油浸式變壓器主要由鐵芯、繞組、絕緣系統(tǒng)和散熱器構(gòu)成,通過改變散熱器的位置可以改變油箱進(jìn)口處的油速,進(jìn)而影響繞組的熱點溫度.通過有限元法,建立變壓器在不同進(jìn)口油速時繞組區(qū)域溫度場與流場的流固耦合模型,分析繞組在不同進(jìn)口油速時的熱點溫度變化,并通過光纖溫度傳感器直接測溫實驗驗證模型的有效性.通過對比不同進(jìn)口油速時繞組熱點溫度可知,油速在0.002～0.03 m/s之間,隨著油速的增加繞組熱點溫度降低了3.2 K;在0.03～0.05 m/s之間,隨油速增加熱點溫度降低緩慢,溫度降低了0.5 K.

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【部分圖文】：

圖6現(xiàn)場實驗

圖5傳感器的安裝與布設(shè)實驗對繞組自下至上進(jìn)行了溫度檢測,實驗結(jié)果如表4所示.

圖1不同相對高度下變壓器與散熱器

散熱器與變壓器垂直距離的不同將會影響散熱效率,在變壓器負(fù)載不變的情況下,提高散熱器的高度,可令冷卻回路中的油流速率即油口流速變大.不同垂直高度散熱器如圖1所示.本文以該型號變壓器的實際參數(shù)進(jìn)行三維建模.變壓器各部件尺寸和材料屬性如表1、表2所示.

圖2變壓器三維模型

本文主要研究進(jìn)口油速對繞組熱點溫度的影響,需要對求解環(huán)境進(jìn)行一定的簡化假設(shè).變壓器內(nèi)部油流場和繞組區(qū)域溫度場通過耦合計算得到繞組的溫度分布,根據(jù)變壓器所處的地理環(huán)境,將外部環(huán)境溫度設(shè)為297K,且熱源為均勻發(fā)熱體,忽略相鄰繞組的影響.根據(jù)變壓器出廠測試中的負(fù)載數(shù)據(jù),將高低壓繞....

圖3油流分布圖圖4繞組溫度分布圖

通過對變壓器三維流固耦合傳熱模型的求解計算,得出繞組溫度分布及油流分布.油流分布圖如圖3所示,繞組溫度分布圖如圖4所示.為驗證仿真模型的有效性,本文針對該油浸式變壓器進(jìn)行溫升實驗,將光纖Bragg光柵溫度傳感器安裝在繞組油道的墊塊中以便精確測量繞組溫升,水平墊塊安裝在測點位置墊起....

本文編號：3903473