مطالعه تجربی نانوروغن‌های حاوی اکسید آهن، نانولوله‌های کربنی چند جداره و اکسید آلومینیوم در کاهش دمای نقطه داغ ترانسفورماتورها

Abstract

در مناطق گرمسیر به‌خصوص در فصل تابستان، بالارفتن دمای محیط سبب افزایش شدید دمای نقطه داغ ترانسفورماتور‌ها می‌شود که نتیجة آن ازکارافتادگی زود‌هنگام ترانسفورماتورها و بروز خسارات جبران‌ناپذیری در شبکه برق خواهد شد. بنابر‌این، تلاش برای کاهش دمای نقطه داغ ترانسفورماتور از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. یکی از روش‌های مدیریت حرارتی ترانسفورماتورهای روغنی، افزایش خواص انتقال حرارت روغن با مواد افزودنی است تا بتوان به طور مؤثر و سریع حرارت اتلافی از سیم‌پیچ‌ها و هسته را به محیط اطراف منتقل کرد. ازاین‌رو در این پژوهش به مطالعه تجربی عملکرد سه نانوروغن اکسید آلومینیوم، اکسید آهن و نانولوله‌های کربنی چند جداره در یک ترانسفورماتور روغنی آزمایشگاهی با حداکثر توان نامی 150 وات پرداخته می‌شود. بدین منظور نانوذره‌های مذکور با غلظت g/L0/5 با روغن معدنی ترانسفورماتور مخلوط شده و در ترانسفورماتور مورد آزمایش قرار می‌گیرند. نتایج نشان داد که افزودن نانوذرات به روغن تا محدوده مجاز برای عامل‌های مختلف، منجر به بهبود خواص فیزیکی نانوروغن می‌شود که می‌تواند نقش مؤثری در مدیریت حرارتی روغن ترانسفورماتور داشته‌ باشد. به‌عنوان نمونه در 100 درصد توان کامل ترانسفورماتور، نانوروغن‌های اکسید آلومینیوم، اکسید آهن و نانولوله‌های کربنی چند جداره به ترتیب موجب کاهش2/1، 1/3 و 5/4 درجه سانتی‌گراد در دمای نقطه داغ ترانسفورماتور نسبت به آزمون پایه با روغن معدنی می‌شوند که دلیل اصلی آن بهبود ضریب هدایت حرارتی نانوروغن است.