油浸式电力变压器绕组温升的多物理场耦合计算方法

发布时间：2017-06-14 02:15

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【摘要】：为了研究油浸式电力变压器运行过程中绕组温度的分布特性,该文提出了一种计算绕组温升的多物理场耦合有限元计算方法。应用最小二乘有限元法求解油流的流场控制方程,获得速度分布。建立油流与绕组耦合传热问题的统一温度场控制方程,应用迎风有限元法对场域的温度分布进行求解,其中流体及固体间的传热分界面条件能够自动满足。考虑温度对于场域媒质物性参数以及绕组焦耳损耗的影响,将流场与温度场方程通过顺序迭代求解,获得整体场域的最终温度分布。运用该多物理场耦合有限元计算方法对一个油浸式变压器绕组模型进行了分析,并与Fluent软件的计算结果进行了对比。计算结果表明:该文提出的多物理场耦合有限元计算方法与Fluent软件计算的流场分布基本一致,绕组温度分布与Fluent软件的计算结果相比误差小于1K,验证了计算方法的有效性。同时,与经典伽辽金有限元法计算场域温度分布相比,迎风有限元法能够有效地抑制解的非物理振荡,提高了计算方法的稳定性。
【作者单位】： 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学);
【关键词】： 油浸式电力变压器 流场 绕组温升 多物理场耦合 最小二乘有限元法 迎风有限元法
【基金】：国家自然科学基金项目(51277064) 中央高校基本科研业务费专项资金资助(JB2015131)~~
【分类号】：TM411
【正文快照】： 0引言油浸式电力变压器是电力系统中的主要设备之一,其工作的可靠性对于电力系统的安全稳定运行至关重要。在变压器运行过程中,绕组的温度分布是不均匀的,若出现局部过热将影响变压器的使用寿命。因此绕组温升的分析和计算对于油浸式电力变压器的设计和维护十分重要[1]。在油

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本文编号：448240