油浸电力变压器温升计算设计手册

油浸式电力变压器温升浅析摘要：变压器试验有型式试验、例行试验和特殊试验，其中温升试验是型式试验中的一种，这项试验主要是检查变压器的结构性能，具体是检验变压器能否快速冷却，也就是检验变压器工作中由总损耗产生的热量能否快速散去，并且是否满足国标中所规定的变压器的顶层油温升，以及绕组温升的限定值，还要检验一些其他部件有没有局部过热现象，如铁心、油箱和结构件等。

本文分析了油浸式电力变压器温升内容。

关键词：油浸式；电力变压器；温升；油浸式电力变压器是电网中电能转换、传输的核心设备，它的运行状况直接关系到电网的安全运行。

变压器的安全运行和寿命取决于其绝缘材料性能，而其绝缘性能与变压器产热和散热性能密切相关。

绕组温度过高会导致绝缘材料加速老化，缩短变压器使用寿命，极端情况甚至会造成变压器起火爆裂等严重事故。

1 油浸式电力变压器温升1.1 温升试验方法。

温升试验的方法有多种，例如，循环电流法、直接负载法、相互负载法、短路法及零序法等，而在这些方法中短路法所需要的试验电压是最低的，电源容量也是最小的，而且对于油浸式变压器，国标规定短路法是温升试验的标准方法。

短路法一般是先短路被试变压器绕组的低电压端，然后给绕组的高电压端提供电源，检验总损耗下的变压器顶层以及底部的油温升，再检验额定电流下的绕组和油的平均温升，最终判定是否超过相关温升限值，从而进一步断定变压器合格否。

1.2 温升试验过程。

本试验采用短路法，具体步骤如下。

一是施加总损耗。

首先，短接被试变压器的低电压端的出线端子，并对高压端施加总损耗，给变压器供电后进行试验。

试验过程中，需要定时监测和记录一些温度值，例如，变压器周围环境的温度、油顶层的温度以及散热器进口与出口的温度，一般时间间隔为半小时，试验时间长度为3ｈ，试验过程中当监测部位的温升变化每小时小于1℃时，这时温升基本稳定了，我们把最后1ｈ试验值进行平均，并将此值作为最终的结果值。

二是施加额定电流。

首先，绕组的输入电流要达到额定电流，继续监测1ｈ后，记录变压器周围环境的温度、油顶层的温度以及散热器进口与出口的温度，然后断掉电源且使电流达到最小，这时通过测量热态电阻的值得到绕组的温升。

油浸式变压器a级绝缘温升标准概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在电力系统中，油浸式变压器被广泛使用来传输、分配和转换电能，它具有良好的绝缘性能和高效的能量转换效率。

然而，由于工作过程中会产生一定的热量，变压器内部温度会升高，这可能会对其正常运行造成影响甚至损坏。

因此，确保变压器的绝缘温升在安全范围内是非常关键的。

1.2 文章结构本文将就油浸式变压器a级绝缘温升标准进行详细介绍和解释。

首先，我们将提供背景介绍，包括变压器基本原理、油浸式变压器的优势和应用以及绝缘温升标准的重要性。

接下来，文中将重点探讨a级绝缘温升标准的制定与演变，包括定义和分类，并回顾其制定历史并探讨更新与改进情况。

随后，在第四节中，我们将详细说明和解释油浸式变压器a级绝缘温升标准的主要要求和指标，并对其在实际应用中的局限性进行分析。

最后，我们将总结本文，并对未来a级绝缘温升标准研究方向进行展望。

1.3 目的本文的目的是全面介绍油浸式变压器a级绝缘温升标准，解释其制定与演变过程以及说明和分析在实际应用中可能存在的问题。

通过本文的阐述，读者将能够深入了解a级绝缘温升标准的重要性，并了解如何提高其符合性。

同时，本文也为今后关于a级绝缘温升标准的研究提供了展望和参考。

2. 背景介绍2.1 变压器基本原理变压器是一种电气设备，用于变换交流电的电压和电流。

它基于电磁感应的原理工作，由主要包括一个铁芯和绕组两部分组成。

通过将输入绕组连接到交流电源，变压器可以将高电压低电流的输入信号转化为低电压高电流的输出信号（降压变压器）或者反之（升压变压器）。

这种通过互感作用实现能量转移的装置在各个领域广泛应用。

2.2 油浸式变压器的优势和应用油浸式变压器是一种常见的变压器类型，其绕组和铁芯都被油浸泡以提供冷却和绝缘保护。

与干式变压器相比，油浸式变压器具有以下优点：- 有效冷却：油能够快速传导热量，使得油浸式变压器能够更好地散热。

- 良好的绝缘性能：油具有良好的绝缘特性，在高温下也能提供可靠的保护。

油浸式电力变压器技术参数和要求GB/T 6451--20081范围本标准规定了额定容量为30 kV A及以上，电压等级为6 kV、10 kV、20 kV、35 kV、66 kV、110 kV、220 kV、330 kV和500 kV三相及500 kV单相油浸式电力变压器的性能参数，技术要求，测试项目及标志、起吊、安装、运输和贮存。

本标准适用于电压等级为6 kV,--500 kV、额定容量为30 kV A及以上、额定频率为50 Hz 的油浸式电力变压器．2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB 1094.1 电力变压器第1部分：总则(GB 1094.1--1996，eqv IEC 60076-1:1993)GB 1094.2 电力变压器第2部分：温升(GB 1094.2--1996，eqv IEC 60076-2,1993)GB 1094.3电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(GB 1094.3--2003，IEC 60076-3:2000,MOD)GB 1094.5 电力变压器第5部分：承受短路的能力(GB 1094. 5--2003,IEC 60076-5:2000,MOD)GB/T 2900.15--1997 电工术语变压器、互感器、调压器和电抗器(neq IEC50(421)：1990；IEC50(321),1986)GB/T 15164油浸式电力变压器负载导则(GB/T 15164--1994，idt IEC 60354:1991)JB/T 10088--2004 6 kV—-500 kV级电力变压器声级3术语和定义GB 1094.1和GB/T2900.15中确立的术语和定义适用于本标准．4 6kV、10 kV电压等级4.1性能参数4.1.1额定容量、电压组合、分接范围、联结组标号、空载损耗、负载损耗、空载电流及短路阻抗应符合表1～表3的规定。

强油导向冷却变压器绕组平均温升计算方法探讨
强油导向冷却变压器是一种常见的高压电力设备，其在运
行过程中，绕组会受热导致温升。

为了确保变压器正常运行，需要进行平均温升的计算和控制。

下面介绍一种常见
的平均温升计算方法。

1. 转换机械功率为热功率：变压器的负载会产生机械功率，需要将其转换为热功率，即将功率除以变压器的效率来得
到热功率。

效率通常是通过实际测试或经验数据来确定的。

2. 计算总电流：根据变压器的额定容量和额定电压，可以
计算出变压器的总电流。

3. 计算电阻损耗：根据变压器绕组的电阻和电流，可以计
算出电阻损耗。

4. 计算铁心损耗：铁心损耗主要是由于磁感应强度的变化引起的涡流和磁滞损耗。

铁心损耗通常通过实验和经验公式来确定。

5. 计算总损耗：将电阻损耗和铁心损耗相加，得到变压器的总损耗。

6. 计算平均温升：根据变压器的热容和总损耗，可以计算出变压器的平均温升。

热容通常是通过实验测定或经验公式来确定的。

需要注意的是，以上计算方法是一种简化的方法，可以作为初步估算。

在实际应用中，还需要考虑更多的因素，例如变压器的冷却方式、环境温度的变化等。

因此，在实际计算中，还需要根据具体情况进行合理的修正和调整。

油浸式电力变压器全域温升计算
电力变压器是输变电电网中最重要的设备之一,其运行可靠与否直接决定整个电网能否安全稳定的运行。

近年来,随着电力工业的迅猛发展,电力变压器的容量和负荷不断提高,损耗不断增大,导致变压器内温度过高,引起冷却剂变质及绝缘老化等问题。

据统计,超过80%的变压器寿命终结是由于变压器内温升过高而使绝缘老化造成的。

因此,大型电力变压器的损耗和温升计算问题就显得尤为重要。

针对大容量油浸式电力变压器冷却结构难以设计、内部温度难以预测的问题,本文基于热网络法研究油浸式变压器的传热特性。

根据油浸式变压器的实际运行情况,考虑了三相绕组散热的重复性,仅建立一相绕组及相关结构的热网络模型。

热网络模型中相关的热参数根据传热学相关知识进行求解。

建立电磁计算模型,采用有限元法对其进行计算,作为热网络模型中的热源条件。

分析绕组区域的油路结构,进而建立其流体计算模型。

采用场路耦合方法计算整体油路,局部分析各分段油路的流体特性,得到各段的流阻-流速关系。

整体上,经网络串联后,通过计算确定油泵工作点,从而得到各段的流速。

将之代入到热网络模型中,利用热力学第一定律,经过迭代,实现温度与流体和电磁的耦合,得到变压器全域平均温度及温升。

最后,以高压绕组为例,考虑了挡油板位置、导向区数及水平油道高度等因素对高压绕组热点温度的影响,对其结果进行分析,以进行优化。

以一台
240000kVA,330kV的油浸式电力变压器为例,并通过温升试验对本文所述方法进行验证,同时对比分析了热网络法、数值分析的计算结果。

结果表明热网络方法计算相对误差较小,且简单快捷。

新型油浸式节能配电变压器的设计随着电力行业的发展，越来越多的人开始关注节能环保的问题。

在电力系统中，变压器是一个不可或缺的元件，它的节能性能直接影响着整个系统的能效。

对于传统的油浸式变压器来说，其效率较低，损耗较大，不仅浪费了能源，而且给环境带来了不小的压力。

设计一种新型的油浸式节能配电变压器，已经成为了当前电力行业发展的一个重要方向。

一、设计原理1. 采用新型材料传统的油浸式变压器主要使用铁芯和铜线，而随着新型材料的应用，比如硅钢片的使用可以显著地降低铁芯的损耗，从而提高变压器的能效。

采用高导热材料，比如铝合金散热片，可以有效提高变压器的散热效果，降低温升，从而减少损耗。

2. 优化设计结构通过在设计中采用更合理的结构，比如采用分裂型油箱结构，提高变压器的散热效果；增加变压器的通风口，增加通风量，从而降低温升。

通过优化绕组结构，减小线圈的电阻，提高变压器的效率。

传统油浸式变压器使用的介质主要是矿物油，但是随着环保要求的提高，人们开始关注新型环保油。

植物油和酯类油是目前研究较为广泛的环保油介质，它们具有较高的绝缘性能和较低的热稳定性，可以明显降低变压器的损耗和热损耗。

二、设计与计算1. 确定设计参数在设计新型油浸式节能配电变压器时，需要首先确定变压器的额定容量、电压等级、铁芯的材料和截面积等基本参数，这些参数直接关系到变压器的能效。

2. 计算损耗利用有限元分析软件对变压器的结构和材料进行分析，计算出铁芯损耗和铜损耗，从而确定变压器的总损耗。

通过优化设计和材料选择，降低变压器的损耗。

3. 计算热稳定性通过热分析软件对变压器的温升进行计算，确定变压器的工作温度和热稳定性。

通过优化散热结构和风道设计，降低变压器的温升，提高热稳定性。

三、成本分析设计新型油浸式节能配电变压器需要考虑到成本的问题。

在选用新型材料和新型油介质的需要对成本进行全面的分析和评估，比较新型变压器与传统变压器的成本差异，以此确定新型变压器的经济性。

第六章变压器的温升计算第一节变压器的发热和冷却过程 无论油浸式变压器或是干式变压器，它们在运行的过程中，由于有铁耗与铜耗在，这些损耗都将转换成热能而向外发散，从而引起变压器不断发热和温度升高。

具体而言，铁耗和铜耗所产生的热量将首先使铁芯和绕组的温度逐步升高。

最温度上升很快，但随着铁芯和绕组温度的升高，它们对周围的冷却介质(如油或空气有一定的温度差(又叫温差或温升)，这时绕组及铁芯就将一部分热量传到周围的介质去，从而使周围的介质温度升高，此时，由于绕组及铁芯有一部分热传给周围介质本身温度上升的速度将逐渐减慢。

经过一段时间后，绕组及铁芯温度最终达到稳定态，而不再升高，这时绕组和铁芯继续产生的热量将全部散到周围介质中去。

这就热平衡状态，上述过程是受“传热学”的规律所决定的。

在热稳定状态(热平衡)下，热流体所经过的路径是很复杂的。

在油浸变压器中般可有下列几个特点： (1)绕组及铁芯的损耗所产生的热量，将由绕组及铁芯的内部最热点，依靠传导传到绕组及铁芯与油接触的表面。

因而表面温度总比内部最热点的温度要低 图6—1表示了绕组的内部沿辐向方向的温差分布情况． 变压器在做绕组的温升试验及计算时，只能得出绕组的平均温升，而绕组的最比平均温升一般要高出10～15℃．如前所述，最热点温升对确定变压器的负载能力言，是很重要的数据，目前虽可以利用光纤测温等方法来测量绕组最热点的温度，装置费用昂贵，迄今尚未被广泛采用。

(2)当绕组及铁芯内部的热量传到表面以后，此时，绕组及铁芯表面的强度就会的温度要高些，从而将有一部分热量传到绕组及铁芯表面附近的油中，并使油的温渐上升。

一般绕组平均温度比油的平均温度要高出20~30℃(这就是说，绕组对油的平升一般为20~30℃)，通常在设计时，根据经验把绕组对油沮升控制为不超过25K较 (3)当绕组及铁芯附近的油被加热之后，就会自动向上流动，而冷却后的冷油则流动，这就是抽的对流作用(油的热传导性能很差，主要靠对流)，从而使整个变压器箱中的油温升高．另外，热油总向上流动，冷油向下流动，故油箱上部的油总比下沮要高些。

强油导向冷却变压器绕组平均温升计算方法探讨
变压器绕组温升是决定变压器运行寿命的关键因素之一。

对于变压器，要以最大的功率运行，在绕组产生热量的情况下，需要通过冷却方式使其能够稳定工作。

因此，变压器绕组的冷却是非常重要的。

本文将探讨一种强油导向冷却的变压器绕组平均温升计算方法。

正文：
变压器绕组平均温升的计算方法有许多，不同的变压器采用不同的冷却方式。

在强油导向冷却变压器中，采用的是绕组内冷却油循环方式，该方法的本质就是通过油流动的方式将绕组内部的热量传递到变压器外部，在较小的密封空间内完成散热。

在强油导向冷却变压器绕组通常采用平均温升法进行计算。

该方法基于等效混合气温升的概念，该概念包括绕组中产生热量的所有位置的绕组的温升。

在强油导向冷却变压器中，流量表明油流动的速度，对于绕组的平均温升的影响很大，因此，在计算绕组平均温升时，应该根据油流量进行分段计算。

平均温升法的主要优点是具有很高的精度和稳定性，准确描述了变压器冷却的总体效果，同时也是变压器设计的基石之一，是变压器标准化设计的必要组成部分。

结论：
综上所述，强油导向冷却变压器绕组平均温升计算方法是一种可靠的方法，它基于等效混合气温升的概念和油流量的分段计算，具有高精度和稳定性，可用于变压器的标准化设计。

在实践中，我们应该注意油流量的控制，以确保计算结果的准确性。

油浸式电力变压器绕组稳态温升降阶计算方法研究电力变压器是电力系统中常见的重要设备之一，其稳态温升是决定其运行安全可靠性和寿命的关键因素之一、对于油浸式电力变压器，绕组稳态温升降阶的计算方法是一个重要的研究课题。

本文将从电磁场计算和热场计算两个方面进行讨论，并提出一种综合考虑这两个方面的计算方法。

首先，对于绕组稳态温升的计算，电磁场的计算是非常关键的。

绕组中通过的电流会产生磁场，而磁场又会产生感应电流，从而产生涡流损耗。

因此，电流和磁场的分布是需要准确计算的。

目前，常用的方法包括有限元法和有限差分法。

有限元法是一种数值计算方法，可以准确地计算出磁场和电流分布。

有限差分法是一种数值近似方法，在网格上采样，然后利用差分方程进行计算。

这两种方法都能够给出较为准确的结果，但计算量较大，需要高性能计算设备的支持。

其次，热场计算是绕组稳态温升计算的另一个重要方面。

绕组中的电流会产生焦耳热，而液体绝缘油会通过对绕组的冷却来带走部分热量。

因此，热场计算需要考虑绕组的焦耳热产生和绕组和绕组与油之间的热交换。

常用的方法包括有限元法和有限差分法。

有限元法可以对绕组和绕组与油之间的热交换进行精确计算，而有限差分法则是一种数值近似方法，可以在网格上进行采样后利用差分方程进行计算。

这两种方法都可以得到较为准确的计算结果，但计算量较大，需要高性能计算设备的支持。

最后，综合考虑以上两个方面的计算结果，可以得到绕组的稳态温升降阶。

这个计算方法可以分为两个步骤。

首先，在电磁场计算的基础上，得到绕组中电流和磁场的分布。

然后，在热场计算的基础上，计算绕组的焦耳热产生和热交换。

最后，综合考虑绕组中的电磁场和热场，计算出绕组稳态温升。

这种计算方法可以有效地考虑电磁场和热场的相互作用，得到较为准确的结果。

综上所述，油浸式电力变压器绕组稳态温升降阶的计算方法是一个重要的研究课题。

在电磁场计算和热场计算的基础上，可以提出一种综合考虑这两个方面的计算方法，来计算绕组的稳态温升降阶。

油浸式电力变压器热点温升计算软件开发与应用中国地域广阔,能源布局极其不平衡,同时随着人们生活水平进步,电力需要越来越大,为了把能源中心和负荷中心有效的连接起来,电网输送能力必须提升,大容量变压器应用剧增。

由于大容量变压器服务地区面积广,一旦出现故障,其政治和经济影响巨大,因此如何保证变压器安全可靠运行成为重要研究课题。

影响变压器安全可靠运行的因素有很多,如绝缘耐受能力、抗短路能力、绝缘老化情况等。

本文将通过控制变压器绕组热点温升的方法研究绝缘老化问题,通过本文开发的热点温升计算分析软件,为保证大容量变压器的安全可靠运行提供了一种有效的分析方法。

本文对变压器热点温升及寿命的影响因素进行阐述,并对现有的热点温升数值计算法、导则推荐法及热路模型计算法分别进行研究与对比,发现常常规的分析热点温升方法很难反映电力变压器热点温升的实际情况。

针此上述问题,本文以HotTempterature为基础语言,借助Delphi开发平台,充分考虑热传导、热对流和热辐射的散热形式,影响热点温升的因素,编制了热点温升计算软件,完成热点温升计算软件包。

通过两台500kV变压器光纤测热点温升数据与此软件的仿真计算值对比,证实此套软件计算的准确性与实用性。

基于本文所开发的计算软件包,本文将软件运用于单相容量为1000MVA的1000kV变压器的热点温升计算上。

通过对比温升实测数据,实测热点温升值略低于软件计算值,再次证实计算软件具有非常好的可靠性,产品在此项技术上得到了保证。

本文结尾对软件开发应用在热点温升计算与控制所取得的成果进行了总结,并对软件开发后续研究前景进行了展望。

电力变压器的温升计算与散热设计电力变压器作为电力系统中至关重要的设备之一，其正常运行需要保持温度稳定，以确保设备性能和寿命。

本文将介绍电力变压器的温升计算方法以及散热设计原则，以帮助读者更好地理解和应用于实际工程。

一、电力变压器的温升计算电力变压器的温升计算主要基于电流密度和导热方程进行。

下面将分别介绍电流密度的计算和导热方程的应用。

1. 电流密度的计算电流密度是电力变压器温升计算的重要参数之一。

其计算公式如下：电流密度 = 传导电流 / 导体横截面积传导电流是指变压器中通过导体的电流总量，可以通过电压和线路电阻计算得到。

导体横截面积可以由导线的材料、尺寸等参数确定。

2. 导热方程的应用导热方程是电力变压器温度分布计算的基础，其计算公式如下：Q = k × A × ΔT / LQ：单位时间内传导的热量k：导热系数A：导热面积ΔT：温度差L：热传导路径长度通过导热方程，可以计算出变压器各部分的温度分布情况，有效指导散热设计。

二、电力变压器的散热设计电力变压器的散热设计是为了确保设备的温度稳定在安全范围内，以提高设备的可靠性和寿命。

以下是几个常见的散热设计原则。

1. 合理的散热结构设计变压器的散热结构设计应充分考虑热量传递和热量分配情况。

通常采用散热片、散热器、风扇等结构，在保证散热效果的同时要尽量减小设备的体积和噪音。

2. 散热介质的选择散热介质的选择对于电力变压器的散热效果至关重要。

常见的散热介质包括风、水和油。

根据具体情况选择合适的散热介质，并确保散热介质的流通和更替。

3. 散热性能的检测和监控对于电力变压器的散热性能应定期进行检测和监控，及时发现散热问题并采取相应的措施。

可以使用红外热像仪等设备对变压器进行温度检测，确保设备的正常运行。

三、总结电力变压器的温升计算与散热设计是电力系统中不可或缺的重要环节。

通过合理地计算电流密度和应用导热方程，可以有效地预测变压器温升情况。

目次1. 总则2. 技术要求3. 设备规范4. 供货范围5. 技术服务6. 买方工作7. 工作安排8. 备品备件及专用工具9. 质量保证和试验10. 包装、运输和储存附录A 主要名词解释附录B 地震烈度及其加速度附录C 线路和发电厂、变电所污秽等级附录D 各污秽等级下的爬电比距分级数值附录E 额定绝缘水平附录F 电力变压器中性点绝缘水平附录G 三相油浸式双绕组无励磁调压变压器损耗附录H 单相油浸式双绕组无励磁调压变压器损耗附录I 允许偏差附录J 承受短路能力附录K 端子受力附录L 接触面的电流密度附录M 变压器油指标附录N 运行中变压器油质量标准附录O 工频电压升高的限值附录P 故障切除全部冷却器时的允许运行时间1总则1.0.1本设备技术规范书适用于单机容量300～600MW火力发电厂的国产主变压器(其它容量机组主变压器可参考使用)，它提出了该变压器本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.0.2 本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，卖方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。

1.0.3如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。

如有异议，不管是多么微小，都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。

1.0.4本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。

1.0.5本设备技术规范书经买、卖双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。

1.0.6本设备技术规范书未尽事宜，由买、卖双方协商确定。

2技术要求2.1应遵循的主要现行标准GB1094 《电力变压器》GB/T6451 《三相油浸式电力变压器技术参数和要求》GB/T16274 《油浸式电力变压器技术参数和要求500kV级》GB311.1 《高压输变电设备的绝缘配合》GB/T16434 《高压架空线路和发电厂、变电所环境污区分级及外绝缘选择标准》GB/T15164 《油浸式电力变压器负载导则》GB763 《交流高压电器在长期工作时的发热》GB2900 《电工名词术语》GB5273 《变压器、高压电器和套管的接线端子》GB2536 《变压器油》GB7328 《变压器和电抗器的声级测定》GB7449 《电力变压器和电抗器的雷电冲击试验和操作冲击试验导则》GB156 《标准电压》GB191 《包装贮运标志》GB50229 《火力发电厂与变电所设计防火规范》GB5027 《电力设备典型消防规程》GB4109 《交流电压高于1000V的套管通用技术条件》GB10237 《电力变压器绝缘水平和绝缘试验外绝缘的空气间隙》2.2环境条件2.2.1周围空气温度最高温度：℃最低温度：℃最大日温差：K日照强度：W/cm2(风速0.5m/s)2.2.2海拔高度： m2.2.3最大风速： m/s2.2.4环境相对湿度(在25℃时)日平均值：％月平均值：％2.2.5地震烈度度水平加速度g垂直加速度g2.2.6污秽等级级2.2.7覆冰厚度mm(风速不大于15m/s时)2.3工程条件2.3.1系统概况1系统额定电压：10kV2系统最高电压：kV3系统额定频率：50Hz4系统中性点接地方式：2.3.2安装地点：2.3.3其它要求2.4变压器基本技术参数2.4.1型式：相，双线圈铜绕组无励磁调压油浸式变压器。

油浸式变压器绕组瞬态温升降阶快速计算方法刘刚;胡万君;郝世缘;刘云鹏;李琳【期刊名称】《电工技术学报》【年(卷),期】2024(39)3【摘要】油浸式电力变压器绕组温升监测是保证其安全稳定运行的重要手段。

为了改善采用有限元方法计算油浸式电力变压器绕组瞬态温升时存在效率不高的问题,提出一种结构保留的本征正交分解(SPOD)与离散经验插值方法(DEIM)相结合的计算策略。

首先,该文采用最小二乘有限元法(LSFEM)与迎风有限元法(UFEM)构建变压器绕组瞬态温升计算控制方程;其次,针对控制方程的特点,引入SPOD方法,通过将采样时间内的计算结果构成快照矩阵,建立降阶模型,降低有限元刚度矩阵的计算阶数,提高求解有限元方程的效率;然后,为了改善本征正交分解方法对于非线性问题效率提升不高的缺陷,结合DEIM算法,对有限元方程中的非线性项进行插值处理,从而减少每一时步形成总体刚度矩阵的时间,进一步提高总体计算效率。

为了验证文章所提算法的精确性及高效性,根据油浸式电力变压器绕组的基本特点,建立了单分区分匝绕组传热模型,对其瞬态传热过程进行计算,结果表明:基于SPOD-DEIM的有限元降阶计算能够在保证精度的前提下有效提高计算效率,与全阶计算结果相比,流场与温度场的计算误差均不超过1.5%,且计算效率提升5.1倍。

同时,为了充分说明SPOD-DEIM算法在工程应用中的价值,该文基于110 kV变压器绕组搭建了温升实验平台,建立了八分区分匝绕组数值计算模型,对算法的精度、效率及工程应用价值进行了验证及讨论,计算及实验结果表明:精度方面,降阶计算较全阶计算的瞬态全过程计算误差小于2.5%,且与实验结果相比,误差不超过5.41K;效率方面,降阶计算的全过程计算时间为54.28 h,与全阶计算相比,计算效率提升至10.57倍,与商业仿真软件Fluent相比,效率提升至6.37倍,充分说明所提算法的高效性及工程应用价值,为大型电力设备快速仿真提供新思路。