电力系统包括发、输、配、用四个环节,变压器是输电与配电环节中的主要设备,其功能是对电能的电压进行转换,使得电能在输送和分配过程中更加的高效和经济。近年来,国民经济的快速发展使得居民和工业用电量不断地增长,变压器的容量和损耗越来越大,随之而来的变压器过热问题也引起越来越多的关注。过高的温度导致变压器损耗进一步增加,加速绝缘材料老化,带来安全风险的同时也降低了电能传输效率,影响电力系统运行的经济性。片式散热器因其成本低,散热功率高而成为油浸式变压器的主流散热器,挂网运行的变压器配套片式散热器的使用量很大。因此研究如何强化片式散热器的传热能力在节省资源、减少有色金属消耗和降低占地面积等多个领域具有重要意义。对于变压器散热问题的研究已经列入国家电网公司“十三五”科技规划,但是目前的研究多从散热环境、经济负荷等方面开展,其研究成果受实际工程条件的限制,难以广泛的推广与应用。本文着眼于片式散热器与空气的换热过程,通过改进片式散热器表面防腐涂层的导热率和发射率,增强片式散热器的散热能力,实现降低变压器温升的目标。首先,本文利用FLUENT软件,遵循单一变量原则,在保持外界空气换热条件、内部入口油速等边界条件下,改变防腐涂料的导热率和发射率计算片式散热器内部温度场分布情况。通过将对照组与基本参照组的散热结果进行对比,验证了本文通过提高防腐涂料散热性能来增强片式散热器散热性能思路的有效性和可行性。其次,本文研究了石墨烯复合材料的导热机理,确定了通过添加高导热性石墨烯粉末填料的方法来提升复合材料散热性能。再次,本文制备了一系列不同质量分数的石墨烯复合材料,然后利用热阻分析仪和红外热像仪测试喷涂有石墨烯复合材料样板的热阻和发射率,优化了石墨烯复合材料的配制比。最后,在自行设计的模拟实验平台上和10 kV配电变压器温升试验平台上进行实验,验证了应用石墨烯复合材料可以有效提升变压器散热能力。