油浸式变压器饼式绕组电磁-温度-流体场双向耦合数值建模与分析
【摘要】 为提高油浸式变压器绕组温度场仿真计算的精确性，针对该类变压器饼式绕组和变压器油的材料参数均随温度变化的特点，通过分析研究其电磁场、温度场与流体场的三场控制方程及三场间耦合变量的关系，提出将电磁场与温度场松耦合，在温度场与流体场之间进行紧耦合实现电磁-温度-流体场三场耦合的建模方法.结合数值迭代计算的原理，以单匝导线作为三场间迭代计算数据映射的基本单元，应用有限元法与有限体积法联合求解.然后，针对一台实际的配电变压器低压饼式绕组，在测试且计及导线匝间绝缘对传热计算影响、对剖分网格进行敏感性分析基础上，建立饼式绕组三场耦合仿真模型，仿真计算饼式绕组的温度场分布和变压器油的运动特性.最后结合三场间的耦合理论公式对仿真结果进行了合理性分析验证.结果表明:提出的建模方法和所建的三场耦合仿真模型能有效地考虑三场间的耦合作用，从而提高计算结果的精确性，而且其计算时间在工程应用范围内可接受.
