Modeliranje procesa sušenja u postupku proizvodnje mjernih transformatora

diplomski rad

• Naslov (engleski): Modeling of the drying process in the production process of instrument transformers
• Autor: Nikola Borovnik
• Mentor: Saša Mudrinić (mentor)
• Ustanova koja je dodijelila akademski / stručni stupanj: Sveučilište u Zagrebu; Fakultet strojarstva i brodogradnje; Zagreb
• Datum i država obrane: 2020-12-04, Hrvatska
• Znanstveno / umjetničko područje, polje i grana: TEHNIČKE ZNANOSTI; Strojarstvo; Procesno energetsko strojarstvo

Sažetak

Vlaga u izolaciji transformatora povećava rizik od prijevremenog kvara koji bi kao takav mogao ugroziti sigurnost osoblja ili u najmanju ruku uzrokovati značajne ekonomske gubitke. Najveći dio vlage u transformatoru je sadržan u krutoj izolaciji koja se uglavnom izrađuje od izrazito higroskopnih materijala na bazi celuloze, kao što je izolacijski papir za transformatore. Kako bi se prije puštanja u rad postigao što niži sadržaj vlage u izolaciji, transformator se podvrgava temeljitom procesu vakuumskog sušenja čije se trajanje često temelji na empiriji. Egzaktnija procjena sadržaja vlage tijekom sušenja bi u tom slučaju bila prvi korak ka optimizaciji procesa što bi na koncu rezultiralo značajnim uštedama u pogledu energije i financijskih sredstava. U tu je svrhu, kao glavni cilj ovog rada, razvijen matematički model koji obuhvaća simultani prijenos vlage i topline. Kako bi se dobila rješenja u obliku vremenski promjenjivih polja temperature i sadržaja vlage, korištena je numerička metoda konačnih diferencija. Na kraju je provedena analiza odziva modela s obzirom na različite slučajeve vremenski promjenjivih rubnih uvjeta.

Sažetak (engleski)

Moisture in transformer insulation system increases the risk of premature failure which could endanger the safety of personnel or at the very least cause serious economic losses. Most of the moisture in transformer is contained in the solid insulation usually made from highly hygroscopic, cellulose-based materials such as transformer insulation paper. In order to achieve as low as possible moisture content of insulation, before being put into service, transformer is subjected to a thorough vacuum drying process, duration of which is oftentimes determined empirically. In that case, more exact assessment of moisture content during the process of drying would be the first step leading to optimization which would eventually result in significant savings in terms of both energy and financial assets. For this purpose and as a main objective of this thesis, simultaneous heat and mass transfer model was formulated. In order to get the solutions in the form of transient fields of temperature and moisture content, numerical finite difference method was used. Finally, analysis of mathematical model response to different cases of time-varying boundary conditions was carried out.

• Ključne riječi: vlaga; transformator; celulozna izolacija; vakuumsko sušenje; prijenos topline; metoda konačnih diferencija
• Ključne riječi (engleski): moisture; transformer; cellulose insulation; vacuum drying; heat transfer; finite difference method
• Jezik: hrvatski
• URN:NBN: urn:nbn:hr:235:533962
• Studijski program: Naziv: Strojarstvo; Vrsta studija: sveučilišni; Stupanj studija: diplomski; Akademski / stručni naziv: magistar/magistra inženjer/inženjerka strojarstva (mag. ing. mech.)
• Vrsta resursa: Tekst
• Način izrade datoteke: Izvorno digitalna
• Prava pristupa: Otvoreni pristup
• Datum i vrijeme pohrane: 2020-12-02 12:40:19