配电变压器作为电力系统的终端设备,其运行的可靠性直接影响着用户的用电质量。受到配电网季节性负荷的影响,一些平时正常运行的配电变压器在如春节、农忙等用电高峰时段重载、过载严重。过载带来的大电流使变压器内部温度过高,加速其内部绝缘的老化,影响变压器的使用寿命。对此,在不改变变压器本身结构的情况下,本文采用外置冷却模块增强油浸式配电变压器的散热能力,并进行如下研究工作:（1）对江西地区在春节、农忙等用电高峰时段过载的配电变压器进行调查,总结过载出现的规律。结合油浸式变压器的散热过程,分析使用外置冷却模块散热的可行性与经济性。同时制作5种冷却模块样板,并测试各样板的散热性能。（2）通过数值计算分析外置冷却模块对提升变压器散热能力的效果。计算时通过有限元法分析试验变压器内部磁场分布,然后使用有限体积法计算变压器的流体-温度场分布。考虑到冷却模块安装数量、位置与变压器运行负载这三个因素对于冷却模块散热的影响,建立了4个计算模型,并分别计算它们在额定负载与1.3倍额定负载下的温度分布。（3）通过8次短路温升试验分析冷却模块对配电变压器散热能力的提升效果。结合仿真中绕组热点位置在绕组绕制过程中安装测温探头,采用光纤光栅测温系统测量试验变压器的内部温度。由数值计算与温升试验得到的结果基本一致。冷却模块固定在变压器散热片的上端有更好的散热效果;额定状态下在每一片散热片上端都安装冷却模块可使绕组热点温度降低8K以上,且变压器内部温度越高,冷却模块的散热效果越好;冷却模块能使配电变压器在1.16倍额定负载下长时间安全运行。