片式散熱器幾何尺寸及安裝位置對變壓器溫升影響研究.pdf

1、　　隨著國家經濟的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，變壓器向著超高壓、大容量、低噪音、高節(jié)能的方向發(fā)展，這對變壓器冷卻方式提出了更高的要求。本文提出一種以改變片式散熱器尺寸及安裝位置來增強變壓器散熱的方法。該方法是在原有變壓器結構的基礎上，提高散熱器安裝高度，從而增大循環(huán)系統(tǒng)中的油流速度，極大改善了變壓器系統(tǒng)的換熱性能。這一課題的定量分析研究使相關研究人員對控制熱點溫升的措施有了一種新的認識，即在不改變變壓器內部結構的基礎上，可以通過提

2、高散熱器的安裝位置很方便的取得降低熱點溫升的效果，故本文對這一冷卻方式的換熱性能進行了深入的研究。
　　變壓器熱性能決定了其運行安全性和使用壽命。工程實際中，為了保證油浸式變壓器長期安全、可靠、正常地運行，須采取相應的冷卻方式進行散熱，使變壓器在額定負載時各部分的絕緣材料的溫度不超過允許的數值。散熱量的高低取決于變壓器油流量的大小，而油流量和散熱器的冷卻中心與變壓器繞組的發(fā)熱中心之間的高度差以及油的循環(huán)流動阻力有直接關系，故本

3、文通過理論推導的方法對變壓器整個系統(tǒng)的浮升力和阻力進行計算，并對油浸式變壓器油的平均溫度、繞組的平均溫度、銅油溫差等參數隨片式散熱器不同安裝位置的變化規(guī)律進行了研究。
　　本文針對繞組、散熱器、油箱上下空間等整個變壓器油循環(huán)回路進行了分析研究。當浮升力和阻力相等時，變壓器油循環(huán)達到穩(wěn)定，進而求得油流量。再運用流體力學和傳熱學的相關理論，得到循環(huán)系統(tǒng)的均油溫升。最后耦合求解油流量和均油溫升，得到計算結果，在此基礎上開發(fā)了相應的計

4、算軟件。該軟件輸入界面友好，美觀，便于相關工程技術人員的掌握與操作。
　　為證明計算軟件結果的正確性，通過實驗和CFD軟件模擬進行驗證。驗證結果表明：所建立的數學物理模型和計算方法是合理可靠的，得出的結果和實際情況吻合良好，計算精度可滿足工程上的要求。
　　通過自編軟件計算、實驗研究、CFD軟件模擬可知：自然油循環(huán)冷卻變壓器的均油溫升、頂油溫升、繞組平均溫升均隨片式散熱器安裝位置的提高而降低，尤其是熱點溫升下降的幅度