ebook Wpływ parametrów izolacji transformatora na skuteczność układu chłodzenia Zbigniew Nadolny

Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej

Rok wydania: 2016

W pracy przedstawiono analizę wpływu parametrów izolacji transformatora wysokiego napięcia na skuteczność jego układu chłodzenia. Po dokonanym we wstępie wprowadzeniu w tematykę monografii w rozdziale 2 opisano źródła ciepła w transformatorze, układ jego chłodzenia oraz negatywne skutki podwyższonej temperatury. W rozdziałach 3 i 4 przedstawiono analizę wpływu na skuteczność układu chłodzenia parametrów izolacji papierowej (jej rodzaju, stopnia zestarzenia, stopnia zawilgocenia papieru, liczby kwasowej cieczy impregnującej papier i temperatury) oraz parametrów cieczy elektroizolacyjnej (jej rodzaju, stopnia zestarzenia, temperatury, a ponadto procentowego udziału innych cieczy i ich domieszkowania nanocząstkami). Rozdział 5 jest poświęcony stratom dielektrycznym w transformatorze. W rozdziale 6, stanowiącym podsumowanie rozważań, wskazano parametry izolacji mające największy wpływ na skuteczność układu chłodzenia oraz omówiono konsekwencje ich nieuwzględniania na etapach projektowania i eksploatacji transformatorów.

Spis treści ebooka Wpływ parametrów izolacji transformatora na skuteczność układu chłodzenia

Wykaz symboli 5
Streszczenie 8
Od Autora 9
1. Wstęp 10
2. Rozkład temperatury w transformatorze 12
2.1. Źródła ciepła 12
2.1.1. Podział strat w transformatorze 12
2.1.2. Straty stanu obciążenia 12
2.1.3. Straty stanu jałowego 13
2.1.4. Wpływ strat na rozkład temperatury w transformatorze 15
2.2. Układ chłodzenia 15
2.2.1. Podstawy układu chłodzenia 15
2.2.2. Przewodzenie ciepła w materiałach stałych 17
2.2.3. Przejmowanie ciepła w płynach 18
2.2.4. Spadek temperatury w uzwojeniu 23
2.2.5. Spadek temperatury w izolacji papierowej 23
2.2.6. Spadek temperatury w cieczy elektroizolacyjnej 24
2.2.7. Spadek temperatury w kadzi 26
2.2.8. Spadek temperatury w powietrzu przy powierzchni kadzi 26
2.2.9. Wpływ układu chłodzenia na rozkład temperatury w transformatorze 28
2.3. Skutki podwyższonej temperatury w transformatorze 29
2.4. Podsumowanie 38
3. Wpływ parametrów izolacji papierowej na skuteczność układu chłodzenia transformatora 39
3.1. Parametry izolacji papierowej 39
3.2. Rodzaj izolacji papierowej 39
3.3. Stopień zestarzenia izolacji papierowej 43
3.5. Wpływ parametrów izolacji papierowej na jej właściwości cieplne 49
4. Wpływ parametrów cieczy elektroizolacyjnej na skuteczność układu chłodzenia transformatora 52
4.1. Parametry cieczy elektroizolacyjnej 52
4.2. Rodzaj cieczy elektroizolacyjnej 54
4.3. Mieszaniny 57
4.3.1. Rodzaje mieszanin 57
4.3.2. Mieszanina olej mineralny–estry syntetyczne 59
4.3.3. Mieszanina olej mineralny–estry naturalne 60
4.3.4. Mieszanina estry syntetyczne–estry naturalne 63
4.3.5. Wpływ składu mieszaniny na jej właściwości cieplne 66
4.4. Nanociecze dielektryczne 67
4.4.1. Podstawy nanodielektryków 67
4.4.2. Przygotowanie nanocieczy 69
4.4.3. Fulereny C60 70
4.4.4. Tlenek tytanu TiO2 72
4.4.5. Wpływ nanocząstek na właściwości cieplne cieczy elektroizolacyjnej 76
4.5. Stopień zestarzenia cieczy izolacyjnej 76
4.6. Temperatura cieczy elektroizolacyjnej 82
4.7. Wpływ parametrów cieczy elektroizolacyjnej na jej właściwości cieplne 84
5. Straty dielektryczne w transformatorze 88
5.1. Podstawy strat dielektrycznych 88
5.2. Składowe strat dielektrycznych 89
5.3. Wyznaczanie strat dielektrycznych 92
5.4. Porównanie strat dielektrycznych ze stratami całkowitymi transformatora 94
5.5. Ocena strat dielektrycznych w transformatorze 94
6. Ocena wpływu parametrów izolacji transformatora na układ chłodzenia 95
Literatura 103
Abstract109