树脂浇注干式变压器结构优化设计研究

摘要

干式变压器具有无油、防火、寿命长、节能低噪、维护简单、安全可靠等优点，近年来在我国得到了广泛应用。但是变压器内部故障或过负荷等原因会引起变压器内部温度异常升高而导致绝缘破坏,使变压器不能正常工作甚至发生爆炸事故。 干式变压器的故障绝大多数是因温度异常直接或间接引起的，而对其进行温度场仿真计算可以确定温度分布以及热点温度的大小和位置，据此可在干式变压器热点位置埋入温度测量装置以监测变压器热点温度，从而有效预防变压器发生事故以保证其能够正常稳定的运行。因此，对干式变压器进行温度场仿真计算具有重要意义。 本文研究了撑条结构对干式变压器换热的影响，采用数值模拟的方法研究内部流动规律与换热机理。通过在绕组间添加撑条结构、改变撑条长度、撑条数量、撑条宽度和气道间距等方式优化变压器结构。 总之，本文的理论成果不仅解决了某公司的实际问题而且对干式变压器的设计、研究和结构优化设计具有一定的参考价值。

目录

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符号说明

第一章 绪论

1.1选题的背景和意义

1.2 干式变压器研究进展

1.2.1 干式变压器温度场的研究进展

1.2.2 变压器结构优化研究进展

1.3本文主要研究内容

第二章 树脂浇注干式变压器温度场计算理论基础

2.1 树脂浇注干式变压器结构分析

2.2 干式变压器损耗分析

2.2.1空载损耗

2.2.2 负载损耗

2.3 干式变压器散热分析

2.4 CFD理论基础

2.5 气相流场数值模拟研究方法

2.5.1 湍流模型的选择

2.5.2 差分格式与算法的选择

2.6 物理参数的确定

2.6.1固体导热系数的确定

2.6.2 辐射系数

2.7 本章小结

第三章 树脂浇注干式变压器数值模拟

3.1 树脂浇注干式变压器的模型和计算方法

3.1.1 网格划分

3.1.2控制方程及边界条件

3.2模型验证结果分析

3.3本章小结

第四章 撑条结构对干式变压器散热性能的影响

4.1 带撑条结构的干式变压器结构参数

4.2 网格独立性考核

4.4 模拟结果分析

4.5 进口速度对换热效果影响

4.6 本章小结

第五章 干式变压器撑条结构优化

5.1 撑条结构设计

5.2通过改变撑条数量对结构优化设计

5.2.1 模拟结果分析

5.3 通过改变撑条长度对结构优化设计

5.3.1 模拟结果分析

5.4 通过改变撑条宽度对结构优化设计

5.4.1 模拟结果分析

5.5 通过改变气道间距对结构优化设计

5.5.1 模拟结果分析

5.6本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 展望

参考文献

致谢