Tilbake til søkeresultatene

ENERGIX-Stort program energi

New liquids for transformers - Thermal performance

Alternativ tittel: Nye isolervæsker for transformatorer - termiske forhold

Tildelt: kr 14,4 mill.

NewLifT vi etablere kunnskap og beslutningsunderlag for transformatorprodusenter og brukere for å introdusere nye isolervæsker. Prosjektet fokuserer spesielt på væskenes termiske egenskaper. Transformatoren spiller en essensiell rolle i produksjon og transmisjon av elektrisk kraft. Tradisjonelt har mange transformatorer vært fylt med mineralolje, noe som gir opphav til noen utfordringer når kommer til miljø og brannfare. Det finnes alternative væsker med delvis fordelaktige egenskaper, men det mangler kunnskap om deres funksjonelle egenskaper. Isolervæsken har som oppgave å kjøle viklingene, samt å isolere viklingene fra hverandre elektrisk. I tillegg til isolervæsken inneholder transformatoren også fast isolasjon i form av papir. NewLifT vil fokusere på de termiske egenskapene til alternative isolervæsker og bruke mineralolje som sammenligningsgrunnlag. Første steg vil være å utvikle en dynamisk termisk modell som kan brukes til å beregne temperaturer inne i en transformator. Modellen vil kunne ta hensyn til at ulike væsker har forskjellig viskositet. I tillegg vil prosjektet undersøke andre aspekter ved væskenes termiske egenskaper: - Aldringsmodeller for papir utsatt for dynamisk temperatur i ulike væsker vil bli utviklet og verifisert ved hjelp av en laboratoriemodell. Dette vil være en forbedring av eksisterende aldringsmodeller som er utviklet for stasjonære forhold. - Prosjektet vil undersøke hvordan, og spesielt ved hvilken temperatur, man får bobledannelse i ulike isolervæsker. Dette vil gi en øvre grense for temperatur i oljen, da bobledannelse vil medføre en katastrofal feil i transformatoren. - En temperaturkontrollert rigg vil bli bygget for å undersøke hvordan temperatur påvirker initiering av overslag mellom to elektroder plassert i ulike væsker. Ved hjelp av denne riggen vil vi generere datasett som viser sammenhengen mellom holdfasthet og temperatur i ulike væsker.

Use of ecofiendly materials is a prerequisite for the green shift in electric power system. Knowledge of their functionality and properties is required for getting them accepted. Liquid-insulated power transformers are key components in power systems. Their insulation system is made of liquids and liquid impregnated cellulose. These materials play the crucial role of insulating high-voltage parts avoiding short circuit. Additionally the solids provide mechanical support, and the transformer insulating liquids (TIL) act as a coolant. Mineral oils (MO) have been the dominating TIL for more than a century. Current design and practices are based on MOs properties and functional behaviour. Now new TILs with environmental, HSE-related, and technical advantages have arrived on the market. The new TILs require improved modelling and adjusted transformer designs to cope with differences of the various liquids. In the future the transformers also have to handle more demanding dynamic thermal stresses from load variations from renewables and transport charging. There is now a lag between current requirements for transformers and available information on performance and standards of the non-mineral TILs, resulting in a barrier for industry to take the new materials into use. NewLifT will establish new knowledge on thermal behaviour of the TILs and the insulation systems. -Based on experimental studies, fluid-dynamic thermal models of cooling of transformer windings under load transients at artic temperatures will be developed. The models will be validated for liquids with various thermodynamic properties. -The of moisture dynamics between oil and cellulose will be studied and the impact of temperature and humidity variations on cellulose ageing models used to derive improved ageing models. -Temperature limits for safe operation at high temperature (water vapour bubbling) and low temperatures (impact on liquids voltage withstand) will be derived based on experimental studies.

Budsjettformål:

ENERGIX-Stort program energi