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基于流体网络的电力变压器绕组温度预测

徐永明  刘飞  齐玉麟  
【摘要】:针对大容量油浸式电力变压器内部冷却结构复杂、温度难于准确预测的问题,根据油路结构特点和绕组冷却分析,建立了流体网络模型。该模型分割了冷却回路,局部采用计算流体力学(CFD)方法计算流场,分析了流体阻力和冷却特性,整体通过油流动状态耦合形成了流体网络,求解得到了全域温度分布。研究结果表明:该方法在保证计算精度的同时,大为减小了模型,节约了计算时间;以1台容量为240 MVA、电压等级为330 kV的油浸式电力变压器为例,采用该方法,最终得到绕组热点温度为77.59℃,位于高压绕组顶部,相对于底部油的温升为53.43 K,相对于空气的温升为57.59 K。热成像实验和绕组光纤测温实验证明:油路温升计算正确,高压绕组第2、10、50线饼的理论计算结果与光纤测温实验结果间的最大相对误差为3.57%,满足工程设计精度。该方法为其他结构的电力设备温度计算提供了依据。

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