电磁-热-流弱耦合的变压器绕组温升研究

摘要：绕组热问题的研究涉及到电磁学、流体动力学和数值传热学等学科,当前国内外学者未考虑变压器整体油流分布对绕组温升的影响。基于电磁-热-流弱耦合分析法,通过对变压器整体油路三维有限体积分析和绕组杂散损耗有限元数值分析,确定绕组温升数值分析的边界条件,计算绕组区域的温度场,研究绕组区域的铜—油温升和油流分布,考虑分析了不均匀油流分布下绕组区域的散热情况。以提高测温点数量与减小光纤对油路影响为前提,设计进行了高压绕组光纤测温实验,对比实验值与数值分析值,所得误差均在±3.5%以内,证明了耦合方法可直接应用于电力变压器绕组冷却系统的设计与优化。