变压器强油导向冷却方式的流体及传热分析

doi:10.11985/2015.12.009

电气工程学报 ›› 2015, Vol. 10 ›› Issue (12): 50-57.doi: 10.11985/2015.12.009

变压器强油导向冷却方式的流体及传热分析

黄佐流

大唐观音岩水电开发有限公司昆明 650000

收稿日期:2015-12-16 出版日期:2015-12-25 发布日期:2020-04-09
作者简介:黄佐流男 1968年生,工程师,长期从事水电建设工程机电设备管理、发电厂设备管理和检修维护工作。

Transformer Strong Guidance Oil Fluid Flow and Heat Transfer Analysis

Zuoliu Huang

Datang Guanyinyan Hydropower Development Co.Ltd Kunming 650000 China

Received:2015-12-16 Online:2015-12-25 Published:2020-04-09

摘要/Abstract

摘要：

根据流体力学原理计算了强油导向绕组的流体场,根据竖直油道、水平油道油流速度求出对流换热系数及绕组温升。依据不同绕组结构的阻力特性,调整各个绕组间的流量分配,使之充分合理利用流量,并与绕组损耗和热负荷密度相匹配,使不同绕组温升均衡分布,同时适量控制油流速度,避免油流静电的发生。最后,对整个冷却系统的阻力特性进行分析,确定冷却器容量及油泵性能是否满足要求。

关键词: 强油导向变压器, 流体及传热分析

Abstract:

According to the principle of fluid mechanics to calculate the fluid field of the oil guide winding, according to the vertical, horizontal oil flow speed and the convective heat transfer coefficient and the winding temperature rise. According to the different winding resistance characteristic of the structure, adjust the traffic distribution between each winding, fully rational utilization of traffic, and match the winding loss and heat load density, make different winding temperature rise distribution, moderate control oil flow rate at the same time, avoid the happening of oil flow static electricity. Finally, the resistance characteristics of the whole cooling system were analyzed, and determine whether the capacity of the cooler and pump performance meet the requirements.

Key words: Strong guidance transformer, oil fluid flow and heat transfer analysis

中图分类号:

TM451

黄佐流. 变压器强油导向冷却方式的流体及传热分析[J]. 电气工程学报, 2015, 10(12): 50-57.

Zuoliu Huang. Transformer Strong Guidance Oil Fluid Flow and Heat Transfer Analysis[J]. Journal of Electrical Engineering, 2015, 10(12): 50-57.

图/表 12

图1

图2

图3

Tab.1

图4

图5

图6

图7

图8

表2

表3

表4

参考文献 6

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绕组类型	入口处油平均流速 /(m/s)	散热密度 /(W/m2)	平均温升计算值/K	平均温升测量值/K	误差 (%)
高压绕组	0.13	987	55.4	56.1	-1.2
中压绕组	0.15	1337	56.1	58.5	-4.1
低压绕组	0.16	—	—	—	—

项目	计算值	实测值	计算误差(%)
高压绕组平均温升/K	49.7	50.0	-0.6
中压绕组平均温升/K	53.6	51.5	4.0
顶层油温升/K	34.0	35.1	-3.0

项目	原方案		新方案
项目	高压	低压	高压	低压
入口流速/(m/s)	0.43	0.44	0.44	0.41
散热密度/(W/m2)	2477	1014	2477	1014
绕组平均温升/K	63.5	44.8	61.7	43.9
绕组热点温升/K	83.7	55.6	74.0	52.5

管截面形状	R/d	转角度数α
管截面形状	R/d	30	45	60	90
圆形（管内径d）	0.5	0.12	0.27	0.48	1.0
	1.0	0.058	0.1	0.15	0.246
	2.0	0.066	0.089	0.112	0.159

变压器强油导向冷却方式的流体及传热分析

Transformer Strong Guidance Oil Fluid Flow and Heat Transfer Analysis

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