SERGI - Research Program

Исследования

Модель MTH [1], [2]

В 1995 году SERGI осуществила углубленную программу исследований по изучению явлений преобразования энергии, происходящего в трансформаторе во время короткого замыкания. Был проанализирован механизм распада масла под влиянием температурного эффекта, и в результате этого анализа была разработана Магнето-термо-гидродинамическая модель (МТН) [1]. Были осуществлены точные расчеты для трансформатора, эксплуатационные характеристики которого были экспериментально измерены ранее. Таким образом, SERGI подтвердила правильность расчетов, осущетвленных при помощи MTH, совместно с SCHNEIDER ELECTRIC, France Transfo [2].

Блочные трансформаторы [3]


			Из-за инерции генератора, во время короткого замыкания блочные трансформаторы находятся в более тяжелых условиях, чем другие трансформаторы. В этой связи SERGI решила исследовать взрыв повышающего блочного трансформатора с целью создания системы, способной предотвратить возможность аварий на любых типах трансформаторов.


			Во время этой работы, SERGI обнаружила, что электрические дуги внутри бака трансформатора могут

Моделирование электрической дуги методом ячеек

создавать градиенты давления от 300 до 930 бар/секунду. На рисунке слева показано применение техники MTH для моделирования электрической дуги.

Клапан сброса давления [4]

В течение более 30 лет, клапаны сброса давления использовались для защиты баков трансформаторов. В то же время, все взорвавшиеся трансформаторы были оснащены этими устройствами. Неспособность клапанов сброса давления понизить давление за короткий промежуток времени привела SERGI к необходимости изучить их механическое поведение в динамике. Фактически, эти расчеты не могли быть выполнены до того момента, как SERGI был впервые определен градиент давления во время коротких замыканий [1], [3].




		2-х мерное изображение потока, проходящего через клапан сброса давления, открытого на 60%

Ограничение эффективности предохранительных клапанов вызвано следующим:
• Инерцией пружины, которая замедляет время их реагирования и открытия;
• П-образной траекторией выброса масла, что приводит к потерям энергии у снижению скорости сброса давления;
• Их геометрией, так как при наполовину открытом клапане сечение потока выброса масла не превышает 15% от максимально возможного сечения.

Сравнение TRANSFORMER PROTECTOR и клапана сброса давления [4]

Для того чтобы сравнить эффективность системы TRANSFORMER PROTECTOR и клапана сброса давления, было смоделировано их срабатывание при идентичных условиях короткого замыкания. Во всех моделирумых конфигурациях:
• TRANSFORMER PROTECTOR превзошел клапан сброса давления и предотвратил взрыв бака трансформатора;
• ни в одном из моделируемых случаев, клапан сброса давления не предотвратил взрыв бака трансформатора.
.




		Рост давления для различных систем защиты при небольшом градиенте давления в 60 бар/секунду