Kabinli kuru tip transformatörlerde soğuma sürecinin cfd analizi ve deneysel çalışmalar ile incelenmesi
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Kuru tip transformatörler için ısınma önemli problemler arasında yeralmaktadır. Isınma hesaplamaları, kabinsiz kuru tip transformatörler içinyapıldığından dolayı, kabin etkisi ile transformatörün soğuma performansının nasıletkilendiği bilinmemektedir.Literatürde kuru tip transformatör sargıları için ısınma analizi ve deneyselçalışmalar yeterince olmasına rağmen, kabinli kuru tip transformatörler için yapılmışanaliz veya deneysel çalışma çok fazla bulunmamaktadır. Enerji sektöründe yüksekgüvenilirlikleri nedeniyle kuru tip transformatörler önem kazanmaya devametmektedir. Bu çalışmayla birlikte, her türlü ortamda çalışmaya uygun olan kabinlikuru tip transformatörlerin ısınma analizleri yapılmıştır.Çalışmalarda, 250kVA 33/0.4kV Dyn11 IP31 (kayıp değeri 3kW) kabinlikuru tip transformatör referans olarak alınmıştır. Referans alınan bu transformatörkabini için üç farklı çatı geometrisi denenmiştir. Bu üç farklı kabin geometrisi için,ANSYS FLUENT/CFD analizleri ve deneysel çalışmalar yapılmıştır. Çalışmalar ilebirlikte kabin içinde yer alan havanın sıcaklıkları değerlendirilmiştir. Elde edilenveriler birbiri ile karşılaştırılmıştır.Deneysel çalışmalar sırasında transformatör kayıp değerleri ile birebiruyumlu ısıtıcılar kullanılmıştır. Bu ısıtıcılar ise transformatör bobinlerinin ölçülerinegöre imal edilen temsili bobinlerinin içine yerleştirilmiştir. Çalışmalar sırasında 158adet deney ile 1480 adet noktanın sıcaklık değerleri kaydedilmiştir. Elde edilen busıcaklıklar birleştirilerek 3D sıcaklık-koordinat grafikleri elde edilmiştir.Deneysel çalışmalar ile elde edilen 3D grafikler ile CFD analiz sonuçlarıbirbiri ile uyumlu olduğu görülmüştür. Ayrıca kabin duvarlarından meydana gelen ısıtransferi miktarları da analizler ile belirlenmiştir. Kabin içinde elde edilen sıcaklıkdeğerleri farklılık göstermesine rağmen, sıcaklık dağılımları çok farklı çıkmamıştır.Bu sonuçlar ile birlikte, gelecek çalışmalarda transformatör ile kabin çatısı arasımesafenin ve havalandırma için oluşturulan formların soğutmaya olan etkisininaraştırılması gerekliliği ortaya çıkmıştır. Among the most important problems for dry type transformers is heating.Usually heating calculations are made for dry type transformers without cabin.Therefore, it is not known how the cooling performance of the transformer isaffected by the cabin.Although the warm-up analysis and experimental studies for dry typetransformer windings are sufficient, there is not much analysis or experimental workfor dry type transformers with cabins. In the energy sector, dry type transformerscontinue to gain importance due to their high reliability. In this study, heatinganalysis of dry type transformers with cabin which are suitable for working in allkinds of environments were made.In this studies, 250kVA 33/0.4kV Dyn11 (loss value 3kW) dry typetransformer with IP31 cabin is taken as the reference. Three different roof geometrieshave been tried for this transformer cabinet. ANSYS FLUENT/CFD analysis andexperimental studies were performed for these 3 different geometries. With thesestudies, the temperature of the air in the cabin was evaluated. The data obtained werecompared with each other.For the experimental studies, suitable quartz heat elements for the transformerloss values were used. These heat elements are placed inside the representative coilsproduced. During the study, 158 experiments were carried out and temperaturevalues of 1480 points were recorded. 3D temperature-coordinate graphs wereobtained by combining these obtained temperature values.The results obtained from experimental studies and 3D graphics were foundto be consistent with the results of CFD analysis. In addition, mount of heat transferfrom cabin walls was determined by the analysis. Although the temperature valuesobtained in the cabin differed, the temperature distributions were similiar. Fort hisreason, the effect of the distance between transformer and cabin roof and geometricform of the air flow gaps on cooling will be investigated in future studies.
Collections