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油浸式电力变压器是输变电网络中最重要设备之一,影响其绝缘寿命的最主要因素为绕组热点温度。在实际运行中,变压器常处在负荷波动的运行状态,绕组温度场也随之波动,变压器的过负载运行对变压器的热设计提出了较高的要求。另一方面,随着智能化电网的发展,电力变压器需要能够实现自身运行状态的实时监测,并与其它系统实现信息交互,以此来调节自身运行,达到安全、可靠、经济运行。因此,无论从变压器热设计角度,还是从绕组温度实时监测角度出发,变压器非稳态温度场的研究变得十分重要。论文针对强迫油循环风冷(OFAF)变压器的过负载非稳态温度场进行了研究,主要工作如下: 本文依据变压器手册建立简化后的OFAF变压器模型,运用开口系能量方程、流体力学阻力计算方程及动能定理,得到了变压器油温及油流分布。以此,建立了OFAF变压器的稳态数学计算模型。 在稳态模型的基础上,提出了非稳态温度场求解模型,并编制出相关c++程序软件。当变压器负荷变化时,软件可实现从初始稳态过渡到末态稳态的非稳态温度场计算。计算结果与变压器导则进行了对比,验证了程序的可靠性。 之后论文模拟了不同水平油道结构对非稳态温度场响应的影响。研究表明:不同水平油道尺寸的绕组结构,只对非稳态温度场的末态温度值产生影响,对非稳态响应时间长短并无影响。较大的水平油道尺寸有利于变压器热点温度的降低。