大型自然油循環(huán)導(dǎo)向冷卻結(jié)構(gòu)變壓器溫度場計算研究.pdf

1、油浸式變壓器具有散熱好、損耗低、容量大、價格低等特點。目前電網(wǎng)上運行的電力變壓器大部分為油浸式變壓器。其中80％以上的油浸式變壓器采用自然油循環(huán)冷卻方式。為了解決變壓器的“噪音擾民”問題和“油流帶電”問題，在大型變壓器上也開始采用自然油循環(huán)冷卻方式。采用自然油循環(huán)冷卻方式的直接后果是銅油溫差加大，變壓器的熱問題更加突出。目前國內(nèi)外對大型自然油循環(huán)冷卻方式變壓器的熱性能的研究還比較少，急需建立一套方便有效的預(yù)測最熱點溫度和位置的方法。

2、 本文建立了一種能夠計算大型自然油循環(huán)導(dǎo)向冷卻結(jié)構(gòu)變壓器線圈溫度場的方法。此方法簡便、有效，用該方法編寫的程序具有通用性強，使用方便等特點。 本文建立了傳熱與流動數(shù)學(xué)模型，完成了大型自然油循環(huán)導(dǎo)向冷卻方式變壓器的油流分布和繞組溫度場計算。為變壓器的設(shè)計和監(jiān)控提供可靠的參數(shù)依據(jù)，進(jìn)而為改善變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計提供幫助。其中，把油流分布簡化為一維管網(wǎng)流動，并采用牛頓——拉普森法對其進(jìn)行求解。根據(jù)變壓器的特點，溫度場的控制方程采用二維圓

3、柱坐標(biāo)下的導(dǎo)熱微分方程。采用有限差分法對其進(jìn)行求解。最終找到最熱點的溫度和位置。 本文用VC++和MATLAB語言編寫的計算機源程序可以完成上述計算，最終確定出線圈中最熱點的溫度和位置。本程序適用于大型自然油循環(huán)導(dǎo)向冷卻結(jié)構(gòu)的變壓器。對于導(dǎo)向區(qū)間個數(shù)，每區(qū)中油道個數(shù)，線餅和油道的幾何尺寸沒有特別的限制，可任意變化。本計算方法是針對每一柱線圈進(jìn)行計算的，對變壓器具有幾柱線圈沒有要求。 編寫了可以直接被變壓器廠家使用的計算軟