field power transformer was made.
Eksploatacji transformatora towarzyszy zazwyczaj podwyższona temperatura. Jej negatywnym skutkiem jest degradacja wielu jego elementów. Najbardziej czułym na podwyższoną temperaturę elementem jest jego układ izolacyjny. Według wielu teorii, wzrost temperatury o kilka stopni (od 5°C do 12°C) skutkuje spadkiem żywotności układu izolacyjnego nawet o połowę. Jednym z elementów tego układu jest ciecz elektroizolacyjna. Miernikiem jej zestarzenia jest kwasowość (liczba kwasowa LK). W artykule przedstawiono jak kwasowość cieczy elektroizolacyjnej wpłynęła na efektywność układu chłodzenia transformatora. Miernikiem tej efektywności były właściwości cieplne cieczy. Przebadano ciecz nową oraz mocno zestarzoną, a więc charakteryzującą się niską oraz wysoką liczbą kwasową. Analizowanymi cieczami były olej mineralny, estry syntetyczne oraz estry naturalne. Pomiary właściwości cieplnych przeprowadzono dla temperatury 80°C.
EN
High temperature in power transformer is typical condition of its work. Degradation of many components of the transformer is negative effect of the temperature. Insulating system is the more sensitive component of the transformer. Due to many opinions, the increase of temperature about some degrees (from 5°C to 12°C) may result in the decrease of life time of insulating system about 50%. Electro-insulating liquid is one of the components of the system. Acid number (AN) of the liquid is the marker of its aging level. The paper presents how acid number of electro-insulating liquids influenced on effectiveness of transformer cooling system. The marker of the effectiveness was thermal properties of the liquid. New (small AN) and aged (big AN) liquids were analyzed. Mineral oil, synthetic esters and natural esters were investigated liquids. Measurements of the properties were done for temperature 80°C.
The article presents research results of thermal properties of insulating liquids used in power transformer cooling system. The authors analyzed the influence of such factors, as the kind of the liquid, temperature, moisture and ageing rate of the liquid on thermal properties of the liquids. The analyzed properties of the liquids were thermal conductivity coefficient λ, kinematic viscosity υ, density ρ, specific heat cp, and thermal expansion factor β. These properties determine the ability of the liquid to heat transport – heat transfer factor α – what means the properties describe reliability of power transformer cooling system. The authors calculated the factor of heat transfer by the investigated insulating liquids on the basis of measured values of thermal properties.
PL
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości cieplnych cieczy elektroizolacyjnych, wykorzystywanych w układzie chłodzenia transformatora wysokiego napięcia. Dokonano analizy wpływu takich czynników jak rodzaj cieczy, temperatura, stopień jej zawilgocenia oraz zestarzenia na właściwości cieplne cieczy. Analizowanymi właściwościami cieczy były przewodność cieplna właściwa λ, lepkość kinematyczna υ, gęstość ρ, ciepło właściwe cp oraz rozszerzalność cieplna β. Właściwości te określają zdolność cieczy do transportu ciepła – współczynnik przejmowania ciepła α, a tym samym warunkują niezawodność układu chłodzenia transformatora. Na podstawie zmierzonych przez autorów wartości właściwości cieplnych określony został współczynnik przejmowania ciepła badanych cieczy elektroizolacyjnych.
The mineral oil is most frequently used liquid in insulation transformer system. However, increased interest in alternative insulating liquid for it, which includes synthetic ester and natural ester is observable for several years. However, for several years, the increased interest in insulating liquids as alternatives to mineral oil is observable, which include synthetic ester and natural ester. This is due to increasingly restrictive environmental legislation and fire safety. Mineral oil, in comparison with esters has a very good electric insulation properties and a lower viscosity. In turn the esters in comparison with oil, have a much greater biodegradability and have a much higher flash point, which suggests their favor. The influence of the type of insulating liquid on the efficiency of the cooling system of the transformer was presented in the paper. This efficiency was determined by designating the heat transfer coefficient α by liquids. This factor depends on the thermal properties of liquids, which includes the thermal conductivity λ, kinematic viscosity υ, specific heat cp, density ρ, and thermal expansion β. For the study mineral oil, synthetic ester and natural ester were used. The measurements of thermal properties were carried out in the temperature range from 25°C to 80°C.
High voltage transformer is one of the most important elements of the power system. Due to this reason, it is crucial to properly design and build from mechanical side as well as thermal side. Nowadays, designers of power transformers are using from the many programs that allow you to reduce design time. Additionally, thanks to them, designer can quickly and effectively bring new changes in the construction and see what will be their impact on the work of the transformer. This paper shows design assumptions of the mathematical model of power transformer, the similitude theory which was used to maintain an appropriate scale, and interface of Ansys CFX program, in which simulations of temperature field of power transformer was made.
W artykule przedstawiono wyniki badań właściwości cieplnych nanocieczy elektroizolacyjnych powstałych na bazie estru naturalnego oraz tlenku tytanu TiO2 i fulerenu C60. Badanymi właściwościami były przewodność cieplna właściwa, lepkość, gęstość i ciepło właściwe. Badania przeprowadzono w zakresie temperatury od 25°C do 80°C. Wymienione właściwości są istotne z punktu widzenia współczynnika przejmowania ciepła przez ciecz elektroizolacyjną wykorzystywaną w układzie izolacyjnym urządzeń elektroenergetycznych, przez co wpływają na rozkład temperatury we wnętrzu urządzeń. Sprawdzono również możliwość uzyskania stabilnych nanocieczy. Wykazano wpływ modyfikacji estru naturalnego nanocząstkami TiO2 i C60 na właściwości cieplne powstałych nanocieczy.
EN
In this paper the results of the researches concerning thermal properties of insulting nanofluids received on the basis of natural ester, titan dioxide TiO2 and fullerene C60 were presented. Thermal conductivity, viscosity, density and specific heat are these thermal properties. The range of the temperature was changing from 25°C to 80°C. These properties are crucial from the viewpoint of heat transfer coefficient by insulating liquid used in insulating system of power equipment; thus, they influence on temperature distribution inside the equipment. The possibility of receiving steady nanofluids was also analyzed. The impact of natural ester modification by nanoparticles and surfactant on thermal properties of received nanoliquids was proved.
In this paper the results of the researches concerning thermal properties of insulting nanoliquids received on the basis of natural ester, titan dioxide TiO2 and fullerene C60 were presented. Thermal conductivity, viscosity, density and specific heat are these thermal properties. The range of the temperature was changing from 25°C to 80°C. These properties are crucial from the viewpoint of heat transfer coefficient by insulating liquid used in insulating system of power equipment; thus, they influence on temperature distribution inside the equipment. The possibility of receiving steady nanoliquids was also analyzed. The impact of natural ester modification by nanoparticles and surfactant on thermal properties of received nanoliquids was proved.
Insulating liquids due to their properties are used in electrical power transformers, capacitors, connectors and high voltage power cables. One of the most important tasks for electrical insulating liquids is a heat transport out of the device. The heat transfer in the liquids depends on heat transfer coefficient. The heat transfer coefficient depends on a viscosity, thermal conductivity coefficient and thermal expansion coefficient. This paper shows results of calculations for heat transfer coefficient of insulating liquids used as insulation in electrical equipment, depending on the kind of liquid and temperature. Synthetic ester oil and natural ester oil were analyzed. The range of the temperature was changing from 25°C to 80°C.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia wyniki badań nanocieczy. Jako ciecz bazową zastosowano olej mineralny, który modyfikowano za pomocą nanocząstek C60, TiO2 i Al2O3. Sprawdzono możliwość uzyskania stabilnych nanocieczy. Zbadano wybrane właściwości nanocieczy wpływające na ich zdolność do transportu ciepła. Wykazano znaczący wpływ modyfikacji oleju mineralnego nanocząstkami tlenku tytanu TiO2 na przewodność cieplną.
EN
The paper presents results of investigations of nanoliquids. Mineral oil was used as base liquid, which was modified using nanoparticles C60, TiO2 and Al2O3. Possibility of the obtaining of stable nanoliquids was tested. Chosen properties, which have influence on thermal ability of nanoliquids, were investigated. The influence of modification of mineral oil by nanoparticles TiO2 on thermal conductivity, was proved.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia wyniki badań czynników wpływających na zdolność cieczy elektroizolacyjnych do transportu ciepła. Rozpatrywanymi czynnikami były rodzaj cieczy elektroizolacyjnej, temperatura, zawilgocenie i zestarzenie. Analizowanymi właściwościami wpływającymi na zdolność cieczy do transportu ciepła były przewodność cieplna, lepkość oraz gęstość. Właściwości te mają istotny wpływ na rozkład temperatury w transformatorze.
EN
The paper presents results of investigations of parameters, which have the influence on ability to heat transport of electro-insulating liquids. Type of the liquid, its temperature, moisture content and aging level were investigated. Thermal conductivity, viscosity and density, which have the influence on the heat transport ability, were investigated.
W artykule przedstawiono informacje dotyczące właściwości elektrycznych i cieplnych nanocieczy elektroizolacyjnych w aspekcie ich wykorzystania w układzie izolacyjnym transformatorów energetycznych. Artykuł składa się z pięciu rozdziałów. Pierwszy rozdział stanowi wprowadzenie. W drugim rozdziale przedstawiono metody przygotowania nanocieczy. W rozdziale trzecim przedstawione zostały właściwości nowoczesnych cieczy elektroizolacyjnych zbudowanych na bazie oleju mineralnego i nanocząsteczek. W rozdziale czwartym porównano lepkość i przewodność cieplną oleju mineralnego z lepkością i przewodnością nanocieczy. Artykuł zakończony jest podsumowaniem.
EN
This paper presents an information regarding the thermal properties of insulating nanofluids in the aspect of their usage in the insulating system of power transformers. It consists of five chapters. The first chapter is an introduction. The second chapter presents the method of preparation of nanofluids The third chapter describes the electrical properties of modern insulating liquids based on nanoparticles and mineral oil. The fourth chapter is devoted to the comparison of viscosity and thermal conductivity of mineral oil with viscosity and thermal conductivity of nanofluids. Article ends with a summary.
The paper presents the results of measurements of the thermal conductivity coefficient of the selected insulating liquids according to the temperature. The value of the thermal coefficient of tested insulating liquids at temperatures from 20°C to 100°C was determined. Measurement of thermal conductivity was conducted by the use of presented authoring measurement system. The obtained results are essential to the design of power devices structures.
PL
W artykule przedstawione zostały wyniki pomiarów współczynnika przewodności cieplnej właściwej wybranych cieczy elektroizolacyjnych w zależności od temperatury. Określona została wartość współczynnika przewodności cieplnej badanych cieczy elektroizolacyjnych w przedziale temperatury od 20°C do 100°C. Pomiar przewodności cieplnej przeprowadzono przy wykorzystaniu przedstawionego autorskiego układu pomiarowego. Uzyskane wyniki są istotne z punktu widzenia projektowania konstrukcji urządzeń elektroenergetycznych.
The article presents information concerning the electrical and thermal properties of nanoliquids in the context of their use in the insulating system of high voltage power transformers. It consists of six chapters. The first chapter is an introduction. The second chapter describes properties of the modern insulating nanoliquids created on the basis of mineral oil and nanoparticles. The third chapter is devoted to the measurement systems to the measure of the viscosity, thermal conductivity and density. The fourth chapter presents the methods of preparation of nanoliquids. In the fifth chapter the viscosity, thermal conductivity and density of mineral oil and nanoliquids were compared. Article ends with a summary.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.