分体式油浸自冷变压器三维温度场和流场仿真与分析

作者：蒋惠中; 魏本刚; 文杰; 戴明秋; 傅正财; 刘亚坤^*

来源：高压电器, 2021, 57(02): 63-69.

DOI：10.13296/j.1001-1609.hva.2021.02.010

• 分体式油浸自冷变压器
• 温度场
• 流场
• 仿真分析

分体自冷式变压器内部温度场的仿真分析多基于二维仿真,缺乏对油流流场影响的分析。文中建立110 kV水平分体式油浸自冷变压器的三维全尺寸模型,采用有限元分析方法仿真变压器内部温度场和流速场的分布,研究变压器本体与散热器间的水平布置距离对温度场和流速场的影响,分析变压器流场和温度场的耦合关系,并采用短路法温升试验验证仿真结果的准确性。结果表明,变压器内部热点出现在低压绕组B相两侧距绕组底部约0.68 H处,热点温度达369.7 K。随着变压器本体与散热器间的水平布置距离的增大,变压器低压绕组热点温度平均上升3.9 K/m,顶层的油温平均上升5.1 K/m;对比短路法温升试验数据,各关键位置的仿真温升偏差均小于2.5 K。温度与流速的变化趋势相反,当流速变化为-4.9×10-3m/s,温度最大可变化9.2 K。散热器水平布置距离从5.2 m增加到6.4 m,变压器本体与散热器间连接管道中油流速从0.067 m/s降到0.056 m/s。

• 单位
  上海交通大学; 电力传输与功率变换控制教育部重点实验室; 国网上海市电力公司电力科学研究院