油浸式變壓器圓筒繞組的熱性能研究.pdf

1、隨著變壓器電壓等級(jí)和單臺(tái)容量的提高，變壓器的熱問(wèn)題也越來(lái)越突出，電力變壓器的安全性是整個(gè)電力網(wǎng)安全運(yùn)行的關(guān)鍵。油浸式變壓器在電網(wǎng)中應(yīng)用廣泛，在其運(yùn)行過(guò)程中，由線圈等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的損耗轉(zhuǎn)換成熱能，使變壓器線圈發(fā)熱和油的溫度升高，線圈溫度過(guò)高會(huì)使絕緣老化，直接影響變壓器的壽命。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，變壓器的使用壽命并不等于預(yù)期壽命，因此本文編寫(xiě)了計(jì)算油浸式變壓器圓筒繞組非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)和壽命損失的軟件。
　　本文建立了油浸式變壓器傳熱和流動(dòng)的數(shù)學(xué)模型

2、，編寫(xiě)了計(jì)算油浸式變壓器圓筒繞組非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)分布的軟件。根據(jù)變壓器圓筒繞組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，繞組溫度場(chǎng)的控制方程采用二維圓柱坐標(biāo)下的導(dǎo)熱微分方程，將繞組溫度場(chǎng)當(dāng)作二維問(wèn)題進(jìn)行數(shù)值模擬。其中，對(duì)于渦流損耗的計(jì)算，采用了一種解析算法求得整個(gè)繞組的渦流損耗；應(yīng)用管網(wǎng)法來(lái)計(jì)算油流分布，并采用牛頓——拉普森法求解。該軟件可以對(duì)組合導(dǎo)線、換位導(dǎo)線及箔式繞組三種繞組類型的油浸式變壓器的溫度場(chǎng)進(jìn)行求解。通過(guò)實(shí)例計(jì)算，結(jié)果表明：繞組溫度隨時(shí)間的增加而增大；在沿

3、繞組高度方向上，溫度先增加后減小，熱點(diǎn)產(chǎn)生繞組第一層接近頂部的部分。
　　本文根據(jù)最新的油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則編寫(xiě)了計(jì)算油浸式電力變壓器壽命損失的軟件，考慮了在階躍性變化負(fù)載和時(shí)變負(fù)載下熱點(diǎn)溫度的不同的計(jì)算方法。對(duì)于給定的負(fù)載圖，該軟件可以計(jì)算出熱點(diǎn)溫度和壽命損失。應(yīng)用負(fù)載導(dǎo)則中附錄例子進(jìn)行驗(yàn)證，得到計(jì)算結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)值吻合良好。
　　應(yīng)用所編軟件可求得繞組熱點(diǎn)溫度及位置和變壓器的壽命損失，通過(guò)對(duì)實(shí)際例子的驗(yàn)證，軟件可以滿足工