进入21世纪以来,我国的经济步入了高速发展的轨道。与此同时,我国人民的用电需求也迅猛增长。在此背景下,进一步建设和发展特高压输电网络就显得尤为重要。特高压输电网络可以满足我国对电力迫切的需求。在电网建设中,油浸式变压器作为输变电主要设备之一,使用颇为广泛且承担着举足轻重的角色。随着变压器容量的增大、输电电压等级的提高,为了保证变压器安全稳定运行,必须充分考虑变压器绝缘、散热等问题。纳米流体的兴起对变压器行业的发展带来了新的契机。纳米流体因为有着良好的导热性能,使得其在能源、工业等行业备受青睐。将纳米颗粒通过一定方法分散到普通变压器油中,形成的纳米改性变压器油可以提高变压器的散热性能,解决变压器局部过热等问题。纳米改性变压器油的应用可以促使变压器逐渐向着大容量、小体积、低成本的方向发展。本文制备了不同体积分数Al₂O₃纳米改性变压器油,并进行了热导率相关方面的研究。结果表明Al₂O₃纳米改性变压器油较普通变压器油的热导率均有不同程度的提高,并得到纳米改性变压器油热导率随温度和纳米颗粒浓度的变化关系。本文以一台额定容量为400k VA、额定电压为10k V的三相双绕组油浸自冷式变压器为分析对象,根据变压器的结构特点、主要技术参数对变压器进行了合理化的简化和假设,建立了变压器简化模型。然后搭建了变压器电磁—温度—流体多物理场耦合仿真平台。首先采用有限元仿真软件对变压器内部磁场进行求解,对变压器空载工况和短路工况下的电磁场进行了分析并得到变压器的损耗。其次通过计算流体力学软件把有限元软件求解的变压器损耗作为热源对填充普通变压器油和填充Al₂O₃纳米改性变压器油的变压器温度-流体场进行了耦合求解,得到两种不同变压器油填充下的变压器内部温度分布及油流分布。结果表明在填充Al₂O₃纳米改性变压器油情况下变压器内部温度较填充普通变压器油情况下明显降低,前者绕组热点温升较后者降低了约5.6K。在油浸式电力变压器的实际工程应用以及优化设计过程中,本文的仿真结果可以为纳米变压器的设计人员提供一定的参考依据。