树脂浇注干式变压器温度场分析.docx

树脂浇注干式变压器温度场分析
1.引言
树脂浇注干式变压器是目前国内外广泛应用的高压电力设备之一，它具有耐候性强、结构紧凑、噪声低、易于安装等优点。然而，在实际应用过程中，变压器运行时会发热，这会导致温度升高，可能会影响变压器的正常运行，甚至损坏变压器。因此，研究变压器温度场分布是十分必要的。
2.树脂浇注干式变压器的结构
树脂浇注干式变压器的结构如图1所示。
图1树脂浇注干式变压器结构示意图
从图中可以看出，变压器主要由高压绕组、低压绕组、铁心、夹层、绝缘材料和外壳等组成。其中，高压绕组和低压绕组分别被绕制在铁心上，然后用夹层夹在一起，然后使用绝缘材料把绕组与外壳隔开。变压器运行时，由于电流的作用，其内部会产生一定的热量，热量难以扩散，因此形成了一定的温度场。
3.树脂浇注干式变压器的温度场分析
3.1温度场形成原理
变压器内部的热量主要来源于电流通过绕组的过程中产生的Joule热，以及铁心和夹层中的铁损耗。当热量的产生量大于热量的散失量时，变压器内部的温度就会升高，导致变压器温度场分布。变压器的温度场分布受到多种因素的影响，如运行负荷、绕组结构、散热条件、环境温度等。因此，在进行温度场分析时，需要考虑这些因素。
3.2温度场分布形式
变压器的温度场分布形式呈现出一个中心对称的结构，即变压器的中心部位温度高，向两侧逐渐降低，如图2所示。
图2树脂浇注干式变压器温度场示意图
从图中可以看出，变压器的中心部位温度最高，约为100℃~110℃，向两侧逐渐降低，最低为60℃~70℃。这是因为变压器中心部位所处的导热通道相对较少，热量难以扩散到外部，因此形成了高温区域；而在两侧，变压器所处的导热通道比较多，散热条件也较好，因此温度相对较低。
4.影响温度场分布的因素
4.1运行负荷
运行负荷是影响变压器温度场分布的重要因素。负荷越大，热量产生量就越大，温度升高也就越快。因此，在设计变压器时，需要考虑它所处的负荷范围，以保证变压器运行时温度场分布正常。
4.2绕组结构
绕组结构是影响变压器温度场分布的重要因素，绕组结构不同会导致温度场分布不同。一般来说，绕组分布越紧密，导热通道越少，温度场分布越集中；相反，绕组分布越松散，导热通道越多，温度场分布越均匀。
4.3散热条件
散热条件是影响变压器温度场分布的重要因素，散热条件越好，温度场分布越均匀。根据变压器的散热方式不同，可以将变压器分为自然风冷、强制风冷和水冷三种类型。自然风冷和强制风冷变压器的散热依靠自然空气或活动空气进行，因此需要在设计时考虑变压器的通风条件和散热面积；水冷变压器则需要通过水冷管对变压器进行散热。
4.4环境温度
环境温度也是影响变压器温度场分布的重要因素。外界温度越高，变压器内部温度场就越容易受到影响，温度场分布也就越不稳定。因此，在设计变压器时，需要考虑其所处环境的温度范围，以保证变压器运行时温度场分布正常。
5.结论
树脂浇注干式变压器是一种广泛应用的高压电力设备，对于变压器温度场分布的研究具有重要的理论和实际意义。根据分析可知，变压器的温度场分布呈现中心对称的结构，温度最高处在变压器的中心部位，向两侧逐渐降低。影响变压器温度场分布的因素主要有运行负荷、绕组结构、散热条件和环境温度等。在设计变压器时，需要考虑这些因素，以保证其运行时温度场分布正常。