Tính toán phân bố nhiệt máy biến áp khô ba pha làm mát bằng không khí

##plugins.themes.academic_pro.article.main##

Author

  • Đoàn Thanh Bảo
    Trường Đại học Quy Nhơn

Từ khóa:

Máy biến áp
ngắn mạch
nhiệt độ
động lực học chất lưu
làm mát

Tóm tắt

Để tuổi thọ của máy biến áp được nâng cao, chúng ta cần giải quyết hiệu quả các vấn đề làm mát và truyền nhiệt. Bài báo này thiết lập một mô hình toán học để tính nhiệt cho máy biến áp công suất 560kVA. Bài báo này được thực hiện bằng hai phương pháp thực nghiệm và động lực học chất lưu. Phân tích và tính toán nhiệt trên nhiều điểm khác nhau trên bề mặt cuộn dây hoặc vỏ thùng. Đồng thời, phân bố nhiệt độ được tính toán các chế độ làm việc khác nhau của máy biến áp trong trường hợp không tải, định mức và ngắn mạch. Mô tả truyền nhiệt, dòng nhiệt độ trong vỏ bọc chống cháy nổ. Bên cạnh đó, tìm ra các điểm nóng nhất trên bề mặt cuộn dây hoặc vỏ thùng. Từ kết quả này, mở ra hướng nghiên cứu, tính toán mô hình nhiệt cho các thiết bị điện và máy điện khác.

Tài liệu tham khảo

    [1] Pham Van Binh, Le Van Doanh, Transformer – Theory – Operation – Maintenance and Testing, Science & Technology, Publishing company Hanoi, 2011.
    [2] Vu Gia Hanh, Phan Tu Thu, Tran Khanh Ha, Electric Machine I, Science & Technology Publishing company Hanoi, 2009.
    [3] Xiao and B. X. Du, “Effects of high thermal conductivity on temperature rise of epoxy cast winding for power transformer”, IEEE Transactions on Dielectrics and Electrical Insulation, Vol. 23, No. 4, 2016, p. 2413–2420.
    [4] Eslamian, B. Vahidi, and A. Eslamian, “Thermal analysis of castresin dry-type transformers”, Energy Conversion and Management, Vol. 52, No. 7, 2011, p. 2479–2488.
    [5] Smolka, D.B. Ingham, L. Elliott, A.J. Nowak, “Enhanced numerical model of performance of an encapsulated three-phase transformer in laboratory environment”, Applied Thermal Engineering, Vol. 27, No. 1, 2007, p.156–166.
    [6] Juan C. Ramos, Maxi. Beiza, Jon Gastelurrutia, Ale. Rivas, RaúlAntón, Gorka S.L, Ivánde Miguel “Numerical modelling of the natural ventilation of underground transformer substations”, Applied Thermal Engineering, Vol. 51, No. 2, 2013, p.852–863.
    [7] JacekSmolka, “CFD-based 3-D optimization of the mutual coil configuration for the effective cooling of an electrical transformer”, Applied Thermal Engineering, Vol. 50, No. 1, 2013, p.124–133.
    [8] Doan Thanh Bao, Doan Duc Tung, Pham Hung Phi, Pham Van Binh, “Calculation of the sum Short Circuit Stress on Windings of Amorphous Core Transformer”, University of Danang - Journal of Science and Technology, ISSN 1859 -1531, 11(96), No. 2, 2015, p.2-10.
    [9] A. Arjona, R. B. B. Ovando-Martínez, and C. Hernandez, “Thermal– fluid transient two-dimensional characteristic-based-split finite-element model of a distribution transformer”, IET Electric Power Applications, Vol. 6, No. 5, 2012, p. 260.
    [10] Rahimpour and D. Azizian, “Analysis of temperature distribution in cast-resin dry-type transformers”, Electrical Engineering, Vol. 89, No. 4, 2007, p. 301–309.
    [11] Preis, O. Biro, I. Ticar, “FEM analysis of eddy current losses in nonlinear laminated cores”, IEEE Transactions on Magnetics, Vol. 41, No. 5, 2005, p.1412–1415.
    [12] Shi Hualin; Xiong Bin; Feng Yun; Li Guohui, “Simulation Analysis of Temperature Distribution of Oil-immersed Self-cooled Transformer under Different Environmental Conditions”, International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2019, doi: 10.1109/ICEMS.2019.8922368.
    [13] Rahimpour, D. Azizian, “Analysis of temperature distribution in cast-resin dry-type transformers”, Electrical Engineering, Vol. 89, No. 4, 2007, p. 301–309.
    [14] Boglietti, A. Cavagnino, D. Staton, M. Shanel, M. Mueller, and C. Mejuto, “Evolution and modern approaches for thermal analysis of electrical machines”, IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 56, No. 3, 2009, p. 871–882.
    [15] Ning, X. Ding, “Three-Dimensional Finite Element Analysis on Fluid Thermal Field of Dry-Type Transformer”, Instrumentation, Meas. Comput. Commun. Control (IMCCC), Second Int. Conf., 2012, p. 516–519.
    [16] Chen, C. Zhang, Y. Li, Z. Zhang, W. Ying, and Q. Yang, “Comparison between Thermal-Circuit Model and Finite Element Model for Dry-Type Transformer”, 2019 International Conference on Electrical Machines and Systems (ICEMS), 2019, doi:10.1109/icems.2019.8922410.
    [17] Li, Y. J. Guan, Y. Li, and T. Y. Li, “Calculation of Thermal Performance in Amorphous Core Dry-Type Transformers”, Advanced Materials Research, Vol. 986–987, 2014, p. 1771–1774.
    [18] Smolka, J., & Nowak, A. J, “Experimental validation of the coupled fluid flow, heat transfer and electromagnetic numerical model of the medium-power dry-type electrical transformer”, International Journal of Thermal Sciences, Vol. 47(10), 2008, 1393–1410
    [19] Yüksel, The Review of Some Commonly Used Methods and Techniques to Measure the Thermal Conductivity of Insulation Materials, in Insulation Materials in Context of Sustainability, 2016, p. 114–136, doi:10.5772/64157.
    [20] V. S. S. Haritha, T. R. Rao, A. Jain, and M. Ramamoorty, “Thermal modeling of electrical utility transformer”, International Conference on Power Systems. doi:10.1109/icpws.2009.5442724, 2009, p. 1–6.
    [21] Zhou, Z. Li, C. Ke, X. Yang, and Z. Hao, “Simulation of transformer windings mechanical characteristics during the external short-circuit fault”, Proc. 5th IEEE Int. Conf. Electr. Util. Deregulation, Restruct. Power Technol. DRPT 2016, p. 1068–1073.
    [22] Analysis “Ansys Maxwell 3D V.19R1”, User’s guide - Maxwell 3D, Advanced Technology Joint Stock Company, p. 250, 2019.
Xem thêm

##plugins.themes.academic_pro.article.sidebar##

Đã Xuất bản

Nov 30, 2022
Download
PDF (English)
Cách trích dẫn
Bao Doan Thanh. “Tính toán phân bố nhiệt máy biến áp Khô Ba Pha làm mát bằng không Khí”. Tạp Chí Khoa học Và Công nghệ - Đại học Đà Nẵng, vol 20, số p.h 11.2, Tháng Mười-Một 2022, tr 38-43, https://jst-ud.vn/jst-ud/article/view/8108.

##plugins.themes.academic_pro.article.details##