配电变压器中植物绝缘油直接替换矿物绝缘油温度场仿真计算及现场温升试验分析

论文摘要

为研究10 kV配电变压器中,在不改变原矿物绝缘油变压器结构设计和制造工艺条件下,直接用植物绝缘油替换矿物绝缘油后,对变压器温升特性影响。特制造两台结构设计和加工工艺完全相同的S11-M-315 kVA/10 kV配电变压器,分别填充克拉玛依25号矿物绝缘油和FR3植物绝缘油,通过Ansys CFX仿真软件对两台配电变压器进行油流和温度的模拟仿真,得到两台变压器在模拟温升实验中的差异,并通过对两台变压器实际现场温升试验,分析比对植物绝缘油直接替换矿物绝缘油后对变压器温升性能的实际影响,并通过植物绝缘油的理化性能对实验数据进行分析。研究表明,对于10 kV配电变压器,在不改变原矿物绝缘油变压器设计结构与制造工艺条件下,用FR3植物绝缘油直接替换25号矿物绝缘油,植物绝缘油变压器整体温升均比矿物绝缘油变压器高约3～6 K,但仍满足GB 1094.2—2013《电力变压器第2部分:液浸式变压器的温升》标准对温升限值要求;在同等温升条件下,植物绝缘油在变压器中的油流速度明显比矿物绝缘油慢,在本事例中仅为矿物绝油流速的1/2,这是导致其温升偏高的原因。在变压器油流速度和温度热点分布方面,植物绝缘油变压器与矿物绝缘油具有相同趋势,两台变压器温度最高点均集中在中间绕组的上部,且位于外侧的高压绕组比位于内侧的低压绕组温度高;两台变压器油流速度最大值均出现在上部绕组之间。现场温升试验和模拟仿真均相互验证了以上结论。最后,根据研究结论,分别提出降低植物绝缘油配电变压器温升和提高温升限值的方法。

论文目录

• 0 引言
• 1 S11-M-315kVA/10kV±2×2.5%配电变压器
•   1.1 变压器设计及参数
•   1.2 变压器温升限值
• 2 仿真模型及计算
•   2.1 变压器三维仿真模型
•   2.2 变压器发热与冷却
•   2.3 液体绝缘介质热特性参量
•   2.4 仿真计算
•     2.4.1 油流场分布
•     2.4.2 温度场分布
• 3 温升试验
•   3.1 空载和负载损耗试验
•   3.2 现场温升试验
•     3.2.1 温升试验结果
•     3.2.2 温升试验红外光谱及运行图
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 何清,阮羚,罗维,王瑞珍,熊虎

关键词: 植物绝缘油变压器,直接替换,模拟仿真,现场试验,对比分析

来源: 高压电器 2019年09期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 国网湖北省电力公司电力科学研究院

分类号: TM215.4;TM421

DOI: 10.13296/j.1001-1609.hva.2019.09.027

页码: 200-207

总页数: 8

文件大小: 2255K

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