CC BY
4Международный научный журнал «ВЕСТНИК НАУКИ» № 4 (73) Том 1. АПРЕЛЬ 2024 г. УДК 620.9
Нищенков А.М.
Волжский филиал Московский энергетический институт (г. Волжский, Россия)
ВЛИЯНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ НА ТЕПЛОВОЙ РЕЖИМ ФАЗОПОВОРОТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА НА ВОЛЖСКОЙ ГЭС
Аннотация: в работе представлен анализ влияния температурных изменений в окружающей среде на тепловой режим верхних слоев масла в фазоповоротном трансформаторе. Анализ базируется на данных, полученных за первую половину 2023 года.
Ключевые слова: фазоповоротный трансформатор, погода, температура, режим, влияние, зависимость, Волжская ГЭС, ФПТ.
Фазоповоротный трансформатор (ФПТ) является важной частью энергетической системы, и их тепловой режим напрямую зависит от температурных изменений в окружающей среде. Рассмотрим, как сильно влияет на температурный режим ФПТ внешние погодные условия.
Сравним графики до паводка и после паводка, когда нагрузка ФПТ примерно одинакова, но температура окружающей среды разная. Эти два периода будет разделять весенний паводок. Для лучшей наглядности интервал между измерениями будет час. В эти периоды охлаждение трансформатора работает без принудительной циркуляции и для обеспечение оптимальной температуры трансформатора достаточно естественной циркуляции воздуха и масла.
Температура верхних слоёв масла является хорошим показателем для оценки температурного режима трансформатора, она, зачастую, является самой высокой, среди других показателей.
Рис 1. График температуры окружающего воздуха и верхних слоёв масла ФПТ с 24 марта по 3 апреля 2023 года.
Анализируя график на рис. 1, можно отметить корреляцию между температурой верхних слоёв масла и окружающей среды. Максимальная температура верхних слоёв масла составила 45.1178 °C, тогда как температура окружающего воздуха достигла 19.426 °C.
Для более точного изучения зависимости между этими значениями был рассчитан коэффициент корреляции с использованием библиотеки pandas в среде python. Полученное значение корреляции составило 0.3613, указывая на связь между этими двумя значениями на графике.
Средняя температура верхних слоёв масла примерно равна 32.57 °C, в то время как средняя температура окружающего воздуха составила около 8.64 °C. Слабую корреляцию можно объяснить тем, что нагрузка на трансформатор изменяется, поэтому важно то, что есть определённая зависимость.
Теперь построим график температуры окружающего воздуха и верхних слоёв масла ФПТ с 31 мая по 10 апреля 2023 года.
Рис 2. График температуры окружающего воздуха и верхних слоёв масла ФПТ с 31 мая по 10 апреля 2023 года.
Анализируя график на рис. 2, можно отметить ту же корреляцию между температурой верхних слоёв масла и окружающей среды, что и на первом графике. Максимальная температура верхних слоёв масла составила 36.61 °С, тогда как температура окружающего воздуха достигла 29.777 °С. Здесь можно отметить, что максимальное значение меньше, чем максимальное значение предыдущего графика, хоть и средняя температура окружающего воздуха отличается. Это объясняется низкой загруженностью трансформатора летом. Если посмотреть на нагрузку в эти периоды, то летом ФПТ нагружается в 1,5-2 раза меньше.
Полученное значение корреляции составило 0.637, указывая на связь между этими двумя значениями на графике. Здесь значения составляет выше, чем на первом графике, но это можно объяснить тем, что уровень волатильности графика нагрузки меньше, чем в первом случае.
Средняя температура верхних слоёв масла примерно равна 28.432 °С, в то время как средняя температура окружающего воздуха составила около 22.144 °С.
По итогу, используя среду python проведён анализ влияния температуры внешней среды на температуру верхних слоёв масла в трансформаторе. Выяснено, что температура окружающей среды имеет влияние на температуру масла в трансформаторе. Максимальное значение корреляции составляет 0.637, а минимальное - 0.3613. Оценка силы связи, обычно, интерпретируется следующим образом:
- 0.9 < |r| < 1.0: очень сильная связь,
- 0.7 < |r| < 0.9: сильная связь,
- 0.5 < |r| < 0.7: умеренная связь,
- 0.3 < |r| < 0.5: слабая связь,
- 0.0 < |r| < 0.3: очень слабая связь,
где r - значение корреляции
Исходя из этого, можно сделать вывод, что параметры температуры масла и окружающего воздуха имеют умеренную связь.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1. Тихомиров, П.М. Расчет трансформаторов. Учеб. пособие для вузов. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1976., 501-544 с;
2. Христинич, Р.М. Прогнозирование надежности и режимов работы тяговых трансформаторов в условиях предельной нагрузки / Р.М. Христинич, А.С. Луковенко // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. -Иркутск, 2015. - №2. - С. 110-153;
3. Точные прогнозы погоды для любого местоположения [Электронный ресурс]. URL: https://open-meteo.com/ (дата обращения: 29.03.24)
Nishchenkov A.M.
Moscow Power Engineering Institute (Volzhsky, Russia)
INFLUENCE OF AMBIENT TEMPERATURE ON THERMAL REGIME OF PHASE-REVERSAL TRANSFORMER AT VOLZHSKAYA HPP
Abstract: paper presents an analysis of the effect of temperature changes in the environment on the thermal regime of the upper oil layers in a phase-reversal transformer. The analysis is based on data obtainedfor the first half of2023.
Keywords:phase-reversal transformer, weather, temperature, mode, influence, dependence, Volzhskaya HPP, PRT.
