Розробка теплової моделі маслонаповненого трансформатора в середовищі Ansys
Journal Title: Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Енергетика: надійність та енергоефективність - Year 2024, Vol 9, Issue 2
Abstract
У роботі детально розглянуто моделювання теплових режимів підземної підстанції з використанням програмного середовища Ansys. Основна увага приділена маслонаповненому трансформатору ТРДН-63000/110, для якого створено спрощену геометричну модель у модулі Design Modeler. Моделювання теплових процесів виконано в Ansys Steady-State Thermal із використанням трикутної сітки та налаштуванням параметрів матеріалів, таких як теплопровідність і властивості охолоджувального середовища. У дослідженні проаналізовано режими роботи трансформатора: коротке замикання, холостий хід та перехідні стани. У режимі короткого замикання результати моделювання показали, що при використанні трансформаторної оливи максимальна температура активної частини знижується до діапазону 67–91 °C, що є значно нижчим, ніж у випадку повітряного охолодження, коли температура перевищувала допустимі значення (225 °C). У режимі холостого ходу максимальна температура трансформатора склала лише 35 °C, що свідчить про ефективність масляного охолодження навіть при мінімальних енергетичних навантаженнях. Особливу увагу приділено дослідженню залежності максимальної температури активної частини трансформатора від щільності теплових потоків у різних режимах роботи. Показано, що максимальна температура прямо пропорційно залежить від навантаження та густини теплових потоків, а найбільша інтенсивність тепловіддачі спостерігається поблизу обмоток. Отримані результати дозволяють оцінити ефективність тепловіддачі трансформатора та його вплив на тепловий баланс приміщення підстанції. Дані моделювання можуть бути використані для вдосконалення конструкції трансформаторів, оптимізації систем охолодження та забезпечення надійної роботи енергетичного обладнання в умовах підземних підстанцій. Проведене дослідження підкреслює важливість застосування сучасних чисельних методів для аналізу теплових характеристик трансформаторів і їх адаптації до складних умов експлуатації.
Authors and Affiliations
Сергій Юрійович Шевченко, Дмитро Олексійович Данильченко, Роман Олексійович Ганус
Keywords
Related Articles
- EP ID EP761104
- DOI https://doi.org/10.20998/EREE.2024.2(9).319068
- Views 12
- Downloads 0
Електричні властивості базової плівкової гетеросистеми Al/ITO/polyimide/Al2O3 ємнісного перетворювача
На основі проведених структурних досліджень тонких плівок було розроблено конструктивно-технологічне рішення та створено тонкоплівковий ємнісний перетворювач для проведення акустичного контролю металевих виробів ємнісним...
SMART GRID TECHNOLOGY, TRANSMISSION OF ELECTRICAL ENERGY IN POWER SUPPLY AND LIGHTING SYSTEMS OF CITIES
Modern power supply and lighting systems of cities are complex electrical systems of an automated type, in which the processes in individual power supply systems and city lighting systems are interconnected and interdepe...
ЗАСОБИ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОЦЕСУ ГЕНЕРАЦІЇ ТА СПОЖИВАННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ В ЕЛЕКТРОЕНЕРГЕТИЧНИХ СИСТЕМАХ З РОЗПОДІЛЕНОЮ ГЕНЕРАЦІЄЮ З УРАХУВАННЯМ ФАКТОРУ НЕВИЗНАЧЕНОСТІ ПОГОДНИХ ТА КЛІМАТИЧНИХ УМОВ
Проведено аналіз процесу генерації, передачі, розподілу та споживання електричної енергії в електроенергетичних системах з розподіленою генерацією. Розглянуті особливості характерних режимів роботи об’єктів розподіленої...
Особливості моделювання зовнішнього магнітного поля електротехнічних комплексів та систем до і після його компенсації
Здійснено комп’ютерне моделювання зовнішнього магнітного поля трифазної електроустановки до та після його компенсації. Проведений аналіз процесу комп’ютерного моделювання зовнішнього магнітного поля триполюсного автомати...
Моделювання електричного поля прохідного полімерного ізолятора в програмному середовищі Ansys Maxwell
У статті проаналізовано програмні засоби моделювання карт розподілу напруженості електричного поля ізоляторів. Необхідність вирішення даного питання диктується тим, що нерівномірність електричного поля на ізоляторах спри...