强油导向结构变压器绕组区域温度建模及热点定位

• 作者: 周利军 王健 王路伽 袁帅 刘彬 郭蕾 唐浩龙
• 来源期刊: 高电压技术
• 关键词: 变压器 强油导向结构 温度建模 热点定位 传热分析
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 电气装备及其智能运维|Development Intelligent Operation and Maintenance of Power Equipments
• 页码范围: 3896-3904
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.20200224002

摘要

准确的强油导向结构变压器绕组温度分布计算及热点定位,有助于提升变压器工作性能,延长使用寿命.该文首先根据传热学基本原理,以绕组线饼中单匝导体为基本单元进行传热分析,并构建了由热流量、传导及对流热阻等参数关联组成的热网络传热模型;然后基于该模型计算线饼中局部导体温度,实现绕组热点的定位评估;最后与计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真结果进行了对比验证及案例分析.研究结果表明:应用所提方法计算的变压器绕组区域线饼中的导体温度与CFD仿真结果基本一致;部分线饼温度计算的相对误差为4.64％～7.32％,整体计算的平均绝对误差为0.97℃,相关系数均高于0.95,验证了模型的正确性与有效性;通过所建模型可计算变压器绕组温度的主要分布及热点的具体位置,能为变压器绕组区域散热设计提供定量分析和指导.此外,所提方法通过编程化解析计算绕组温度分布,相比于CFD数小时的数值仿真,可节约99％以上的计算时间,大幅度提升了绕组温升计算效率.