樹脂絕緣干式變壓器內部溫度場的數值模擬和平均溫升計算方法的研究.pdf

1、樹脂絕緣干式變壓器以安全、難燃防火、綜合運行成本低和可以直接安裝在負荷中心等優(yōu)點愈來愈受到用戶的青睞。其內部的溫度分布情況直接影響到變壓器的實際運行。因此掌握變壓器內部的溫度分布，就可以為監(jiān)測設備運行情況的熱電偶埋設地點提出建議，并對于進一步研究該類變壓器的熱特性和優(yōu)化干式變壓器的散熱結構提供參考依據具有重要意義。另外變壓器繞組平均溫升的計算對產品的研制開發(fā)和運行十分重要，但傳統(tǒng)方法計算繞組的平均溫升誤差較大，因此探索一種新的繞組平均溫

2、升計算方法就十分必要。 本文依據傳熱學的理論，針對環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器建立了同時考慮鐵心、高低壓繞組和絕緣筒的數學模型，分析了變壓器繞組的熱源和散熱條件并確定了邊界條件。利用該模型，結合試驗結果確定了變壓器的局部換熱系數，通過有限單元法得到了干式變壓器一相的鐵心、低壓繞組和高壓繞組的溫度分布情況，討論了變壓器內部溫度場的分布及最熱點位置，并將繞組平均溫升的計算結果與試驗值進行了比較，結果吻合較好。計算結果表明：箔式繞組的溫度沿

3、著軸向逐漸增高，線繞繞組的溫度沿著軸向分段升高；高壓繞組的最熱點溫度高于低壓繞組的最熱點溫度；鐵心、高低壓繞組的最熱點都位于偏上部，但具體位置不盡相同。 本文還根據相似理論總結歸納出用于計算干式變壓器繞組平均溫升的換熱準則關系式，并基于ANSYS的APDL語言開發(fā)了變壓器溫度場分析專用程序。將準則關系式所計算的繞組平均溫升的結果和試驗結果進行了比較，計算精度比傳統(tǒng)方法有所提高，從而證明了這種計算干式變壓器繞組平均溫升方法的可行性