Температура вспышки и кипения трансформаторного масла
Главная / Индустриальное масло / Температура вспышки и кипения трансформаторного масла
Александр 05.02.2020 Индустриальное масло Комментировать 4,774 Просмотров
Безопасность функционирования мощных трансформаторных установок в значительной мере определяется качеством охлаждающей среды – трансформаторного масла. Приобретая данные нефтепродукты, важно знать (и доступным образом проверить) такие параметры, как температуру вспышки и кипения трансформаторного масла.
Общие свойства и функции трансформаторного масла
Масло должно иметь следующие свойства:
- Отличные диэлектрические характеристики, гарантирующие минимальные потери мощности.
- Высокое удельное сопротивление, что улучшает изоляцию между обмотками.
- Высокую температуру вспышки и термическую стабильность, снижающие потери на испарение.
- Долгий срок службы и отличные характеристики старения даже при сильных электрических нагрузках.
- Отсутствие агрессивных компонентов в составе (в первую очередь, серы), что обеспечивает защиту от коррозии.
Цели применения:
- Изоляция между обмотками и другими токопроводящими частями трансформатора.
- Охлаждение частей трансформатора.
- Предотвращение окисления целлюлозы из бумажной изоляции обмотки.
Существует два типа трансформаторных масел: нафтеновые и парафиновые. Отличия между ними сведены в таблицу:
| Позиции для сравнения | Нафтеновое масло | Парафиновое масло |
| 1. | Низкое содержание парафина/воска | Высокое содержание парафина/воска |
| 2. | Температура застывания нафтенового масла ниже, чем у парафинового масла | Температура застывания парафинового масла выше, чем у нафтенового масла |
| 3. | Нафтеновые масла окисляются легче, чем парафиновые | Окисление парафинового масла меньше, чем нафтенового |
4. | Продукты окисления растворимы в масле | Продукты окисления нерастворимы в масле |
| 5. | Окисление сырой нефти на основе парафина приводит к образованию нерастворимого осадка, который увеличивает вязкость. Это приводит к снижению теплоотдачи, перегреву и сокращению срока службы | Хотя нафтеновые масла более легко окисляются, чем парафиновые, но продукты окисления растворимы в масле |
| 6. | Нафтеновые масла содержат ароматические соединения, которые остаются текучими при сравнительно низких температурах, вплоть до -40°C | — |
Температура вспышки трансформаторного масла
Данная характеристика представляет собой минимальное значение температуры, при которой начинается процесс парообразования.
Основными функциями трансформаторного масла являются изоляция и охлаждение трансформатора. Это масло устойчиво при высоких температурах и обладает отличными электроизоляционными свойствами.
Именно поэтому такие масла используются в трансформаторах с целью изоляции токоведущих частей, находящихся под высоким напряжением, и их охлаждения.
Отсутствие нагрузки или её непроизводительные потери имеют тенденцию повышать температуру обмотки трансформатора и изоляцию вокруг обмотки. Повышение температуры масла происходит вследствие отвода тепла от обмоток.
Если температура вспышки масла ниже нормативной, то нефтепродукт испаряется, образуя внутри бака трансформатора углеводородные газы. В этом случае обычно срабатывает газовое реле Бухгольца. Оно является защитным устройством, которое монтируется во многих конструкциях силовых электрических трансформаторов, где предусмотрен внешний масляный резервуар.
Обычный диапазон температур вспышки трансформаторных масел – 135….145°С.
Температура кипения трансформаторного масла
Она зависит от химического состава фракций. Точка кипения парафинового масла, изготовленного из более стабильных к высоким температурам компонентов, составляет около 530°С.
Нафтеновые масла кипят при 425°С.
Таким образом, выбирая состав охлаждающих сред, следует учитывать условия работы трансформатора и его производственные характеристики, в первую очередь, продолжительность включения и мощность.
Похожие статьи
Предыдущий Масло турбинное Тп-30. Технические характеристики
След. Смазка МС-1000. Характеристики и применение
что есть трансформаторное масло?
lexusssr
доброго времени суток. товарищ пропитывает рукоятки ножей трансформаторным маслом и при этом утверждает что оно- альтернатива льняному. уважаемые форумчане , хотелось бы узнать ваше мнение.
Clans
Да интересует такая штука, лежит у самого чистого трансформаторного 3 литра … знаю что им деревяхи обрабатывают что бы не гнили, но что бы пропитывать рукоятки слышу первый раз. Кто что знает делитесь!!!
chief
Со времён изобретения масляного трансформатора прошло слишком мало времени, чтобы дождаться полимеризации этого масла…
Гнить, конечно, не будет… Пачкаться будет всегда.
З.Ы. Уж лучше креозотом пропитывать, если хочется экстрима 😛
lexusssr
Пачкаться будет всегда.
не согласен. держал в руках ножи с пропитанными ручками, работал ими- не пачкался- к тому же оно чистое- хоть картошку жарь. поэтому и гложат сомнения по поводу пригодности для наших целей
chief
Завернуть рукоять в кальку на ночь, всё станет видно.
..
lexusssr
попробовать надо обязательно. спасибо за совет Шеф
Serjant
для пропитки непригодно.
невысыхающее масло.
не будете же пропитывать моторным маслом дерево… эффект такойже как от трасформаторного.
Clans
Попробую пропитать что нить простенькое … расскажу.
lexusssr
и я какой нидь огрызок пропитаю
Manowar
ЕМНИП, бывает трансформаторное масло с канифолью.
При пропитывании масло уйдёт внутрь, а снаружи останецца канифоль.
Внутри будет «сырым», а снаружи похоже на полимеризацию.
Думаю так.
P.S. както по молодости работал электриком, при переливании транс масла из бочки в канистру «шофёрским» методом, глотнул грамм наверное 50-70 масла (шланг был слишком толстый).
Ужоснах. Отрыжка противная дня три мучала, но выжил
Гадюкин
А ещё оно воняет.
nikifor66
Нифига оно не воняет. Сегодня вот только сжег 5 литров масла этого (грелся я так) Чистое, прозрачное почти и запаха нет почти…
Manowar
какоето это не то трансформаторное. Воняет и коптит при горении
трансформаторы 10кв на 0.4
nikifor66
Ну ненаю… Када горело — копоть есть, конечно, но, не так уж, чтобы дафига. Так, чуть-чуть… И запаха нет. Трансформаторы, кстати 6кв. (Эхх, если-бы охрана меня поймала с этой бутылью 5 литровой…)
Гадюкин
Блин, этим маслом в детстве экзему лечил-запах на всю жисть запомнил.
Zuzamod
Масла разные бывают, не знаю как сейчас, а в старом справочнике три наименования числятся. Которое сейчас используют — желтое, при большом объеме кажется синим. Особо не пахнет и не засыхает никогда.
Константиныч
chief
Уж лучше креозотом пропитывать, если хочется экстрима 😛
😀 😀 😀
Павло
Трансформаторное масло-по сути своей вовсе и не масло, а охлаждающая жидкость. Горит и даже взрывается, но никогда не высыхает.
vegur
Ну не только хладогент, но и электроизолятор
Пропитывал ручку, потом выжигал горелкой, и так несколько раз
Народная млва все же утверждает, что пропитывать им можно…
Я особого эффекта не увидел
Льнянка все же лучше
——————
Все ИМХО.
И ЭТО тоже
Serjant
Народная млва все же утверждает, что пропитывать им можно…
Народная молва много что говорит. обычно это правдой не является.
К примеру, что в москве кур доят. и сталь ракетную на ножи используют.
Трансформаторным маслом пропитывать дерево низя. получается гуано.
Nemirovich
Уж лучше креозотом пропитывать, если хочется экстрима
Первая мысль была 😊
Тоже рукоять гнить не будет… 😊
Udod
Трансформаторное масло- чистое без всяких присадок минеральное масло ,по сути веретенка.
НеА
+1, Веретёнка…. но как-бы осушенная. Часто в гидравлику заливали.
Отец на Чагинской подстанции(которая отрубилась тогда в Москве) трудился… много я её ,хад, скомуниздил, для автокранов импортных. ИМХО
МухАН
Лет десять назад изготовил я топорище, положил его рядом с печью где погорячее (печь с четырехэтажный дом 😊), к концу смены , часов через десять, насадил железку, вбил косой деревянный клин, и сунул в ведро с тр-ным маслом на сутки. Топор до сих пор жив и не собирается слетать с топорища. А по поводу пачкается или нет не замечал особо, мне им не есть. Скажу только что рукоять не скользкая.
А я в тр-ном масле с добавлением солярки закаливаю свои клинки.
С уважением.
Кения: почему доить живого трансформатора — такая горячая идея
26 мая 2005 г.
Нация (Найроби)
Автор: Nation Correspondent
Найроби — Недавний эпизод, когда мужчина был убит электрическим током в районе Лавингтона, когда
откачка трансформаторного масла не была редкостью в стране — только больше
прискорбно из-за потери жизни.
«Доение» трансформаторного масла, по словам энергетиков, является относительно новой но нарастающая головная боль, которая дорого обходится компании. Но потом зачем буквально играть с огнем? «Поскольку жидкость значительно хорошая цена», — говорит г-н Алоиз Вангира, системный аналитик KenGen.
…
Контент подписки AllAfrica
Вы должны быть подписчиком allAfrica.com для полного доступа к определенному контенту.
Вы выбрали статью из архива AllAfrica, на которую требуется подписка. Вы можете подписаться, посетив нашу страницу подписки. Или для получения дополнительной информации о том, как стать подписчиком, вы можете прочитать наш обзор подписки и вклада
Вы также можете бесплатно получить доступ — без подписки — к сотням сегодняшних главных статей об Африке и тысячам последних новостных статей с нашей домашней страницы »
Уже подписаны? Войдите, чтобы получить полный доступ к статье
Войти- Эл. адрес
- Пароль
адресЗабыли пароль?
Проблемы со входом? Свяжитесь с нами.
Метки:
- Кения
- Восточная Африка
- Бизнес
- Энергия
- Нефть
Copyright © 2005 The Nation. Все права защищены. Распространяется AllAfrica Global Media (allAfrica.com). Чтобы связаться с правообладателем напрямую для внесения исправлений или разрешения на повторную публикацию или иное разрешенное использование этого материала, нажмите здесь.
AllAfrica публикует около 500 сообщений в день от более чем 100 новостных организаций и более 500 других учреждений и отдельных лиц, представляющих различные позиции по каждой теме. Мы публикуем новости и мнения, начиная от ярых противников правительства и заканчивая правительственными публикациями и представителями.
Статьи и комментарии, в которых allAfrica.com указан как издатель, подготовлены или заказаны AllAfrica. Для рассмотрения комментариев или жалоб, пожалуйста, свяжитесь с нами.
AllAfrica является голосом Африки и об Африке, собирая, производя и распространяя 500 новостей и информационных материалов ежедневно от более чем 100 африканских новостных организаций и наших собственных репортеров среди африканской и мировой общественности. Мы работаем из Кейптауна, Дакара, Абуджи, Йоханнесбурга, Найроби и Вашингтона.
- © 2022 AllAfrica
- Политика конфиденциальности
- Свяжитесь с нами
Allafrica — All Time
Профилактика взрывов трансформаторов, заполненных нефтью
Корпорация трансформаторных защитников
I.
Введение
Силовые трансформаторы являются одним из самых опасных оборудования электрического оборудования из -за крупного. количество содержащегося в них масла, находящегося в непосредственном контакте с высоковольтными элементами. При таких обстоятельствах низкоимпедансные замыкания, приводящие к возникновению дуги, могут возникать в баках трансформатора, когда масло теряет свои диэлектрические свойства. Затем нефть испаряется, а образовавшийся газ сжимается, потому что инерция жидкости препятствует его расширению. Разность давлений между пузырьками газа и окружающей жидкой нефтью создает пик динамического давления, который распространяется и взаимодействует с резервуаром. Взаимодействия пика динамического давления со структурой резервуара создают отражения, которые создают статическое давление. Затем повышается статическое давление, что приводит к взрыву резервуара и возможному возгоранию, что приводит к очень дорогостоящим повреждениям объектов электроснабжения, возможному загрязнению окружающей среды и риску для жизни людей.
Чтобы избежать таких повреждений, стратегия предотвращения взрыва и пожара трансформатора, представленная в этом документе, здесь называемая защитой трансформатора (TP), основана на прямой механической реакции комплекта сброса давления (DS) на пик динамического давления внутри бака из-за электрическая неисправность. Поскольку трансформаторы всегда разрываются из-за статического давления в их самой слабой точке, DS спроектирован так, чтобы быть этой самой слабой точкой с точки зрения инерции, чтобы сломаться при пике динамического давления до того, как бак взорвется. Таким образом, при коротком замыкании трансформатора ТП активируется в течение миллисекунд первым пиком динамического давления ударной волны, генерируемой электрической неисправностью, и до увеличения статического давления. Затем он сбрасывает давление в баке, вытесняя масляно-газовую смесь.
Этот метод быстрого прямого сброса давления в баке был экспериментально изучен путем испытаний на искрение в масляных трансформаторах промышленного размера.
• §2, краткое описание защиты;
• §3, экспериментальная кампания по дуговому разряду в больших трансформаторах;
• §4, теоретические и численные разработки, результаты которых доказывают надежность всей стратегии предотвращения.
II. СТРАТЕГИЯ СБРОСА ДАВЛЕНИЯ ОПИСАНИЕ
Смягчение последствий взрыва трансформатора состоит либо в ограничении последствий взрыва путем тушения последующего пожара (противопожарные стены или спринклеры), либо в предотвращении взрыва резервуара с помощью механических технологий, поглощающих высокое избыточное давление, создаваемое электрической дугой, тем самым предотвращая разрыв бака и последующее возгорание.
Технология предотвращения взрыва, представленная в этой статье, относится ко второму типу.
Этот метод, основанный на быстрой прямой разгерметизации резервуара, активируется, как только пик высокого давления волны давления достигает его.
Рисунок 1: Трансформатор, оснащенный методом быстрого прямого сброса давления в баке (TP)
Действительно, электрическая неисправность создает пик динамического давления, который распространяется со скоростью звука внутри трансформаторного масла, 1200 метров в секунду. секунда (4000 футов в секунду). Этот пик динамического давления разрывает разрывную мембрану, расположенную в ДС (поз. 1 на рис. 1). Затем нефть и газ быстро выбрасываются из бака трансформатора через ДС (расположенный в поз. 2) в бак сепарации нефтяного газа (поз. 3). Затем взрывоопасные газы направляются в удаленную и безопасную зону.
Затем впрыскивается азот (поз. 4), чтобы весь трансформатор был в безопасности, остыл и был готов к ремонту. Обратите внимание, что для защиты устройства РПН или ОСВ (поз. 5) может быть размещен дополнительный DS.
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ КАМПАНИИ
До сих пор были проведены две испытательные кампании, обе в наихудших условиях, путем создания короткого замыкания с низким импедансом, приводящего к возникновению электрической дуги внутри диэлектрического масла бака трансформатора. В 2002 г. компания Electricité de France провела 28 испытаний. Затем, в 2004 году, CEPEL, бразильская независимая лаборатория высокого напряжения, провела вторую кампанию из 34 испытаний. В этой части представлены основные выводы последней испытательной кампании, проведенной на больших трансформаторных баках.
A. Экспериментальная кампания CEPEL
34 испытания, проведенных CEPEL в трансформаторном масле в диэлектрическом масле в 2004 г., были выполнены для:
• изучения процесса парообразования, вызванного электрической дугой, и распространения возникающей волны давления. ,
• оценить метод предотвращения взрыва бака трансформатора, основанный на быстром прямом сбросе давления в баке.
Для этих испытаний использовались три стандартных трансформатора. Максимальное расстояние между электрической дугой и системой защиты составляло до 8,5 метров (28 футов). Были подробно изучены различные физические параметры, такие как давление, температура газа, приложенный ток, напряжение дуги и ускорение резервуара.
1) Экспериментальные настройки
Каждый трансформатор был оснащен:
• устройствами генерации дуги для определения местоположения дуги и обеспечения воспроизводимости испытаний,
• датчиками температуры,
• акселерометрами и
• датчиками давления в разных местах трансформатора для изучения распространения волны давления.
Защита трансформатора, TP, также была установлена на каждом трансформаторе для изучения возможности смягчения последствий разрыва бака методом разгерметизации бака, основанным на быстрой и прямой пассивной механической реакции набора сброса давления на волну давления.
Рис.
2. Принципиальные чертежи трансформатора для ресурсных испытаний
2) Эксперименты
Для детального изучения влияния распространения волны давления электрические дуги зажигались в трех разных местах, как показано на Рис. 2: на верхней крышке рядом с местом установки декомпрессионной установки (позиция A), на верхней крышке напротив места установки сброса давления (позиция B) и в нижней части бака напротив места установки установки сброса давления (положение C). Положение D, показанное на рис. 2, — это место, где был установлен комплект для сброса давления.
Большая часть испытаний проводилась с использованием электрических дуг с током от 5 до 15 кА и длительностью 83 миллисекунды. Эта продолжительность соответствует среднему времени срабатывания старого автоматического выключателя и была выбрана для максимального увеличения объема генерируемого газа.
B. Предотвращение взрыва трансформатора: анализ результатов испытаний
1) Генерируемый газ
Во время испытательной кампании CEPEL электрическая дуга произвела от 1 до 2,3 м3 (от 35 до 88 футов3) газа.
Для испытанного диапазона энергий объем газа, образующийся во время электрической дуги, является функцией логарифмического типа энергии дуги, что, по-видимому, соответствует процессу парообразования и особенно насыщению парообразования для высокоэнергетических дуг: дуга остается в генерируемый объем газа использует свою энергию для крекинга паров масла, а не продолжает непосредственное испарение масла, что приводит к более плавному процессу испарения.
2) Изменение профиля давления в одном месте Давление в определенном месте в трансформаторе после возникновения электрической дуги является нестационарным, как показано на рис. 3, где экспериментальная кривая изменения давления вблизи места возникновения дуги после возникновения дуги отображается зажигание дуги.
Рис. 2. Принципиальные чертежи трансформатора для ресурсных испытаний
После зажигания дуги давление локально повышается и достигает максимального уровня; волны, генерируемые дугой, распространяются с конечной скоростью через трансформатор и разрывают разрывную мембрану с градиентом давления 3900 бар/с (56000 фунтов на кв.
дюйм/с). Через три миллисекунды после разрыва разрывного диска давление возвращается к уровню активации. Можно наблюдать некоторые вторичные пики, намного более низкие, чем первый максимум давления; они обусловлены отражением волн от стенок резервуара и взаимодействием отраженных волн.
Сразу после срабатывания TP можно отметить, что дуга может питаться в течение периода, значительно превышающего стандартное время размыкания автоматического выключателя. Даже в таких суровых условиях давление в баках трансформатора останется на безвредном уровне.
3) Распространение волны давления
На рисунке 3 показаны три экспериментальных профиля давления. Каждая кривая показывает, что происходит рядом с каждым датчиком, расположенным в позициях A, B и C (см. рис. 2).
Дуга возникает в C, и распространение ударной волны можно проследить шаг за шагом из-за смещения пика давления от C к A. Другие пики давления (меньшие, чем основной пик) обусловлены отражением волны от стенок.
Давление в резервуаре не растет пространственно равномерно. Эксперименты показывают, что волны давления распространяются в масле с конечной скоростью.
4) Пики давления
• Для каждого теста был отмечен только один пик основного давления. Профили давления показывают изменения после этого основного пика, но их величина остается низкой по сравнению с уровнем первого пика давления. Они возникают из-за отражения волн.
• Амплитуда пиков давления определяется создаваемой дугой. Этот пик колеблется от +1,5 до +13 бар (от +21,75 до +188,55 фунтов на кв. дюйм) для энергий дуги от 0,01 МДж до более чем 2,4 МДж.
• Значения пика давления не сильно зависят от энергии дуги, так как при сравнении испытаний, для которых пики давления соответственно равны +8 бар (+116 фунтов на кв. дюйм) и +8,8 бар (127 фунтов на кв. дюйм), максимальное давление отличается всего на 0,8 бар. (11,6 фунтов на квадратный дюйм), в то время как соответствующие энергии дуги изменяются в пределах порядка 10 величины (0,1 МДж и 1 МДж соответственно).
5) Выдерживаемая нагрузка бака
Статическое давление: Для проверки механических свойств трансформаторов перед применением любой неисправности с низким импедансом были проведены статические испытания. Было обнаружено, что предел прочности составляет +0,7 бар (+10,15 фунтов на кв. дюйм) для самого большого трансформатора T3. Этот предел (+0,7 бар, +10,15 фунт/кв. дюйм) использовался в анализе как порог для разгерметизации резервуара во время динамических испытаний.
К динамическому давлению: Даже если местное давление, измеренное во время динамических испытаний, в среднем в 6 или 10 раз превышает предел статической выдерживаемости, не происходит повреждения и остаточной деформации резервуара, поскольку пики давления очень короткие. Фактически, конструкция может локально выдерживать высокое динамическое увеличение давления из-за эластичности стен и малой инерции метода предотвращения работы.
6) Срабатывание защиты трансформатора
В среднем TP срабатывает примерно через 20 миллисекунд (минимум: 4,64 мс, максимум: 45,7 мс) после зажигания дуги.
Поскольку скорость распространения волны давления конечна, максимальное расстояние между положением дуги и ТП является параметром, который имеет наибольшее значение для активации. В худшем случае дуга возникает в нижней части трансформатора напротив установки сброса давления (место C).
Время разгерметизации — это время между открытием ТР и моментом, когда давление определенно ниже уровня +0,7 бар (+10,15 фунтов на кв. дюйм). В среднем TP сбрасывает давление в баке за 116 мс, при минимальном значении 19,7 мс и максимальном 347 мс. Это экспериментально доказывает способность ТП разгерметизировать баки трансформатора за миллисекунды и предотвратить взрыв. Предыдущие экспериментальные данные также используются при валидации численного инструмента, который является предметом следующих разделов.
IV. ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ A. Математическое, физическое и численное моделирование
Система уравнений, используемая для теоретического и численного описания явлений, представляет собой модель трехмерных сжимаемых двухфазных течений, основанную на наборе дифференциальных уравнений в частных производных (УЧП).
), который определяет гидродинамическое поведение смесей. Он описан в ссылке [1].
Одной из основных и наиболее интересных характеристик модели является ее способность точно отображать распространение волн давления внутри жидкостей и газов. Физические эффекты, такие как гравитация, вязкость и теплопередача, добавляются при моделировании, чтобы быть как можно ближе к реальности. Он подробно описан в ссылке [2].
Таким образом, для численного решения системы УЧП применяется метод конечных объемов (см. [1]). Это позволяет точно описать сложные геометрические формы, такие как баки трансформатора.
B. Результаты численного моделирования Как показано в [2], моделирование позволяет давать результаты в соответствии с экспериментальными результатами при относительно низких затратах и без какой-либо опасности. Таким образом, они использовались здесь для расчета последствий возникновения электрической дуги в баке, не оборудованном ТП, а также для расчета срабатывания защиты на очень большом трансформаторе.
1) Что было бы без защиты во время испытаний CEPEL? Экспериментальные испытания были бы опасны, если бы трансформатор не был защищен от взрыва, поэтому вместо этого выполнялось численное моделирование. Выполнение расчетов для геометрии и условий дугового разряда, аналогичных условиям испытания CEPEL, показывает, что после подачи дуги среднее давление остается близким к равновесному состоянию, равному 7 бар (100 фунтов на кв. дюйм), что намного выше, чем статическое выдерживаемое предельное давление. .
Таким образом, при этом испытании, если бы трансформатор не был оборудован ТП, внутреннее среднее давление поднялось бы до предела выдерживаемого статического избыточного давления. Трансформатор взорвался бы, как только предел эластичности стенок бака был бы исчерпан, т.е. как только стенки бака больше не могли бы накапливать механическую энергию из-за повышения давления.
2) Результаты численного моделирования: предотвращение взрыва на большом трансформаторе (400 МВА)
В этом разделе рассматривается трансформатор мощностью 400 МВА (7,8 м (25,6 футов) в длину и 4 м (13 футов) в высоту).
Электрическая дуга (дуга 11 МДж, образующая около 3,3 м3 газа) загорается возле проходного изолятора, создавая газовый пузырь давлением 11 бар (160 фунтов на кв. дюйм).
Рис. 4. Хронология работы технологии предотвращения до 50 мс
Когда трансформатор оснащен ТП, на Рис. 4 и Рис. как только первый пик давления активирует сброс давления (через 4 мс после возникновения дуги, рис. 4).
Скорость сливаемой нефти представлена векторами, цвет которых соответствует величине скорости V в диапазоне от 0 до 10 м/с (от 0 до 33 фут/с).
Дренаж уступает место находящимся под давлением жидкостям, так что через 120 мс давление возвращается к безопасному уровню (см. рис. 5.a).
Рисунок 5: Изменения давления внутри резервуара a) с защитой и b) без защиты – Иллюстрация эффективности защиты неисправности, бак по-прежнему подвергается воздействию очень опасных уровней давления (до 15 бар, 217 фунтов на кв. дюйм) через 120 мс (рис.
5.b): без защиты бака статическое давление стабилизируется на уровне около 7,5 бар (109psi), и трансформатор взрывается. Таким образом, технология, основанная на быстром сливе бака, очень положительно влияет на защиту бака.
V. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Целью TPC является изучение предотвращения взрыва для всех трансформаторов и всех типов разрыва изоляции, а философия его исследовательской программы заключается в поддержании прочной связи между экспериментами и теоретическими разработками.
Эксперименты, проведенные EDF и CEPEL, показали эффективность метода предотвращения взрыва. Это основано на быстрой разгерметизации бака, вызванной быстрым сливом масла из трансформатора. Слив масла вызывается прямой и пассивной механической реакцией сброса давления на волну давления. Таким образом, при коротком замыкании трансформатора ТП активируется в течение миллисекунд первым пиком динамического давления ударной волны, что позволяет избежать взрыва трансформатора до увеличения статического давления.
Результаты испытаний также использовались для проверки инструмента компьютерного моделирования путем сравнения с экспериментами. Было выполнено компьютерное моделирование, которое выявило способность технологии предотвращения эффективно сбрасывать давление в больших трансформаторных баках при воздействии внутренней дуги высокого уровня энергии.
VI. ССЫЛКИ
[1] G. ALLAIRE, S. CLERC & S. KOKH, «Модель пяти уравнений для моделирования интерфейсов между сжимаемыми жидкостями», Journal of Computational Physics, vol. 181, 2, стр. 577-616, 2002.
[2] G. PERIGAUD, H. CUNY, S. PRIGENT, P. MAGNIER, «Transformer Explosion and Fire Prevention, Live Tests on Large Transformers: Analysis and Simulations», Australia, TechCon 2006.
Авторы
Гийом Периго в настоящее время возглавляет исследовательский отдел Transformer Protector Corporation (TPC) Хьюстон, Техас. Он имеет докторскую степень в области механики и теплообмена (Университет Марселя I, Франция, 2003 г.
), диплом инженера-механика и степень магистра в области механики и теплообмена (Ecole Centrale Nantes, Нант, Франция, 2000 г.). Его основной областью научных интересов является предотвращение взрывов трансформаторов из-за внутренней дуги. Он является членом IEEE, участвующим в Целевой группе по предотвращению разрыва бака трансформатора.
Себастьян Мюллер — исследователь корпорации Transformer Protector (TPC). Он имеет диплом инженера-механика и степень магистра гидромеханики (ENSMA, Пуатье, Франция, 2002 г.). Доктор гидромеханики (Орлеанский университет, Франция, 2007 г.). Он является членом NFPA, в настоящее время работает над разработкой инструмента моделирования, который моделирует процесс испарения из-за взаимодействия дуги с жидким маслом.
Гаэль де Бресси — исследователь Transformer Protector Corporation (TPC). Он имеет диплом инженера-механика и степень магистра механики (IFMA, Клермон-Ферран, Франция, 2005 г.). В настоящее время он работает над разработкой инструмента 3D CFD в области взрывных работ трансформаторов и занимается вопросами интеллектуальной собственности.