隔爆干式变压器温度场计算

一、三维温度场分析二、二维温度场分析 1. 物理模型 图1 三维温度场模型 图2 模型俯视图 2. 边界条件 整体模型为封闭体，因此器身内部冷却方式主要为自然对流。选择Boussinesq 计算模型。冷却介质为空气，在这里选择70摄氏度时空气的物理属性。高压导线材料为铝，低压导线材料为铜。热源为高低压绕组和铁心。 表1 单位热源低压绕组39838 W/m3高压绕组38687 W/m3铁心 9000 W/m3 3. 结果分析 Z=0 平面温度场分布X=0 平面温度场分布 X=0 平面 气流速度矢量分布 铁心温度场分布 高压绕组温度场分布 低压绕组温度场分布 油箱外表面温度场分布 1.二分之一模型 1.1物理模型 图1.1 二维温度场模型 1.2 结果分析 图1.2 变压器温度场云图分布图 图1.3 气流速度矢量分布图a 绕组底部b 绕组端部 1.3 结果对比铁心低压绕组高压绕组仿真值/K 135.3 130.9 138.9解析值/K 119.1 115.7 115.8绝对误差16.2 15.2 23.1相对误差13.6% 13.1% 19.95%表1 各部件平均温升对比 2. 低压绕组分析 2.1物理模型 图2.1 低压绕组二维温度场模型 2.2 温度场分析 图2.2 低压绕组温度场分布图 本文分析了隔爆干式变压器的三维与二维温度场，高低压绕组都随着轴向高度的增大而上升，最热点靠近端部位置。高压绕组温升要高于低压绕组，这是因为铝导线的散热差并且高压单层体积大于低压单层体积。铁心温升要轴向高度增加，中间心柱要略高于旁轭。油箱顶部温升较高，与实际分布相符。