強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻變壓器內(nèi)的流量分布與熱性能研究.pdf

1、　　當(dāng)今,特大型超高壓是電力變壓器的發(fā)展趨勢,與此同時(shí)使得變壓器的發(fā)熱問題凸顯出來。而與變壓器的飛速發(fā)展形成強(qiáng)烈反差的是變壓器的發(fā)熱、冷卻問題長期以來研究甚少。變壓器局部過熱不僅大大折損其使用壽命,更會(huì)造成嚴(yán)重的事故,帶來巨大的損失[1]?，F(xiàn)在運(yùn)行的電網(wǎng)上所配變壓器容量較大,最高可達(dá)840 MVA [2]。采用強(qiáng)迫導(dǎo)向循環(huán)冷卻才可以提供良好的散熱性能,保證變壓器安全、穩(wěn)定的運(yùn)行。針對此種冷卻結(jié)構(gòu)的大容量變壓器,為了防止變壓器局部過熱和正

2、確確定負(fù)載能力等,一種精確計(jì)算變壓器系統(tǒng)內(nèi)部的油流量分布和油溫升的方法值得我們?nèi)パ邪l(fā),這對于內(nèi)部流動(dòng)的把握和對于進(jìn)一步優(yōu)化改進(jìn)變壓器冷卻管路具有極其重要的意義。
　　本課題的目的就是要對整個(gè)強(qiáng)油導(dǎo)向冷卻變壓器系統(tǒng)的流動(dòng)和傳熱過程進(jìn)行研究分析,建立合理且適合數(shù)值計(jì)算的物理和數(shù)學(xué)模型,并對其計(jì)算方法進(jìn)行研究分析和程序設(shè)計(jì),計(jì)算出整個(gè)冷卻系統(tǒng)的流量分布,對線圈線餅的溫度場進(jìn)行數(shù)值計(jì)算,溫度場采用二維圓柱坐標(biāo)下的導(dǎo)熱微分方程作為控制方

3、程,采用有限差分法求解。最終確定出最熱點(diǎn)溫度及其位置。用上述方法編寫成的計(jì)算機(jī)程序,對不同結(jié)構(gòu)參數(shù)的變壓器進(jìn)行計(jì)算,通過對計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,進(jìn)而對變壓器的熱設(shè)計(jì)起到指導(dǎo)作用。
　　用善于科學(xué)計(jì)算的Visual Fortran語言編制計(jì)算機(jī)源程序,完成上述計(jì)算過程。本方法適用于強(qiáng)迫導(dǎo)向油循環(huán)冷卻的變壓器。對于外部管網(wǎng)的形式,內(nèi)部導(dǎo)向區(qū)數(shù)目,每個(gè)導(dǎo)向區(qū)內(nèi)的油道尺寸和數(shù)目,線餅尺寸和數(shù)目等均無特別的限制,可由用戶自行設(shè)定。借助V

4、isual Basic友好的界面輸入功能編寫了便于用戶輸入的界面。在后處理時(shí)采用了具有強(qiáng)大數(shù)據(jù)處理能力的Matlab語言編制了后處理程序。這樣,軟件就柔和了Visual Fortran,Visual Basic,Matlab三種語言的優(yōu)點(diǎn)。該程序可以直接被變壓器廠家直接應(yīng)由于工程計(jì)算。做到了輸入簡易方便,易于使用；計(jì)算結(jié)果可靠；計(jì)算結(jié)果繪制成的場圖、云圖直接反饋給用戶,便于分析研究。
　　用本文方法編制的計(jì)算程序現(xiàn)已交付廠家使