樹脂絕緣干式變壓器內(nèi)部溫度場的數(shù)值模擬和平均溫升計(jì)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(yùn)行成本低和可以直接安裝在負(fù)荷中心等優(yōu)點(diǎn)愈來愈受到用戶的青睞。其內(nèi)部的溫度分布情況直接影響到變壓器的實(shí)際運(yùn)行。因此掌握變壓器內(nèi)部的溫度分布，就可以為監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行情況的熱電偶埋設(shè)地點(diǎn)提出建議，并對于進(jìn)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(jié)構(gòu)提供參考依據(jù)具有重要意義。另外變壓器繞組平均溫升的計(jì)算對產(chǎn)品的研制開發(fā)和運(yùn)行十分重要，但傳統(tǒng)方法計(jì)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(jì)算方法就十分必要。 本文依據(jù)傳熱學(xué)的理論，針對環(huán)氧樹脂澆注干式變壓器建立了同時(shí)考慮鐵心、高低壓繞組和絕緣筒的數(shù)學(xué)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(jié)合試驗(yàn)結(jié)果確定了變壓器的局部換熱系數(shù)，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(nèi)部溫度場的分布及最熱點(diǎn)位置，并將繞組平均溫升的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值進(jìn)行了比較，結(jié)果吻合較好。計(jì)算結(jié)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(diǎn)溫度高于低壓繞組的最熱點(diǎn)溫度；鐵心、高低壓繞組的最熱點(diǎn)都位于偏上部，但具體位置不盡相同。 本文還根據(jù)相似理論總結(jié)歸納出用于計(jì)算干式變壓器繞組平均溫升的換熱準(zhǔn)則關(guān)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(zhǔn)則關(guān)系式所計(jì)算的繞組平均溫升的結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了比較，計(jì)算精度比傳統(tǒng)方法有所提高，從而證明了這種計(jì)算干式變壓器繞組平均溫升方法的可行性