油浸式變壓器ON冷卻方式非導向餅式繞組溫度場的數(shù)值計算.pdf

1、隨著特高壓技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在變壓器單相最高容量已達到了1000MVA，現(xiàn)有的變壓器導向結(jié)構(gòu)的繞組形式已經(jīng)不能滿足其內(nèi)部的換熱性能的要求。在此背景下，提出了非導向二分裂的餅式繞組這種繞組形式。該繞組類型是在導向結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上去掉導向隔板，且在繞組中間開軸向油道，使得之前垂直油道在之前內(nèi)、外垂直油道的基礎(chǔ)上增加了中間垂直油道，增加了油流路徑，加強換熱效果。鑒于目前國內(nèi)外對該類型的變壓器繞組形式的研究剛剛開始，對該類型的繞組形式進行換熱方面的研究

2、將具有重大意義。
　　由于該種結(jié)構(gòu)的繞組結(jié)構(gòu)比較復雜，本研究首先采用CFD軟件進行模擬，模擬的結(jié)果顯示:繞組內(nèi)部的油流主要分布在內(nèi)、外以及中間垂直油道，水平油道流量很小。為程序的編寫提供了可靠的依據(jù)。在繞組內(nèi)部油流量的確定時采用繞組內(nèi)部阻力與浮升力平衡的方法。應用該方法時阻力計算的準確性以及三垂直油道的阻力平衡是保證該方法收斂的重要因素。
　　在溫度場的計算中，本文針對繞組內(nèi)三種不同的導線形式采用不同的區(qū)域離散方法進行網(wǎng)格的

3、劃分。由上述油流分布計算中得到的邊界條件，運用數(shù)值傳熱學、傳熱學的知識得到繞組內(nèi)部換熱方程，最后耦合迭代得到繞組的溫度分布，在此基礎(chǔ)上編寫計算軟件。
　　為了驗證自編軟件的準確性，本文利用CFD軟件模擬進行驗證。兩者的計算結(jié)果比較發(fā)現(xiàn)，計算結(jié)果基本吻合，程序的計算結(jié)果符合工程實際。
　　本文的研究結(jié)果表明：非導向二分裂餅式繞組的熱點位置一般出現(xiàn)在繞組的上部；繞組內(nèi)的水平油道內(nèi)的油流量少于垂直油道內(nèi)的油流量；繞組內(nèi)的內(nèi)垂直油道