Тепловое моделирование маслонаполненного силового трансформатора ТМ - 160/10
https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-5-141-151
Аннотация
Представлены результаты моделирования тепловых характеристик сухого и маслонаполненного силового трансформатора ТМ-160/10 в режимах холостого хода и короткого замыкания. Определены электрические, геометрические и тепловые характеристики трансформатора ТМ-160/10. Компьютерное моделирование выполнено в среде программного пакета ANSYS 17.1. Определены 2D-распределения температуры и плотности тепловых потоков в трансформаторе в продольном и поперечном разрезах. Показано, что использование трансформаторного масла для охлаждения трансформатора существенно уменьшает температуры в активной части. Распределение температур занимает диапазон 67-91 °С. Соответственно температура наиболее нагретой части равна 91°С и также соответствует обмотке низкого напряжения. Проведено изучение зависимости наиболее нагретой точки трансформатора от режима работы. Предложена формула для расчета максимальной температуры трансформатора в зависимости от потери мощности.
Об авторах
Нгуен Тиен
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Россия
Нгуен Тиен – аспирант
г. Казань
К. Х. Гильфанов
Казанский государственный энергетический университет
Россия
Россия
Гильфанов Камиль Хабибович – доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой «Автоматизация технологических процессов и производств»
г. Казань
Список литературы
1. Thamir M. Abdul Wahhab, Methaq Talib Jabbar. «Design and Simulation of 11/0.4 kV Distribution Transformer Using ANSYS» // Eng. & Tech. Journal. 2014. V. 32. Pt(A). N.2. pp.414-438.
2. Constantin D., Nicolae P. M., and. Nitu C. M. «3D Finite Element Analysis of a three phase power transformer» // Full Paper sent for EUROCON 2013 Conference, Zagreb, Croatia, 2013.
3. Marina A.T., Eleftherios IA., Antonios GS. (2012). Power transformer thermal analysis by using an advanced coupled 3D heat transfer and fluid flow FEM model // International Journal of Thermal Sciences, Elsevier 2012.
4. Mohammadali Salari, Pascal Bayrasy, Klaus Wolf. Thermal analysis of a three phase transformer with coupled simulation. Available at: URL: https://www.researchgate.net/publication/276057920 17.09.2018. Accessed to: 6 March 2019.
5. Gastelurrutia Jon., Carlos Ramos Juan., Larraona Gorka S., et al. (Numerical modelling of natural convection of oil inside distribution transformers // Applied thermal engineering. 2011. V.31. Issue 4. pp. 493-505.
6. Pendyala R., Suhaib U.I, Lian RL, et al. «CFD Analysis of Heat Transfer Performance of Nanofluids in Distributor Transformer» // 4th International Conference on Process Engineering and Advanced Materials Procedia Engineering. 2016. V.148. pp. 1162-1169.
7. Присмотрова Л.К. Проектирование силовых и специальных трансформаторов. Киров: Издательство: Вятский государственный университет. 2006. 246 с.
8. Арутюнов Ю.А., Бородин О.Н., Чащин Е.А. Проектирование силовых трансформаторов с использованием методов оптимизации. Доступно по: // URL: https://cyberleninka.ru/article/n/proektirovanie-silovyh-transformatorov-s-ispolzovaniem-metodov-optimizatsii. Ссылка активна на: 6.03.2019.
9. Встовский А.Л., Встовский С.А., Силин Л.Ф. Проектирование трансформаторов. Красноярск: Изд-во Сибирского федерального университета, 2013. 120 с.
10. Арутюнов Ю.А., Бородин О.Н., Дробязко А.А., и др. Проектирование силовых трансформаторов с использованием методов оптимизации // Омский научный вестник. Электротехника. Энергетика. 2017. № 6 (156). С. 47-53
11. Киш, Л. Нагрев и охлаждение трансформаторов. // Перевод М.А. Бики. Москва: Энергия, 1980-180 с.
12. Тихомиров, П.М. Расчет трансформаторов. М.: Энергоатомиздат.1986-528 с.
13. Mohammadali Salari., Pascal Bayrasy., Klaus Wolf. Thermal analysis of a three phase transformer with coupled simulation. Available at: // URL: https://www.researchgate.net/publication/276057920 17.09.2018. Accessed to: 06 March. 2019.
14. Моделирование процессов теплообмена средствами пакета конечно-элементного анализа ANSYS. Доступно по: http://lib.knigi-x.ru/23raznoe/126936-1.php. 2018.
15. Нгуен Тиен, Гильфанов К.Х. Тепловой CFD расчет силового трансформатора ТМ-160/10/ // Материлы 4 Национальной научно-практической. конференции «Приборостроение и автоматизированный электропривод в топливно-энергетическом комплексе и жилищно- коммунальном хозяйстве»; 6-7 декабря 2018 г: в 2 т. Ред.кол: Э.Ю. Абдуллазянов и др. Казанский государственный энергетический университет. 2018. Т. 1. С. 191-196.
16. Использование технологии ANSYS Workbench для генерации конечно-элементных сеток доступно по URL: https://sapr.ru/article/6779. Ссылка активна на: 30 мая 2019.
Рецензия
Для цитирования:
Тиен Н., Гильфанов К.Х. Тепловое моделирование маслонаполненного силового трансформатора ТМ - 160/10. Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019;21(5):141-151. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-5-141-151
For citation:
Tien N., Gilfanov K.H. Thermal modelling of oil-filled power transformer TM - 160/10. Power engineering: research, equipment, technology. 2019;21(5):141-151. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2019-21-5-141-151
Просмотров:
748
Послать статью по эл. почте 