Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Проблемы расчета тепловых и гидродинамических полей в задачах автоматизированного проектирования и диагностики маслонаполненных вводов трансформаторов электроэнергетики 12
1.1. Особенности оценки технического состояния маслонаполненных вводов трансформаторов с учетом температурных и гидродинамических полей 12
1.2. Существующие методики расчета тепловых и гидродинамических полей в САПР маслонаполненных вводов высокого напряжения и их критический анализ 19
1.2.1. Обзор существующих методов теплового расчета 19
1.2.2. Критический анализ существующих методик теплового расчета 26
1.3. Анализ существующих методик расчета статистических характеристик электрической прочности трансформаторного масла в канале ввода 30
1.4. Выводы по первой главе 34
Глава 2. Математические модели тепловых, гидродинамических и электрофизических процессов в маслонаполненных вводах трансформаторов 37
2.1. Определение общих требований к математической модели маслонаполненного ввода 37
2.2. Математическая модель тепловых и гидродинамических процессов маслонаполненных вводов трансформаторов 39
2.2.1. Уравнения гидродинамики для трансформаторного масла в канале ввода 39
2.2.2. Уравнения для температурных полей в твердых телах и масляном канале 42
2.2.3. Определение коэффициента теплоотдачи трансформаторного масла применительно к вводу трансформатора 44
2.2.4. Определение коэффициента теплоотдачи между наружной поверхностью ввода и атмосферой 47
2.3. Математическая модель пробоя трансформаторного масла ввода для определения статистических характеристик его электрической прочности 47
Выводы по второй главе 62
Глава 3. Разработка методов численной реализации предложенной математической модели тепловых и гидродинамических полей для САПР маслонаполненных вводов 64
3.1. Конечно-разностная схема уравнений математической модели маслонаполненного ввода 64
3.2. Алгоритм решения разностных уравнений 70
3.3. Программная реализация предложенных алгоритмов для САПР вводов трансформаторов 75
3.4. Распараллеливание вычислений 82
Выводы по третьей главе 85
Глава 4. Численные эксперименты по определению температурного и гидродинамического полей во вводе трансформатора 87
4.1. Постановка эксперимента 87
4.2. Распределения температуры и скоростей движения масла во вводе трансформатора 91
Выводы по четвертой главе 101
Глава 5. Основные положения подсистемы поиска наилучших инженерных решений с учетом тепловых и гидродинамических полей для маслонаполненных вводов трансформаторов 103
5.1. Содержание указанной подсистемы 103
5.1.1. Определение параметров, изменение которых допустимо при поиске оптимального решения 104
5.1.2. Критерий оптимальности проектного решения 106
5.1.3. Методика определения наилучшего инженерного решения на основе принятого критерия оптимальности 109
5.2. Анализ и оценка полученных проектных решений, учитывающих тепловые и гидродинамические процессы, для создания рациональных конструкций маслонаполненных вводов 112
Выводы по пятой главе 121
Выводы по работе .: 123
Библиографический список
- Особенности оценки технического состояния маслонаполненных вводов трансформаторов с учетом температурных и гидродинамических полей
- Определение общих требований к математической модели маслонаполненного ввода
- Конечно-разностная схема уравнений математической модели маслонаполненного ввода
- Распределения температуры и скоростей движения масла во вводе трансформатора
Введение к работе
Актуальность. Внимание к маслонаполненному оборудованию (MHO) высокого напряжения обусловлено его значимостью в обеспечении надежной работы систем электроснабжения, высокой стоимостью, опасностью возникновения аварий с тяжелыми последствиями. К основному MHO относятся силовые трансформаторы, автотрансформаторы, масляные реакторы и маслонаполненные вводы. Создание мощного трансформаторного оборудования обусловливает все более жесткие требования к конструкциям маслонаполненных вводов. Такие устройства должны выдерживать высокие нагрузки, сохранять значения параметров функционирования в узких пределах допуска в течение всего срока службы. При этом их производство должно быть технологичным и иметь низкую себестоимость.
Опыт эксплуатации силовых трансформаторов напряжением ПО -ь 500 кВ свидетельствует о том, что одной из основных причин их выхода из строя являются повреждения высоковольтных вводов из-за ухудшения состояния внутренней изоляции [1, 2, 3, 4]. Высокая температура ускоряет процессы окисления и способствует разрушению твердой изоляции. Трансформаторное масло, двигаясь под действием разности плотностей нагретых и холодных частей жидкости в гравитационном поле, переносит частицы изоляции, которые оседают на внешней стенке масляного канала ввода. Создаются условия формирования предпробивной ситуации. Наблюдается заметное возрастание повреждаемости вводов по мере увеличения времени их работы [5].
Исследование тепловых и гидродинамических процессов в первую очередь важно для вводов сверхвысоких напряжений 330, 500, 750 кВ и выше. Для вводов этих классов напряжений предъявляются жесткие требования к качеству изоляции, так как они работают при повышенных ра- бочих электрических напряженностях и с повышенным тепловыделением. Этим требованиям удовлетворяют маслонаполненные вводы с маслосо-держащей изоляцией.
Кроме того, на электростанциях и в электроэнергетических системах в эксплуатации находится большое количество маслонаполненных вводов, из которых значительная часть выработала нормативный ресурс. Для поддержания работоспособности вводов в эксплуатации проводится диагностика параметров внутренней изоляции маслонаполненных вводов. Одним из новых методов диагностики изоляции является тепловизиониый контроль температуры изоляции в различных точках. Для повышения эффективности такой диагностики важно знать истинное распределение температуры по элементам изоляции.
Экспериментальное определение температурного распределения во внутренней части ввода технологически не представляется возможным. Распределение температур по элементам изоляции может быть определено на основе математического моделирования тепловых процессов во вводе. Поэтому такой подход представляет большой интерес.
Большинство существующих методик расчета рассматривает простое радиальное распространение тепла от нагретого стержня и далее за счет теплопроводности материалов с учетом выделения диэлектрических потерь под действием внешнего переменного электрического поля. Для расчета используется уравнение теплопроводности. Такой подход является упрощенным и не отражает реальные физические процессы во вводе. В работе [6] предпринята попытка разработать более совершенную методику расчета теплового поля с учетом аксиальной теплопередачи от нагретого масла в баке с использованием дифференциальных уравнений нестационарной теплопередачи, а также метода конечных элементов.
Однако в этой работе не учитываются влияние имеющегося во вводе гидродинамического движения масла на тепловое поле ввода.
Таким образом, необходимо разработать полную физическую модель, отражающую все физические процессы, определяющие температурное поле. На этой основе разработать математическую модель и методы ее решения.
Решение данной задачи позволит: провести синтез проектных решений САПР для создания образцов новых более эффективных типов таких вводов. Для построения более полной подсистемы САПР вводов важно также иметь методы расчета электрической прочности изоляции трансформаторного масла во вводе. Поэтому важно разработать более полную модель пробоя трансформаторного масла определения его электрической прочности при воздействии импульсов коммутационных перенапряжений, которые являются определяющими для электрических сетей 330 кВ, 500кВ и выше; произвести расчет распределения температуры изоляции ввода, который может служить в качестве базового распределения температуры, по отношению к которому может производиться сопоставление замеренного в эксплуатации распределения. По степени отклонения эксплуатационных данных от базовых можно судить о техническом состоянии изоляции.
Целью данной работы является разработка математических моделей тепловых, гидродинамических и электрофизических процессов в мас-лонаполненных вводах для повышения эффективности решения задач автоматизированного проектирования и диагностики вводов силовых трансформаторов.
Основные задачи исследования. Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:
Проведен анализ физических процессов, происходящих в масло-наполненном вводе, и на этой основе выявлены особенности влияния конвективного движения трансформаторного масла в канале ввода на его тепловое поле.
Разработана математическая модель тепловых и гидродинамических процессов, происходящих в маслонаполненных вводах.
Разработаны методы численной реализации предложенной математической модели физических процессов во вводе.
Проведены вычислительные эксперименты и выявлены закономерности влияния конвективного движения масла в канале ввода, конструктивных параметров канала и температуры окружающей среды на распределение температуры во вводе.
Разработана математическая модель пробоя трансформаторного масла в канале ввода для определения статистических характеристик электрической прочности при воздействии импульсов коммутационных перенапряжений.
Выбраны программные средства, предложен алгоритм распараллеливания для решаемой задачи, и разработан программный комплекс для расчета тепловых и гидродинамических полей ввода.
Разработаны основные принципы создания подсистемы поиска рационального инженерного решения с учетом температурных и гидродинамических полей, а также электрофизических характеристик трансформаторного масла ввода.
Основные методы научных исследований. Для разработки математической модели применены методы анализа электрофизических, тепловых и гидродинамических процессов во вводах. Для численного интегрирования дифференциальных уравнений моделей использованы методы вычислительной математики. При выборе метода распараллеливания и создании параллельных алгоритмов применены методы теории графов, теории распараллеливания вычислений, основные принципы структурного программирования.
Научная новизна данной работы заключается в следующем:
Предложена комплексная математическая модель тепловых и гидродинамических процессов в маслонаполненных вводах высокого напряжения, учитывающая влияние на распределение температуры во вводе движения масла в канале и нагрев фарфоровой покрышки маслом бака трансформатора.
Разработана рациональная методика численной реализации предложенной математической модели температурных и гидродинамических полей ввода, позволяющая получить искомое распределение с заданной точностью.
На основе проведенного вычислительного эксперимента выявлено количественное влияние движения масла, ширины масляного канала и температуры окружающей среды на распределение температуры во вводах силовых трансформаторов.
Разработаны математическая модель пробоя трансформаторного масла и на этой основе компьютерная методика определения статистических характеристик его электрической прочности при воздействии импульсов коммутационных перенапряжений различной формы, позволяющая более обоснованно определять эти характеристики для различных объемов масла, включая большие объемы, характерные для реального электроэнергетического оборудования.
Разработаны основные положения подсистемы поиска наилучшего инженерного решения на основе разработанных математических моделей для маслонаполненного ввода силового трансформатора.
Достоверность основных научных положений и выводов работы обеспечивается обоснованностью выбора физических и математических моделей, сопоставлением результатов имеющихся экспериментальных испытаний, с результатами расчета по разработанным в диссертации методикам.
Практическая ценность данной работы состоит в следующем:
Разработана программа расчета распределения температуры во вводе, позволяющая учитывать влияние температуры окружающей среды, электрофизические характеристики материалов и особенности конструкции ввода при проектировании и в условиях эксплуатации.
Получены результаты численного расчета температуры во вводе с учетом влияния температуры окружающей среды и ширины масляного канала.
Разработаны компьютерные программы оценки статистических характеристик электрической прочности трансформаторного масла при воздействии коммутационных перенапряжений и по данным эксплуатационным испытаниям в стандартном маслопробойнике.
Разработаны рекомендации для использования результатов диссертации при разработке подсистем САПР масло наполненных высоковольтных вводов.
Личный вклад автора определяется постановкой цели и задач исследования, разработкой математической модели тепловых и гидродинамических полей, а также электрофизических характеристик маслонапол-ненных вводов, методов их численной реализации, программ расчета и алгоритма распараллеливания вычислений, проведением вычислительных экспериментов с обработкой их результатов, формулировкой выводов и основных положений подсистемы САПР вводов силовых трансформаторов электроэнергетики.
На защиту выносятся:
Математическая модель тепловых и гидродинамических процессов, учитывающая движение масла в канале ввода и нагрев фарфоровой покрышки маслом бака трансформатора.
Рациональная методика численной реализации предложенной математической модели расчета тепловых и гидродинамических полей высоковольтных маслонаполненных вводов, позволяющая получить искомые распределения с заданной точностью.
Математическая модель пробоя трансформаторного масла и компьютерная методика определения статистических характеристик его электрической прочности при воздействии импульсов коммутационных перенапряжений различной формы, позволяющая более обоснованно определять эти характеристики для больших объемов масла, характерных для электроэнергетического оборудования.
Основные положения построения подсистемы поиска наилучшего инженерного решения на основе разработанных математических моделей, отражающих тепловые, гидродинамические и электрофизические параметры маслонаполненного ввода силового трансформатора.
Количественное влияние движения масла, ширины масляного канала и температуры окружающей среды на распределение температуры во вводах силовых трансформаторов, полученное в результате проведенных вычислительных экспериментов.
Результаты работы внедрены в Ивановской генерирующей компании и учебном процессе ИГЭУ по дисциплине «Прогнозирование ресурса электроэнергетического высоковольтного оборудования».
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на Международной научно-технической конференции «Состояние и перепек- тивы развития электротехнологий» (XI и XII Бе нар досовские чтения) (Иваново, 2003,2005), на семинарах кафедры ВВС, ВЭТФ ИГЭУ.
Публикации по работе. По результатам исследований опубликовано 8 печатных работы.
Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и библиографического списка из 110 наименований.
Особенности оценки технического состояния маслонаполненных вводов трансформаторов с учетом температурных и гидродинамических полей
Высоковольтные маслонаполненные вводы часто являются причиной отказа силового высоковольтного оборудования. Как указано в докладе П. М. Сви и П. М. Смекалова на международном семинаре "Повышение надежности и эффективности контроля трансформаторов в эксплуатации", проходившем в г. Запорожье в 1996 г., более 35% отказов оборудования обусловлено повреждениями вводов, изготовленных до 1985 г [7].
В процессе эксплуатации высоковольтных вводов происходит постепенное ухудшение состояния изоляции, связанное со старением масла, загрязнением поверхности внутренней изоляции и внутренней поверхности фарфоровой покрышки. Возможно также нарушение герметичности вводов, увлажнение, ослабление контактных соединений, проявление скрытых заводских дефектов.
Обобщенный анализ аварийности показывает, что наиболее частым и опасным видом повреждения данных вводов является перекрытие внутренней изоляции, связанное с ухудшением свойств масла и образованием "желтого осадка" на внутренней поверхности нижней фарфоровой покрышки. Так, по данным ВНИИЭ и РАО "ЕЭС России" около половины аварий трансформаторов 330 кВ и выше за 1992 — 1995 гг. произошло из-за указанного повреждения вводов. При этом почти во всех случаях имело место тяжелое повреждение трансформатора, а в ряде случаев - невозможность его дальнейшего восстановления [8].
Из всех узлов силовых трансформаторов наибольшую повреждаемость имеют высоковольтные вводы - 22%, после 10 лет эксплуатации [9].
Основные повреждения высоковольтных вводов с указанием причин их возникновения, характером и последствиями их развития приведены в табл. 1.
В настоящее время одной из основных причин повреждений силовых трансформаторов является повреждение герметичных высоковольтных вводов 110 - 500 кВ из-за ухудшения состояния изоляции и появления осадка желто-бурого цвета на внутренней поверхности нижней фарфоровой покрышки вводов. Изучение вводов, повредившихся по этой причине [9], позволило установить некоторые характерные особенности изменения состояния их изоляции: увеличение тангенса угла диэлектрических потерь масла, наличие в масле взвешенного мелкодисперсного осадка темного цвета, возникновение на внутренней поверхности нижней фарфоровой покрышки желто-бурого налета и следов частичных разрядов, имеющих вид обуглероженных дорожек.
В энергосистемах России в эксплуатации находится большое число маслонаполненных вводов. Так, только в западных электрических сетях Мосэнерго в эксплуатации находится более 900 вводов 110-500 кВ с бумажно-масляной изоляцией, из них более 400 — трансформаторные вводы. Поэтому в целом проблема контроля состояния вводов и выявления скрытых дефектов [8, 10 - 13] весьма актуальна, особенно при проведении подобных работ без отключения оборудования [14, 15, 16]. Кроме того, пе-риодические профилактические испытания, предусмотренные действующими нормами [17], не обеспечивают достаточно надежного выявления дефектов вводов.
Так, рекомендованная в противоаварийном циркуляре Ц-06-88(Э) "О мерах по повышению надежности герметичных вводов 110—750 кВ" методика интерпретации результатов газового хроматографического анализа для выявления развивающегося повреждения в масляном канале вводов, как свидетельствует практика ее применения, оказалась недостаточно эффективной. Не воспроизводят условий развития дефекта в масляном канале и кратковременные воздействия испытательных напряжений.
Применение методов непрерывного контроля ограничивается в ряде случаев их высокой стоимостью, отсутствием научно обоснованной нормативно-технической базы и психологической нагрузкой на персонал, который становится ответственным за эксплуатацию вводов и принятие ре-шений по отключению оборудования.
Определение общих требований к математической модели маслонаполненного ввода
Перед тем как приступить к выбору конкретных уравнений, необходимо сформулировать общие требования к математической модели. Для этого рассмотрим состав и основные процессы, происходящие в высоковольтных маслонаполненных вводах. Электрический ток проходит через токоведущий стержень (трубу), в котором имеет место потеря мощности. Результатом этого процесса является выделение тепла в токоведущем стержне. Также следует учитывать диэлектрические потери в твердой изоляции. Еще одним источником тепла является разогретое масло в баке трансформатора, которое подогревает нижнюю часть фарфоровой покрышки. Распространение тепла возможно за счет теплопроводности элементов конструкции, теплообмена между ними, а также конвективного переноса тепла маслом ввода внутри масляного канала. Охлаждение ввода происходит за счет того, что его верхняя часть находится под непосредственным воздействием окружающей среды, температура которой гораздо ниже температуры элементов ввода. Количество отведенного тепла прямо пропорционально а- коэффициенту теплоотдачи от фарфоровой покрышки в окружающую среду.
Исходя из вышеизложенного, можно утверждать, что для получения достаточно полной картины температурного и гидродинамического полей требуется учесть следующие факторы: - выделение тепла в токоведущем стержне и изоляции, нагрев нижней части и охлаждение верхней части ввода; - распространение тепла в элементах конструкции и масле, а также теплообмен между ними; - движение масла в масляном канале высоковольтного ввода. Таким образом, математическая модель должна включать как урав нения теплопередачи, так и уравнения гидродинамики. Для установления режима течения жидкости в канале определим VI число Рейнольдса ( Re = —, где V - скорость движения трансформаторного V масла; / - ширина канала; v - кинематическая вязкость масла).
В масляном канале ввода имеет место конвективное движение жидкости, средняя скорость которой составляет порядка V = \м/ [72, 78]. Тогда при характерных значениях ширины канала / = 0,03.w и кинематической вязкости масла v = 2,5-10"5-w/ имеем Re = \20. Это значение значительно меньше критического числа (Де »2300 [79]), поэтому режим течения трансформаторного масла в канале должен быть ламинарным.
Очевидно, что для моделирования процессов, происходящих в осе-симметричных высоковольтных маслонаполненных вводах, необходимо использовать радиальную двухмерную модель, где тепло распространяется как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях.
Рассмотрев существующие методики теплового расчета высоковольтных маслонаполненных вводов, проанализировав их применимость, достоинства и недостатки, проведя работу по определению общих требований к модели, запишем уравнения математической модели, описывающие вышеупомянутые физические процессы, происходящие в высоковольтных маслонаполненных вводах.
Конечно-разностная схема уравнений математической модели маслонаполненного ввода
Система уравнений модели состоит из двух подсистем: уравнения теплопроводности (2.21), (2.24), (2.26) и уравнения движения масла (для вихря скорости, функции тока и температуры, а также результирующих значений проекций векторов скоростей) (2.7)-(2.9), (2.14), (2.18).
К каждой из подсистем возможно применение как явных, так и неявных разностных схем различных порядков аппроксимации. Явные схе мы имеют достаточно ограниченные области устойчивости. Их применение возможно (см., например, [90]), но есть серьезные ограничения на величину шага интегрирования.
Высокой устойчивостью отличаются методы, использующие неявные схемы различных порядков аппроксимации. Это и простейшие неявные схемы и уже упоминавшиеся различные варианты схем Годунова повышенной точности. Общеизвестно, что чем выше порядок аппроксимации разностной схемы, тем выше ее вычислительная сложность. Применение неявных схем высокой точности, вероятно, оправданно лишь в очень сложных случаях, например, для течений в турбомашинах при наличии интенсивных скачков уплотнения и срывов течения [91, 92]. Моделируемый в данной работе случай является более простым, поэтому возможно применение устойчивых неявных методов первого или второго порядка точности [84, 93, 94]. Так как предполагается повышение эффективности вычислений за счет их распараллеливания, следует учитывать тот факт, что чем выше вычислительная сложность схемы и чем больше в ней шагов, тем большее количество обменов данными потребуется при параллельной реализации, тем ниже эффективность распараллеливания.
На наш взгляд, достаточно разумным компромиссом между экономичностью, эффективностью, точностью и устойчивостью является использование методов расщепления с применением неявных разностных схем первого порядка аппроксимации по времени и первого порядка по пространственным переменным. В этом случае, при использовании многопроцессорной вычислительной техники объем пересылок между процессорами будет сравнительно небольшим, что позволит добиться высокой эффективности распараллеливания.
Будем использовать неявную разностную схему, применив для интегрирования разностных уравнений метод прогонки, обладающий достаточно высокой вычислительной устойчивостью. Пусть х — шаг интегрирования по времени, tk+I = tk + т. Введем в расчетной области неравномерную сетку узлов, что позволит детально исследовать отдельные участки области, хотя и несколько понизит точность аппроксимации по пространственным переменным. Пусть hj — размер ячейки сетки по оси Ох между узлами (i,j) и (i+ l,j). Для повышения вычислительной устойчивости используем при аппроксимации конвективных членов противоточные производные [95, с.841]:
К указанным уравнениям присоединяются граничные условия: - обращение в нуль скорости жидкости на твердых поверхностях Vf\r=OnVz\r=0; - в точках соприкосновения различных сред (i,j) температуры при нимаются одинаковыми 7І = 7І_, ; - на наружной поверхности ввода ставится граничное условие третьего рода: MN+ (3.9) rpK + l _ \ . a h т 1 + L, \ где MN и LN прогоночные коэффициенты, а" - коэффициент теплоотдачи во внешнюю среду, Г" - температура внешней среды и А - шаг сетки; - на внутренней стенке трубы ставиться граничное условие второго рода: L2 = \ и М2 =0, так как тепловой поток q на границе равен нулю. Тепловые потоки (рис. 3.1), проходя из одного конструкционного элемента (1) в другой (2), подчиняются следующему закону
Распределения температуры и скоростей движения масла во вводе трансформатора
Стационарные температурные и гидродинамические поля определялись с помощью метода установления.
На рис. 4.3 и 4.4 изображены распределения температуры [градусы Цельсия] в поперечном и продольном сечении маслонаполненного высоковольтного ввода 330 кВ.
Кривые температуры, изображенные на графике 4.3, не имеют резких перепадов, за исключением хорошо заметной на всех кривых «ступеньки», соответствующей, по радиальному месторасположению, масляному каналу. Масло, находящееся в движении за счет конвективного теплообмена, обеспечивает перенос теплоты. Поэтому температура масла вблизи внутренней стенки масляного канала имеет, в данном случае, более низкую, в сравнение с бумажно-масляной изоляцией, температуру. Аналогичная ситуация наблюдается и у внешней стенки масляного канала. Фарфоровая покрышка, обеспечивающая отвод тепла в окружающую среду, имеет заметно более низкую температуру, чем масло, протекающее рядом.
Распределение Т(г), Тв=+35 С Кривые температуры, изображенные на графике 4.4, также не имеют резких перепадов температуры. «Ступенька» в данном случае обеспечена за счет металлического фланца, разделяющее нагретое масло трансформатора и холодный воздух окружающей среды. Граничное условие, поставленное на внешней стороне фланца, препятствует распространению температуры в поперечном направлении.
Изучим данные графики более подробно.
Распределение T(z), Тв=+35 С Происхождение тепловых потоков обусловлено тепловыделением, теплопроводностью материалов и наличием граничных условий для рассчитываемых областей. Тепло, выделяемое за счет потерь в токоведущей трубе и изоляции, согласно поставленным граничным условиям, к центру (оси симметрии) ввода не отводится. Соответственно тепловые потоки имеют в данном случае радиальное направление к менее нагретым слоям, находящимся на внешней границе фарфорового корпуса ввода. Качественно результаты, полученные в данном случае, совпадают с рассчитанными, согласно существующими подходами к тепловому расчету масло-наполненных вводов [60].
Электрический нагрев токоведущей трубы и изоляции не являются единственными источниками нагрева ввода. Так, корпус ввода погружен в горячее масло, температура которого поддерживается постоянной за счет тепловыделения в баке трансформатора. Фарфоровая покрышка, обладая высоким коэффициентом температуропроводности, способствует нагреву сопряженных с горячим маслом трансформатора частей ввода и распространению тепла в корпусе ввода (см. рис. 4.1).
Единственным источником охлаждения ввода является теплопередача через фарфоровую покрышку в окружающую среду. Её внешние слои являются менее нагретыми по сравнению с внутренними слоями. Соответственно тепло распространяется в радиальном и вертикальном направлении.
Циркуляция масла в каналах ввода способствует поддержанию температуры токоведущей трубы и изоляции на безопасном уровне, препятствующим процессам деформации и старения материалов. Масло эффективно переносит тепло, способствуя выравниванию температуры в масляном канале. Во вводе движение масла происходит под действием разности плотностей нагретых и холодных частей жидкости в гравитационном поле - свободное движение (естественная конвекция).
Похожие диссертации на Разработка моделей маслонаполненных вводов трансформаторов для решений задач автоматизированного проектирования и диагностики
