基于流固耦合分析的矿用干式变压器温度场仿真

摘要：

壁面对流换热系数是影响干式变压器换热分析和温度场计算结果准确与否的关键因素,但其值很难精确测量.为了更准确地计算壁面对流换热系数,提出了一种基于FEM的干式变压器流固耦合数学分析模型,同时采用Fluent对干变的3D温度场和流体场进行了仿真计算,分析了干变内部温度场的分布情况,并与解析结果进行了比较.在此基础上,分析了谐波、负载系数对干变谐波损耗及温升的影响,得到谐波损耗及温升与谐波次数、负载系数的关系.结果表明,考虑空气流场的流固耦合模型能准确分析变压器运行中的温升问题,同时指出干变谐波损耗和温升随谐波次数的增加而增大,并逐渐趋于平缓,且随负载系数的增大而急剧增大.这为变压器的定点监测提供了参考依据,有助于减少变压器的损耗,延长使用寿命,保证变压器的安全稳定运行.

关键词：矿用干式变压器、流固耦合分析、漏磁场分析、谐波损耗、温度场分析、负载系数

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资助基金：国家自然科学基金51377113;61472271;山西省科技厅重大专项20131101029.Project supported by National Natural Science Foundation of China 51377113,61472271,Major Project of Shanxi Science and Technology Department20131101029.

在线出版日期：2017-01-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3972-3981