ODFS-334000-500大型油浸式電力變壓器繞組溫度場數(shù)值模擬.pdf

1、油浸式變壓器是我國電力系統(tǒng)中最重要的裝置，隨著其電壓等級(jí)和容量的不斷提升，變壓器內(nèi)局部溫度過高和變壓器內(nèi)部熱量集中等散熱問題日益嚴(yán)重，直接威脅變壓器的安全運(yùn)行，進(jìn)而威脅到電力輸送的穩(wěn)定性與安全性。因此，研究油浸式變壓器內(nèi)部的溫升特性，優(yōu)化繞組的冷卻油道結(jié)構(gòu)，具有重要的學(xué)術(shù)價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。
　　本文利用商用CFD軟件CFX，對一臺(tái)型號(hào)為ODFS-334000/500的大容量、高電壓大型油浸式變壓器進(jìn)行分析，重點(diǎn)針對變壓器低壓、中壓繞

2、組的三維溫度場及內(nèi)流場分步進(jìn)行研究。
　　本文首先對低壓繞組進(jìn)行了全面分析。通過二維薄壁模型和二維完全模型對比發(fā)現(xiàn)，二維薄壁模型可有效地減少網(wǎng)格量，研究表明，兩種模型得到的繞組平均溫度、熱點(diǎn)溫度、熱點(diǎn)位置均比較接近，故可以采用薄壁模型來簡化換位導(dǎo)線內(nèi)部的絕緣材料。
　　然后分別建立了低壓、中壓繞組的二維薄壁模型及三維薄壁模型，通過對比發(fā)現(xiàn)，繞組三維薄壁模型中的墊塊、撐條及周向絕緣墊塊對油流動(dòng)具有阻塞效應(yīng)，阻礙了油對繞組的冷卻

3、，使油流速和油溫在周向具有明顯差異，繞組內(nèi)部存在明顯的三維流動(dòng)現(xiàn)象。低壓繞組三維薄壁模型繞組平均溫度比二維薄壁模型高4.756℃，熱點(diǎn)溫度高6.4℃，繞組熱點(diǎn)位置也由168層繞組降低到153層繞組。
　　繞組的二維薄壁模型可以作為三維模型的簡化，用來快速了解繞組內(nèi)部溫度變化規(guī)律。本文通過增設(shè)導(dǎo)油擋板的形式分別對低壓、中壓繞組進(jìn)行了冷卻油道改進(jìn)，并利用二維薄壁模型對改進(jìn)模型進(jìn)行數(shù)值模擬，計(jì)算結(jié)果顯示，低壓繞組改進(jìn)模型的繞組平均溫度和