Abstract
Improving of the technical level of modern distribution transformers (DT) by reducing of their weight and dimensions, increasing of specific power are inevitably associated with the development of method which takes into account the thermal processes and technical means of intensifying the existing and new systems of their cooling. Particularly important rises the question of effective cooling of small and medium power distribution transformers, which constitute the bulk of the complete switchgear in power supply systems. The result of the study is the substantiation of expediency for simulation results implementation of heat balance equations drawn up for the active part of the voltage distribution transformer, at the stage of its final and qualifying design. The active part is located in the transformer oil environment, and heat emission is carried out by heat transfer and convection. The heat balance mathematical model corresponds to the equivalent thermal equivalent circuit, consisting of two adjacent units with heat sinks - generalized coils and ferromagnetic core and of the third node adjacent to them - moving matter from the oil, which additionally contact with the infinite heat capacity environment. The solution of equations obtained for the mean temperatures of the winding, magnetic conductor rod and oil in function of time, allows setting of their expected values during transformer operation and especially with the uneven schedule of its loading, and to exercise grounded choice of magnetic induction in the magnetic rod and the current density in the windings according to the parameters of allowable for them heating temperatures
Keywords
Simulation; Distribution Transformer; Thermal balance; Time Diagrams of Temperatures; Chart load; Thermal Subsystem
Результатом роботи є обґрунтування доцільності впровадження результатів моделювання рівнянь теплового балансу, складених для активної частини розподільчого трансформатора напруги, на стадії його завершального і уточнюючого етапу проектування. Активна частина знаходиться в середовищі трансформаторного масла, а тепловіддача здійснюється теплопередачею та конвекцією. Математична модель теплового балансу відповідає еквівалентній тепловій схемі заміщення, складеної з двох суміжних вузлів зі стоками тепла - узагальненої обмотки і феромагнітного стрижня та третього суміжного з ними вузла - рухомої речовини з масла, яке додатково контактує з оточуючим середовищем нескінченної теплоємності. Рішення рівнянь, отримані для середнього значення температур обмотки, стрижня магнітопроводу і масла в функції часу, що дозволяє встановити очікувані їх значення упродовж роботи трансформатора і, особливо, з нерівномірним графіком його навантаження, а також здійснювати обґрунтований вибір магнітної індукції в стрижні магнітопроводу і густини струму в обмотках за показником припустимих в них температур нагріву.
Ключові слова
Моделювання; Розподільчий трансформатор; Тепловий баланс; Часові діаграми температур; Графік навантаження; Теплова підсистема.
