牽引變壓器內(nèi)部溫升試驗與仿真研究.pdf

1、牽引變壓器作為電氣化鐵路供電系統(tǒng)中最重要的電氣設備之一，其性能的優(yōu)劣對電氣化鐵路的運營有著決定性的影響。由于牽引變壓器平均負載率很低，但對短時過載能力要求很高，負荷具有明顯的沖擊性，因此牽引變壓器繞組熱點溫升規(guī)律和絕緣老化規(guī)律有別于電力變壓器，準確計算出繞組熱點溫度和老化速率有助于保證使用壽命的同時減小容量，發(fā)揮最大的經(jīng)濟效益。本文根據(jù)牽引變壓器的結(jié)構(gòu)特點和負荷特性建立牽引變壓器溫升試驗平臺和對應的數(shù)值計算模型，研究了穩(wěn)態(tài)時、階躍負荷下

2、和連續(xù)沖擊負荷下變壓器內(nèi)部溫度場與油流場分布特性和變化規(guī)律，分析了散熱器位置和導向油道對繞組熱點溫度的影響，并建立DQY-31500/220牽引變壓器數(shù)值計算模型，探究了典型負荷曲線下繞組熱點溫升規(guī)律和絕緣老化規(guī)律。
　　論文針對負荷狀態(tài)對變壓器溫度場與油流場的影響展開研究，首先研制了一套牽引變壓器溫升試驗系統(tǒng)，測量了不同負荷下變壓器內(nèi)部溫度的分布特性和變化規(guī)律以及散熱器油流平均速度，并通過調(diào)節(jié)油泵閥門大小改變油流循環(huán)速度，研究油

3、流循環(huán)速度對繞組熱點溫升的影響。
　　然后根據(jù)試驗系統(tǒng)建立對應的數(shù)值計算模型，求解牽引變壓器溫度場與油流場分布，將仿真值與實驗結(jié)果對比，驗證仿真模型，并研究了穩(wěn)態(tài)時、階躍負荷下和連續(xù)沖擊負荷下繞組熱點溫度、繞組均溫、散熱器進出口油溫、頂層油溫和平均油溫變化規(guī)律，分析了穩(wěn)態(tài)時和階躍負荷下繞組熱點溫度和油流速度的關聯(lián)性，探究了沖擊負荷之前的溫度場與油流場對沖擊負荷作用時的繞組熱點溫度的影響，為優(yōu)化變壓器結(jié)構(gòu)，降低繞組熱點溫度，研究了繞