АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ
An analytical method of calculating the thermal condition of foil windings of lower voltage oil distribution transformers has been developed. At known oil temperatures in the tank, this technique provides the identification of heat-recoil ratios on winding surfaces, taking into account their design...
Збережено в:
| Дата: | 2020 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ
2020
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/338 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Technical Electrodynamics |
Репозитарії
Technical Electrodynamics| id |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-338 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs2.ted.new-point.com.ua:article-3382021-11-05T11:28:27Z ANALYTICAL AND CFD-CALCULATION OF THE HEAT CONDITION OF FOIL WINDINGS OF OIL DISTRIBUTING TRANSFORMERS АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ Іванков, В.Ф. Басова, А.В. Хімюк, І.В. transformers distributive windings foil oily cooling heat CFD-modeling трансформатори розподільні обмотки фольга масляне охолодження нагрів CFD-моделювання An analytical method of calculating the thermal condition of foil windings of lower voltage oil distribution transformers has been developed. At known oil temperatures in the tank, this technique provides the identification of heat-recoil ratios on winding surfaces, taking into account their design features and heat loads, as well as calculating the excess esexcesses of the average temperature of the winding and its most heated point above the oil and over the cooling environment. In order to calculate the excess temperature of the winding over the oil by the method of separating variables using the final cosinus-conversion Fourier obtained the solution of the edge problem for the Poisson equation with heterogeneous boundary conditions on the surfaces of the rectangular section winding with anisotropic properties and with its uneven distribution of losses. In addition, an alternative approach has been developed to determine the thermal state of an axisymmetric transformer model by numerical CFD modeling of the system of equations of motion and continuity of the Navier-Stokes coolant. This allows you to obtain the distribution of the oil velocity field and absolute temperatures, both of the oil in the tank, and of the foil and ball windings of the transformer using the minimum empirical data on the physical properties of the oil and the heat transfer of the tanks. The methods are verified by known experimental data for transformers TM-1000/35 and TM-630/10. References 11, figures 4. Розроблено аналітичну методику розрахунку теплового стану фольгових обмоток нижчої напруги масляних розподільних трансформаторів. За відомих температур масла в баку ця методика забезпечує визначення коефіцієнтів тепловіддачі на поверхнях обмоток з врахуванням їхніх конструктивних особливостей і теплових навантажень, а також розрахунок перевищень середньої температури обмотки і її найбільш нагрітої точки над маслом і над охолодним середовищем. Для розрахунку перевищень температури обмотки над маслом методом розділення змінних із застосуванням скінченного косинус-перетворення Фур'є отримано розв’язок крайової задачі для рівняння Пуассона з неоднорідними граничними умовами на поверхнях обмотки прямокутного перерізу з анізотропними властивостями та з нерівномірним по її висоті розподілом втрат. Крім того, розроблено альтернативний підхід до визначення теплового стану вісесиметричної моделі трансформатора шляхом чисельного CFD-моделювання системи рівнянь руху та нерозривності охолодної рідини Нав’є-Стокса. Це дає змогу отримати розподіл поля швидкостей масла та абсолютних температур як масла в баку, так і фольгових та шарових обмоток трансформатора з використанням мінімальних емпіричних даних щодо фізичних властивостей масла та тепловіддання баків. Методики верифіковано відомими експериментальними даними для трансформаторів ТМ-1000/35 та ТМ-630/10. Бібл. 11, рис. 4, табл. 2. Інститут електродинаміки НАН України, Київ 2020-10-25 Article Article application/pdf https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/338 10.15407/techned2020.06.077 Tekhnichna Elektrodynamika; No. 6 (2020): Tekhnichna Electrodynamika; 077 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА; № 6 (2020): ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА ; 077 2218-1903 1607-7970 10.15407/techned2020.06 uk https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/338/276 Авторське право (c) 2020 ТЕХНІЧНА ЕЛЕКТРОДИНАМІКА https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| institution |
Technical Electrodynamics |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2021-11-05T11:28:27Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
трансформатори розподільні обмотки фольга масляне охолодження нагрів CFD-моделювання |
| spellingShingle |
трансформатори розподільні обмотки фольга масляне охолодження нагрів CFD-моделювання Іванков, В.Ф. Басова, А.В. Хімюк, І.В. АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ |
| topic_facet |
transformers distributive windings foil oily cooling heat CFD-modeling трансформатори розподільні обмотки фольга масляне охолодження нагрів CFD-моделювання |
| format |
Article |
| author |
Іванков, В.Ф. Басова, А.В. Хімюк, І.В. |
| author_facet |
Іванков, В.Ф. Басова, А.В. Хімюк, І.В. |
| author_sort |
Іванков, В.Ф. |
| title |
АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ |
| title_short |
АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ |
| title_full |
АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ |
| title_fullStr |
АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ |
| title_full_unstemmed |
АНАЛІТИЧНИЙ ТА CFD-РОЗРАХУНОК ТЕПЛОВОГО СТАНУ ФОЛЬГОВИХ ОБМОТОК МАСЛЯНИХ РОЗПОДІЛЬНИХ ТРАНСФОРМАТОРІВ |
| title_sort |
аналітичний та cfd-розрахунок теплового стану фольгових обмоток масляних розподільних трансформаторів |
| title_alt |
ANALYTICAL AND CFD-CALCULATION OF THE HEAT CONDITION OF FOIL WINDINGS OF OIL DISTRIBUTING TRANSFORMERS |
| description |
An analytical method of calculating the thermal condition of foil windings of lower voltage oil distribution transformers has been developed. At known oil temperatures in the tank, this technique provides the identification of heat-recoil ratios on winding surfaces, taking into account their design features and heat loads, as well as calculating the excess esexcesses of the average temperature of the winding and its most heated point above the oil and over the cooling environment. In order to calculate the excess temperature of the winding over the oil by the method of separating variables using the final cosinus-conversion Fourier obtained the solution of the edge problem for the Poisson equation with heterogeneous boundary conditions on the surfaces of the rectangular section winding with anisotropic properties and with its uneven distribution of losses. In addition, an alternative approach has been developed to determine the thermal state of an axisymmetric transformer model by numerical CFD modeling of the system of equations of motion and continuity of the Navier-Stokes coolant. This allows you to obtain the distribution of the oil velocity field and absolute temperatures, both of the oil in the tank, and of the foil and ball windings of the transformer using the minimum empirical data on the physical properties of the oil and the heat transfer of the tanks. The methods are verified by known experimental data for transformers TM-1000/35 and TM-630/10. References 11, figures 4. |
| publisher |
Інститут електродинаміки НАН України, Київ |
| publishDate |
2020 |
| url |
https://techned.org.ua/index.php/techned/article/view/338 |
| work_keys_str_mv |
AT ívankovvf analyticalandcfdcalculationoftheheatconditionoffoilwindingsofoildistributingtransformers AT basovaav analyticalandcfdcalculationoftheheatconditionoffoilwindingsofoildistributingtransformers AT hímûkív analyticalandcfdcalculationoftheheatconditionoffoilwindingsofoildistributingtransformers AT ívankovvf analítičnijtacfdrozrahunokteplovogostanufolʹgovihobmotokmaslânihrozpodílʹnihtransformatorív AT basovaav analítičnijtacfdrozrahunokteplovogostanufolʹgovihobmotokmaslânihrozpodílʹnihtransformatorív AT hímûkív analítičnijtacfdrozrahunokteplovogostanufolʹgovihobmotokmaslânihrozpodílʹnihtransformatorív |
| first_indexed |
2025-09-24T17:37:58Z |
| last_indexed |
2025-09-24T17:37:58Z |
| _version_ |
1844167813555552256 |