It is important to keep an overhead power line within rated operating conditions. Thus,an accurate prediction of the conductor's thermal and electrical behavior leads to an increasein reliability and eciency. Under DLR operation, the current rating is adjustedbased on ambient weather and solar conditions to allow for dynamic line loading. Therating adjustment takes into account the cooling mechanisms acting on the conductor. Inthis thesis, cooling by means of convective heat transfer is studied based on wind tunnelexperimental measurements of three dierent conductor samples. Convection contributesto most of the cooling; however, it is aected by wind speed and direction. Two angle ofattacks were studied (40 and 90), where perpendicular ow was found to result in bettercooling. The location of boundary layer separation highly aects the surface distribution ofcooling, which is non-uniform. Oblique wind ow results in reduction in overall cooling dueto earlier boundary layer separation. Finally, the surface average convective heat transfercoecient correlates non-linearly with the Reynolds number, where higher wind speeds andlarger conductor diameters can lead to signicant improvements in cooling while keepingrelatively low current densities. The existing standards of IEEE and CIGRE were found tooverestimate the eect of convective cooling for the specic experimental cases. / Det är viktigt att hålla en kraftöverföringsledning inom nominella driftsförhållanden.Således leder en korrekt förutsägelse av ledarens termiska och elektriska beteende till en ökad tillförlitlighet och effektivitet. Under DLR-drift justeras nuvärdet baserat på omgivande väder och solförhållanden för att möjliggöra dynamisk belastning. Klassificeringsjusteringen tar hänsyn till de kylmekanismer som verkar på ledaren. I denna avhandling studeras kylning med hjälp av konvektiv värmeöverföring baserat på provning av vindtunnel av tre olika ledartyper. Konvektion bidrar till det mesta av kylningen. Det påverkas dock av vindhastighet och riktning. Två angreppsvinkelar studerades (40◦ och 90◦), där vinkelrätt flöde befanns resultera i bättre kylning. Placeringen av ytskiktseparationen har stor inverkan på ytfördelningen av kylning, vilken är ojämn. Skrå vindflöde resulterar i minskning av den totala kylningen på grund av tidigare separering av gränsskiktet. Slutligen korrelerar den ytvärdesöverföringskoefficienten för ytvärdet icke-linjärt med Reynolds-talet, där högre vindhastigheter och större ledardiametrar kan leda till signifikanta förbättringar i kylning samtidigt som relativt låga strömtäthet hålls. De befintliga standarderna för IEEE och CIGRE visade sig överskatta effekten av konvektiv kylning för de specifika experimentellafallen.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-235197 |
| Date | January 2018 |
| Creators | Naim, Wadih |
| Publisher | KTH, Skolan för elektroteknik och datavetenskap (EECS) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-EECS-EX ; 2018:495 |
Page generated in 0.0028 seconds