变压器分体式冷却系统与常规冷却方式的散热器安装位置与安装方式均差别较大.由于分体式冷却系统的特殊性,在进行仿真模型研究时参数制定和模型搭建较复杂,目前对其进行热学仿真的研究较少,且仿真准确性难以验证,需要开展更加深入的仿真研究和试验比对工作.对改造的10 kV油浸式变压器进行分体式冷却方式下的模拟试验,基于模拟试验变压器及分体式冷却器的设置建立了变压器分体式冷却系统的三维流-固-热耦合仿真计算模型,采用有限体积法求解出变压器及分体式冷却器的温度场分布,得到分体式冷却器在不同布置方式下的绕组热点温度.将仿真计算结果与试验数据、IEEE导则计算结果进行比对,结果显示,仿真得到的绕组热点温升、顶层油温升的误差比IEEE导则计算结果的误差分别减小了16.6、15.15 K,验证了该仿真模型的准确性和工程实用性.分析显示,试验模型散热器中心高度增加2m,热点温度降低了7.9 K;散热器与变压器水平距离缩短3.5 m,热点温度上升了4.1K,从而获得了分体式冷却布置方式对变压器热点温度变化趋势的影响.
油浸式变压器 分体冷却 流-固-热耦合仿真 三维温度场