油浸式變壓器內(nèi)部熱點溫度的計算分析

張　偉

(國網(wǎng)陜西省電力公司 銅川供電公司,陜西 銅川 727031)

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油浸式變壓器內(nèi)部熱點溫度的計算分析

張偉

(國網(wǎng)陜西省電力公司 銅川供電公司,陜西 銅川 727031)

運(yùn)用熱電類比理論,結(jié)合油浸式變壓器的結(jié)構(gòu)和傳熱特點,建立了油浸式變壓器完整的熱路模型,并給出用于計算頂油和熱點溫度值的預(yù)測微分方程。用MATLAB程序計算了 250 MVA油浸式電力變壓器在不同負(fù)荷下的溫升狀況,并對比了油浸式電力變壓器負(fù)載導(dǎo)則的計算值,驗證了本模型的有效性和可靠性。

油浸式變壓器;溫度場;熱點溫度;熱路

油浸式變壓器是一個結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的大型電力設(shè)備[1],它的發(fā)熱量與變壓器的線性尺寸立方成正比,而且散熱面積和線度尺寸的平方成正比,因此在變壓器重載、過載運(yùn)行時,必須關(guān)注其內(nèi)部產(chǎn)熱和外部散熱的平衡。變壓器繞組熱點溫度是它在運(yùn)行中內(nèi)部溫度的最大值,其熱點溫度分布的不確定性導(dǎo)致了熱點位置難以準(zhǔn)確測量,尤其在變壓器運(yùn)行中對其內(nèi)部直接測量,既不經(jīng)濟(jì),也不安全。所以,為了保證變壓器的安全運(yùn)行,對油浸式變壓器熱點溫度的仿真計算有著重要的實用價值。本文根據(jù)熱電類比法,并結(jié)合傳熱學(xué)理論建立油浸式變壓器的熱路模型,通過與IEEE Std C57.91導(dǎo)則計算值相比較,以驗證該模型的有效性和可行性。

1　油浸式變壓器熱路模型

1.1熱路模型基本原理

溫度場和電場的數(shù)學(xué)表達(dá)式完全相同,根據(jù)模擬理論,假若描述兩個物理現(xiàn)象的微分方程幾何形狀和邊界條件相似,則兩者的解析解可以完全通用,這就是熱電類比法的理論依據(jù)[2]。……