220 kV變壓器繞組熱點溫升仿真分析與產品驗證

李志剛

（保定天威保變電氣股份有限公司，河北 保定 071000）

0 引言

溫升是衡量電力變壓器設計優劣和運行可靠性的一個重要指標。變壓器單機容量的持續增大，使溫升發熱問題越發凸顯，尤其是繞組熱點溫升已成為表征變壓器壽命和安全性的關鍵指標。因此進行大型變壓器溫度分布的仿真分析及試驗驗證，對變壓器的安全穩定運行意義重大。

目前，變壓器溫度場仿真分析的準確度存在較大問題：繞組渦流損耗在其軸向和輻向的分布并不均勻；繞組中的線餅、油道和導向板在建模時進行了較大程度的簡化（考慮計算機處理能力），導致仿真結果中的繞組熱點位置存在偏差；線餅之間的水平油道寬度，尤其是第一導向分區內的水平油道寬度進行了均一化處理，導致繞組的熱點位置與實際位置不符。

隨著計算機處理能力的增強，仿真分析方法已經在變壓器溫度場研究中得到廣泛應用。該文對220 kV 三相電力變壓器進行了仿真計算和試驗驗證。并基于有限體積法對繞組各線餅、繞組水平油道、導向板和圍屏等進行精細化建模，且考慮了繞組的渦流損耗。仿真與試驗對比結果驗證了仿真計算的有效性，確定了變壓器的熱點溫升與熱點位置，可為大型變壓器繞組溫度場優化設計提供參考。

1 變壓器仿真模型建立

220 kV 三相電力變壓器由低壓繞組、中壓繞組、高壓繞組和調壓繞組組成。變壓器試驗工況為高壓繞組最小分接和高壓—中壓繞組運行，冷卻采用油浸自冷（ONAN）方式?！?br>