牽引變壓器內(nèi)部溫升試驗(yàn)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(shè)備之一，其性能的優(yōu)劣對(duì)電氣化鐵路的運(yùn)營(yíng)有著決定性的影響。由于牽引變壓器平均負(fù)載率很低，但對(duì)短時(shí)過(guò)載能力要求很高，負(fù)荷具有明顯的沖擊性，因此牽引變壓器繞組熱點(diǎn)溫升規(guī)律和絕緣老化規(guī)律有別于電力變壓器，準(zhǔn)確計(jì)算出繞組熱點(diǎn)溫度和老化速率有助于保證使用壽命的同時(shí)減小容量，發(fā)揮最大的經(jīng)濟(jì)效益。本文根據(jù)牽引變壓器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和負(fù)荷特性建立牽引變壓器溫升試驗(yàn)平臺(tái)和對(duì)應(yīng)的數(shù)值計(jì)算模型，研究了穩(wěn)態(tài)時(shí)、階躍負(fù)荷下

2、和連續(xù)沖擊負(fù)荷下變壓器內(nèi)部溫度場(chǎng)與油流場(chǎng)分布特性和變化規(guī)律，分析了散熱器位置和導(dǎo)向油道對(duì)繞組熱點(diǎn)溫度的影響，并建立DQY-31500/220牽引變壓器數(shù)值計(jì)算模型，探究了典型負(fù)荷曲線下繞組熱點(diǎn)溫升規(guī)律和絕緣老化規(guī)律。
　　論文針對(duì)負(fù)荷狀態(tài)對(duì)變壓器溫度場(chǎng)與油流場(chǎng)的影響展開(kāi)研究，首先研制了一套牽引變壓器溫升試驗(yàn)系統(tǒng)，測(cè)量了不同負(fù)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(guò)調(diào)節(jié)油泵閥門(mén)大小改變油流循環(huán)速度，研究油

3、流循環(huán)速度對(duì)繞組熱點(diǎn)溫升的影響。
　　然后根據(jù)試驗(yàn)系統(tǒng)建立對(duì)應(yīng)的數(shù)值計(jì)算模型，求解牽引變壓器溫度場(chǎng)與油流場(chǎng)分布，將仿真值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，驗(yàn)證仿真模型，并研究了穩(wěn)態(tài)時(shí)、階躍負(fù)荷下和連續(xù)沖擊負(fù)荷下繞組熱點(diǎn)溫度、繞組均溫、散熱器進(jìn)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(shí)和階躍負(fù)荷下繞組熱點(diǎn)溫度和油流速度的關(guān)聯(lián)性，探究了沖擊負(fù)荷之前的溫度場(chǎng)與油流場(chǎng)對(duì)沖擊負(fù)荷作用時(shí)的繞組熱點(diǎn)溫度的影響，為優(yōu)化變壓器結(jié)構(gòu)，降低繞組熱點(diǎn)溫度，研究了繞