强迫导向油循环冷却变压器内的流量分布与热性能研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：学位论文强迫导向油循环冷却变压器内的流量分布与热性能研究徐金辉指导教师姓名：王秀春教授河北工业大学申请学位级别：硕士学科、专业名称：热能工程论文提交日期：2012年12月论文答辩日期:2012年12月学位授予单位：河北工业大学答辩委员会主席：评阅人：2012年12月DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofThermalPowerEngineeringSTUDYONTHERMALPROPERT

2、IESANDFLOWDISTRIBUTIONINTRANSFORMERWITHDIRECTEDOIL-FORCEDCOOLINGbyXunJinhuiSupervisor:Prof.WangXiuchunDecember2012河北工业大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的 成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其 他个人和集体，均已在文中以明确方

3、式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人 承担。学位论文作者签名：日期：关于学位论文版权使用授权的说明本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。（

4、保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士学位论文强迫导向油循环冷却变压器内的流量分布与热性能研究摘要当今，特大型超高压是电力变压器的发展趋势，与此同时使得变压器的发热问题凸显出来。而与变压器的飞速发展形成强烈反差的是变压器的发热、冷却问题长期以来研究甚少。变压器局部过热不仅大大折损其使用寿命，更会造成严重的事故，带来巨大的损失[1]。现在运行的电网上所配变压器容量较大，最高可达840MVA[2]。采用强迫导向循环冷却才可以提供良好的散热性能，保证变压器安全、稳定的

5、运行。针对此种冷却结构的大容量变压器，为了防止变压器局部过热和正确确定负载能力等，一种精确计算变压器系统内部的油流量分布和油温升的方法值得我们去研发，这对于内部流动的把握和对于进一步优化改进变压器冷却管路具有极其重要的意义。本课题的目的就是要对整个强油导向冷却变压器系统的流动和传热过程进行研究分析，建立合理且适合数值计算的物理和数学模型，并对其计算方法进行研究分析和程序设计，计算出整个冷却系统的流量分布，对线圈线饼的温度场进行数值计算，温度场采用二维圆柱坐标下的导热微分方程作为控制方程，采用有限差分法求解。最终确定出

6、最热点温度及其位置。用上述方法编写成的计算机程序，对不同结构参数的变压器进行计算，通过对计算结果数据进行分析，进而对变压器的热设计起到指导作用。用善于科学计算的VisualFortran语言编制计算机源程序，完成上述计算过程。本方法适用于强迫导向油循环冷却的变压器。对于外部管网的形式，内部导向区数目，每个导向区内的油道尺寸和数目，线饼尺寸和数目等均无特别的限制，可由用户自行设定。借助VisualBasic友好的界面输入功能编写了便于用户输入的界面。在后处理时采用了具有强大数据处理能力的Matlab语言编制了后处理程序

7、。这样，软件就柔和了VisualFortran，VisualBasic，Matlab三种语言的优点。该程序可以直接被变压器厂家直接应由于工程计算。做到了输入简易方便，易于使用；计算结果可靠；计算结果绘制成的场图、云图直接反馈给用户，便于分析研究。用本文方法编制的计算程序现已交付厂家使用，完成初步验收，计算结果与厂家提供的试验数据进行对比，有较高的吻合度，证明此方法计算正确，可以直接应用于工程计算。关键词：变压器，强迫油循环，导向结构，流量分布，温度场i强迫导向油循环冷却变压器内的流量分布与热性能研究ii河北工业大学硕

8、士学位论文STUDYONTHERMALPROPERTIESANDFLOWDISTRIBUTIONINTRANSFORMERWITHDIRECTEDOIL-FORCEDCOOLINGABSTRACTNowadays,thedevelopmenttrendofthepowertransformerislargepowertransformers.M