基于非平均热源的油浸式变压器2维温度场分析

• 作者: 刘刚 李琳 池骋 王连鹏 靳艳娇 马永强
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 油浸式变压器 迎风有限元法 迎风有限体积法 非平均热源 流体场 温度场
• 年，卷（期）: 2017,（10）
• 所属期刊栏目: 电磁兼容与工程电磁场
• 页码范围: 3361-3370
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20170925026

摘要

为了更准确地研究油浸式变压器温度场分布,考虑磁场损耗分布不均匀性和温度对媒质物性参数的影响,提出一种基于非平均热源的多物理场耦合计算方法.该方法结合了有限体积法和有限元法的优点,采用有限体积法分析变压器流场分布,采用有限元法研究变压器温度场分布,并在有限体积法和有限元法中分别加入迎风格式,可有效避免计算过程中产生的非物理振荡.通过数据映射方法,将磁场损耗分布映射到温度场的计算网格中,得到温度场分析的非平均热源.针对换流变压器2维简化模型,分别用该算法和多物理场仿真软件Comsol计算了流体场和温度场,2种方法得到的速度峰值最高差≤0.03 m/s,最高温度相差≤3 K,验证了该算法的有效性.此外,还对比分析了平均热源和非平均热源条件下的温度场分布,分析结果表明,与平均热源方法相比,非平均热源的计算结果与理论分析更相符,可为变压器的寿命预估与热点预测提供参考.