Обгрунтування оптимальних параметрів теплообмінника трансформатора для охолодження масла під час пожежі

Abstract

Метою даної роботи була розробка та проведення повного факторного експерименту залежності площі охолоджуючого контуру теплообміннної системи (далі – теплообмінника) (з наповненням холодоагентом водою) для охолодження трансформаторного масла до температури нижче його температури спалаху (нижче 150 °С) від об’єму трансформаторного масла, що знаходиться в корпусі трансформатора та діаметра гофрованих трубок з нержавкої сталі теплообмінника. Повний факторний експеримент є ефективним методом вивчення складних взаємозв’язків у процесах розвитку та припинення пожежі. Отримані результати допоможуть розробити рекомендації для проєктування ефективності системи попередження поширення пожежі на маслонаповнених електричних трансформаторах. Нашими попередніми дослідженнями встановлено наступні значущі чинники: мінімальний і максимальний об’єм трансформаторного масла в трансформаторі; мінімальний і максимальний діаметр трубок з нержавкої сталі теплообмінника; величини стандартного ряду площ теплообмінника. Визначено, що для побудови математичної моделі температурного режиму пожежі у маслонаповнених трансформаторах необхідно провести повний факторний обчислювальний експеримент. Проведено чотири чисельних експерименти згідно з розробленої в ході досліджень матриці планування. За результатами дослідження було отримано математичну модель охолодження трансформаторного масла до температури нижче його температури спалаху від об’єму трансформаторного масла та діаметра гофрованих трубок з нержавкої сталі теплообмінника. Отримано константи рівняння числової регресії для охолодження трансформаторного масла під час проходження охолоджуючим контуром теплообмінника в ході аварійної розгеметизації корпусу трансформатора під час пожежі. Подальшого розвитку дістало застосування обчислювальних експериментів для визначення температурних режимів пожежі при різних умовах.