Til hovedinnhold

163-9 CFD av trafo-strømninger

163-9 CFD av trafo-strømninger

CFD-parameterstudier av oljestrømmer i kalde transformatorer

Motivasjon og relevans

Levetiden til en transformator som står ute i strømnettet er sterkt avhengig av hvor varm den blir under høy last. Blir det for varmt, vil papir og papp som brukes til elektrisk isolering bli sprøtt, akkurat som bakepapir som har vært for mange runder i stekeovnen.
En kaldstart er når endringer i resten av strømnettet fører til at en kald trafo som leverer lite effekt plutselig må levere mye effekt, kanskje til og med mer enn nominell kapasitet (overlast). Da kan kjølingen av trafoen være dårlig, siden oljen inne i trafoen er kald og seig, slik at temperaturen blir høy. Derfor er det strenge regler for hvor mye (over)last en transformator tåler ved kaldstart for gitte tidsintervaller.

Bakgrunn

For å bedre forstå hvordan oljen faktisk strømmer i en trafo ved kaldstart, arbeider vi med både CFD-simuleringer og eksperimentelle målinger på transformator-geometrier. En dypere forståelse av dette vil kunne forbedre både levetidsestimater og "kjørereglene" for kaldstart av trafoer. I denne oppgaven vil man arbeide med OpenFOAM-simuleringer av oljestrømning gjennom en realistisk transformatorgeometri. Resultater vil bli brukt både ved videre design av eksperimenter, og sammen med andre simuleringer for å forklare og forstå strømning og temperaturutvikling under kald oppstart av transformatorer.

Oppgaven består i

  • Å sette seg inn i problemstillingen og å forstå modellene som brukes i simuleringer
  • Å bruke OpenFOAM for å studere strømning og varmeovergang i en trafo-modell
  • Studere effekten av parametere som temperatur før oppstart, fysiske avstander osv.
  • Skrive rapport

Forutsetninger

  • Interesse for fluiddynamikk og termodynamikk
  • Interesse for numeriske metoder
  • Kjennskap til C/C++ (utover TDT4102), kjennskap til (eller evne til å sette seg inn i) OpenFOAM

Medveileder:  Åsmund Ervik

Søknadsfristen er utgått.