非包封干式变压器绕组温度场研究及结构优化
干式变压器与油浸式变压器各有何优缺点？
干式变压器与油浸式变压器各有何优缺点提起干式变压器与油浸式变压器，想必大部分电气人员都再熟悉不过了，但是如果说到干式变压器与油浸式变压器的区别及各自的优缺点，可能不少电气人员都是只知其一就不知其二的。
众所周知干式变压器与油变相比较，大多数是首选干式的，因初期造价差别不大，干式变压器放在配电室直接用母线连接至和低压进线柜，油变要专门设计变压器室，还要用低压封闭母线或密集母线连接至低压进线柜，长度至少五六米以上，干变母线因柜子相邻母线很短。
后期维护油变相比较维护量较大，如选用油变，较大容量的建议采用有油枕变压器，无油枕的容易漏油。
那么干式变压器与油浸式变压器各自具体有哪些优缺点呢？下面本文简明扼要地给大家讲一讲，看完文章，希望能给广大电气电气人员加深对干式变压器与油浸式变压器的了解。
01干式变压器的定义、规格、技术参数及运行环境要求(1)干式变压器的概述千式变压器是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。
干式变压器冷却方式有自然空气冷却(AN)与强迫空气冷却(PF)两种。
干式变压器结构类型有固定绝缘包封(SCB型)和不包封绕组结构两种。
从高低压绕组的相对位置看有同心与交迭式两种。
同心式结构简单，制造方便，大部分干式变压器采用这种结构。
交迭式主要用于特种变压器制造。
(2)干式变压器的规格以SCB-11-1250kVA/10KV/0.4kV千式变压器为例，来解释干式变压器型号的意义:在上面型号规格中，S表示三相电力变压器，C 表示变压器绕组为树脂浇成型固体，在C字母位置上G表示绕组外绝缘介质为空气，B为泊式绕组，在B的位置上R表示缠绕式绕组，11是系列号，1250kVA 为变压器额定容量，10kV为变压器一次侧额定电压，0.4kv为变压器二次侧额定电压。
(3)干式变压器技数①频率50Hz②空载电琉，要求少于4%③低压耐压强度:2kV/min无击穿④绝缘电阻低压侧不少于2MΩ⑤绕组连接方式:/Y/yn0，与D/yn0⑥线圈允许温升100K⑦散热方式:自然风冷或温控风冷⑧噪声系数小于30dB各种容量千式变压器(SCB型)损耗参数如表1所示。
干式变压器绕组温升计算方法分析
干式变压器绕组温升计算方法分析傅华强 20031发热与散热的平衡—绕组的稳定温升绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。
绕组的散热是一个复杂过程。
影响绕组散热的主要因素：绕组温度；绝缘层厚；绕组外包绝缘厚：绕组外包绝缘材料的散热性能；散热气道的宽度和长度；气流速度；铁芯和相邻绕组散热的影响等。
因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。
2 绕组温升计算的数学模型绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。
公式运用的温度范围也是有限定的。
如: τ＝ K Q XQ ＝ W／SS＝∑ αi S i式中：τ—绕组温升；K—系数；X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小；Q— 绕组的单位热负荷 W/m2W—参考温度下的绕组损耗功率 WS— 等效散热面 m2S i— 绕组散热面 m2αi— 散热系数2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。
2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的，非包封变压器的传导温升所占比例很小，因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了，有些公式还要加上传导引起的温升，如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。
2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的，在一个不大的温度段，对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8，而强迫油循环时X取0.7，饼式绕组X取0.6。
一般干式变压器X值取0.8，当温升在80K 左右时，由于温度高时散热效率高，在一些计算公式中X取0.75，因而当温升在100—125K时，X的取值应该再小些。
2.4 当温升范围较大时，用一个计算公式会首尾不能兼顾，需要用两个以上的公式，它们的X值不同，即斜率不同。
电力变压器温度建模与仿真研究
电力变压器温度建模与仿真研究随着电力系统的不断发展和电力负荷的不断增长，电力变压器在电网中扮演着至关重要的角色。
而电力变压器的温度是评估其运行状态的重要指标之一，高温会导致变压器的寿命缩短甚至故障发生。
因此，对电力变压器的温度建模与仿真研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
电力变压器的温度模型是通过对变压器内部和外部的热量分布及传递进行研究，建立数学模型来描述变压器的温度分布情况。
温度建模旨在预测变压器在不同工作条件下的温度变化，并帮助决策者优化运维策略、提高变压器的运行安全性和寿命。
在电力变压器的温度建模研究中，一种常见的方法是基于热平衡方程进行建模。
这种方法将变压器视为一个热力学系统，通过热量的收支平衡方程来描述变压器内部温度的变化。
另外，还可以基于电热耦合原理，考虑电流、电压和热损耗等参数的影响，建立电流和温度之间的关系。
这些模型可以通过实测数据进行参数拟合和验证，提高其准确性和可靠性。
除了静态温度建模，动态温度建模也是电力变压器研究的重要方向之一。
动态温度建模考虑了变压器在不同负荷变化下的温度响应，可以帮助运维人员更好地了解变压器的工作状态和运行特性。
动态温度建模通常需要考虑变压器的热惯性和传热过程的时间延迟等因素，通过数学模型进行仿真分析和预测。
温度建模的研究离不开对变压器内部热量的传递和散热机制的研究。
电力变压器的内部热量是由电流激励产生的，而变压器的散热机制主要通过冷却系统实现。
因此，在温度建模研究中，对变压器内部的热量分布与传递进行准确的建模是非常重要的。
研究者可以借助流体力学和传热学等领域的理论和方法，建立冷却系统的散热模型，并将其与变压器的温度模型进行耦合，从而提高温度建模的准确性与可信度。
为了验证温度模型的准确性，仿真研究是不可或缺的一个环节。
通过对温度模型进行仿真，可以得到变压器在不同工况下的温度分布图和温度变化曲线。
同时，也可以通过与实际变压器的运行数据进行对比和验证，进一步提高模型的可靠性和适用性。
变压器高低压设备技术要求
一、变压器、高低压设备技术要求：（一）、变压器采用在中高档的企业产品。
1、规范和标准1.1合同设备包括卖方向其他厂商购买的所有附件和设备，这些附件和设备应符合相应的标准规范或法规的最新版本或其修正本的要求, 除非另有特别说明，将包括在投标期内有效的任何修正和补充。
1.2除非合同另有规定，均须遵守最新的国家标准（GB）和国际电工委员会(IEC)标准以及国际单位制(SI)标准。
如采用合资或合作产品，还应遵守合作方国家标准，当上述标准不一致时按高标准执行。
所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均应遵守国际标准化组织(ISO)和国际单位制(SI)的标准。
2、环境条件与设计条件2.1设备运行的环境要求供方应保证提供的所有材料、设备、精加工件、装置和系统在运输、卸货、搬运、储存、安装和运行中能经得起环境的条件，并且没有损坏和失灵，能长期满载连续运行。
1>周围空气温度最高温度：+40℃；最低温度：-5℃；日平均： +25℃；年平均： +20℃；2>海拔高度：小于1000米；3>环境相对湿度(在25℃时)多年平均值：小于85％；4>地震烈度：Ⅷ度；5>污秽等级：Ⅲ级6>安装地点：户内；2.2设备主要参数型号： SCB10 H系列干式变压器额定频率：50Hz；额定容量：见清单（图纸）空载额定电压变比： 10±2*2.5% /0.4kV短路阻抗： 6%或4 %（按设计要求）绝缘等级： H级相数及联接组标号：三相；D，Yn11；冷却方式： AN/AF；2.3过载能力变压器允许短时间过载能力在空气冷却情况下应满足表2.1要求(正常寿命，过载前已带满负荷)。
表2.1 变压器过载能力3、技术性能要求3.1一般要求1>干式变压器应是Nomex绝缘、空气自冷/强制风冷、高压绕组包封式或非包封式三相室内变压器。
2>干式变压器绝缘耐热等级不低于H级：主材和辅材均不低于H级的要求，且两者的缘耐热等级应一致。
211133224_基于温度场仿真的干式变压器散热设计
基于温度场仿真的干式变压器散热设计李久菊１ 秦 果２ 王军奎３ 田海涛１（１ 许继变压器有限公司 ２ 许昌许继电科储能技术有限公司 ３ 许继集团有限公司）摘 要：随着国家经济的快速发展，变压器的应用已涉及各个领域，干式变压器因其安全、环保、免维护等优点，而被广泛应用。
干式变压器的应用环境千差万别，一旦发生故障，将会引起大范围的停电，给工农业生产和人们生活带来诸多不利，因此，对干式变压器的可靠性要求也随之提升。
综合分析各类干式变压器的故障原因，有很大一部分故障原因是干式变压器的局部过热而引发的绝缘失效。
在故障发生的前后一段时间内，温度场会随着故障的发生而产生不同的变化。
为了解温度场的变化，利用有限元分析，建立干式变压器的三维模型，并对模型的电磁场、温度场和流体场进行计算，得到干式变压器的温度场分布。
通过干式变压器的温度场分析出干式变压器易存在过热点的位置，对该位置进行故障模拟，获取变压器的温度场分布变化，再根据分布变化对影响干式变压器的散热的出风口位置进行优化模拟。
结果表明，模拟结果与试验结果吻合，通风口位置设置会影响产品的散热效果。
关键词：温度场；干式变压器；散热；有限元０ 引言如果对干式变压器进行温升计算，需要通过温升计算公式实现变压器的稳态温升，利用平均温升让变压器产生负荷，并在变压器的绕组和铁心的表面进行计算并产生负荷，通过经验系数实现变压器的绕组温升。
当变压器处于风冷状态，需要通过冷却的方式让变压器的室内环境保持平衡，并让变压器中的各个通道阻力产生不同的方向和不同的变化，让各个通道中的对流换热系统发生改变，当发生气流死角时，如果无法采用常规的计算公式进行温升，需要使用有限元仿真技术，让温度场得到变化。
在实际的理论操作中，通过阻力因子、流体渐变的方式实现对流换热，并利用流体介质完成建模，实现气压的分配，完成最终的对流换热系数。
１ 温度场温度场可以直接表示空间和时间，还可以利用空间和时间让温度发生相应的变化。
基于Fluent软件的干式变压器绕组热点温度计算与分析
第 1期
崔 伟, 等 基于 F luent软件的干式变压器绕组热点温度计算与 分析
33
1 2 网格剖分 该干式变压器的绕组由铝和绝缘树脂共同组
成导热介质, 它们的导热系数相差很大, 结 构尺 寸在高宽比上也相差很大。为保证计算的精度以 及计算的速度, 在绝缘树脂部分采用网格小的尺 寸, 在铝导体以及流体部分采用网格较大的尺寸。 该算例中采用规则三角形剖分, 共 81 399个面, 53 038个单元, 28 345个节点。图 2 为该变压器 低压绕组上端部网格剖分图。
b 物性参 数 设置: 空 气密 度 1 225 K /m3、 粘性系数 1 789 4 e- 05 kg /m ∀ s、空 气导 热系 数 0 124 2 W /m ∀ K、空气比热 1 006 43 J/kg∀ K; 铝的 密度为 2 719 kg /m 3、比热为 900 J/kg∀ K、 导热 系 数 为 287W /m ∀ K; 绝 缘 树 脂 密 度 为 980 kg /m3、比 热为 1 400 J/ kg ∀ K、导 热 系 数 为 0 25 W /m ∀ K。
由经验和理论分析可知, 变压器运行时, 绕 组最热点温度发生在 低压绕组 靠近上端 部位置, 因此, 本次测量试验是在低压绕组各层热点位置 上埋放热电偶, 用以监 测变压器运行情况。由于 实际操作上的困难, 故将热电偶埋放在低压绕组 各层内侧, 在确保紧靠 导体的情况下, 尽可能地 靠近上端面, 各 试验热 电偶的位 置如图 4 所示, 测量点在距低压绕组上端部 2 63% 位置。
序号
1 2 3
计算值 /
102 1 97 7 93 4
实测值 /
100 5 98 3 97 9
误差 /
+1 6 -0 6 -4 5
干式变压器的冷却方式
3、干式变压器的冷却方式 干式变压器冷却方式分为自然空气冷却(AN)和强迫空气冷却
(AF)。自然空冷时，变压器可在额定容量下长期连续运行。强迫 风冷时，变压器输出容量可提高50%。适用于断续过负荷运行， 或应急事故过负荷运行；由于过负荷时负载损耗和阻抗电压增幅
较大，处于非经济运行状态，故不应使其处于长时间连续过负荷 运行。
随着干式变压器的推广应用，其生产制造技术也获得长足发展， 可以预测，未来的干式变压器将在如下几方面获得进一步发展:
(1)节能低噪：随着新的低耗硅钢片，箔式绕组结构，阶梯铁 芯接缝，环境保护要求，噪声研究的深入，以及计算机优化设计 等新材料、新工艺、新技术的引入，将使未来的干式变压器更加 节能、更加宁静。
4、干式变压器的过载能力 干式变压器的过载能力与环境温度、过载前的负载情况(起始
负载)、变压器的绝缘散热情况和发热时间常数等有关，若有需要， 可向生产厂索取干变的过负荷曲线。
目前，我国树脂绝缘干式变压器年产量已达10000MVA，成 为世界上干式变压器产销量最大的国家之一。随着低噪(2500kVA 以下配电变压器噪声已控制在50dB以内)、节能(空载损耗降低达 25%)的SC(B)9系列的推广应用，使得我国干式变压器的性能指标 及其制造技术已达到世界先进水平。
干式变压器特点及结构
相对于油式变压器,干式变压器因没有油，也就没有火灾、爆炸、污 染等问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间 内。特别是新的系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与 低压屏置于同一配电室内创造了条件。 1、干式变压器的温度控制系统
干式变压器的安全运行和使用寿命，很大程度上取决于变压器 绕组绝缘的安全可靠。绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是 导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温 度的监测及其报警控制是十分重要的。 2、干式变压器的防护方式
干式变压器和油浸式变压器的优缺点
干式变压器与油浸式变压器得优缺点价格上干变比油变贵。
容量上,大容量得油变比干变多、在综合建筑内(地下室、楼层中、楼顶等)与人员密集场所需使用干变。
油变采用在独立得变电场所。
箱变内变压器一般采用箱变、户外临时用电一般采用油变。
ﻫ在建设时根据空间来选择干变与油变,空间较大时可以选择油变,空间较为拥挤时选择干变、区域气候比较潮湿闷热地区,易使用油变。
如果使用干变得情况下,必须配有强制风冷设备。
１、外观ﻫ封装形式不同,干式变压器能直接瞧到铁芯与线圈,而油式变压器只能瞧到变压器得外壳;2、引线形式不同干式变压器大多使用硅橡胶套管,而油式变压器大部分使用瓷套管; 3、容量及电压不同干式变压器一般适用于配电用,容量大都在1６00KV A以下,电压在１0KV以下,也有个别做到35KV电压等级得;而油式变压器却可以从小到大做到全部容量,电压等级也做到了所有电压;我国正在建设得特高压1０00KV试验线路,采用得一定就是油式变压器。
4、绝缘与散热不一样ﻫ干式变压器一般用树脂绝缘,靠自然风冷,大容量靠风机冷却,而油式变压器靠绝缘油进行绝缘,靠绝缘油在变压器内部得循环将线圈产生得热带到变压器得散热器(片)上进行散热。
5、适用场所干式变压器大多应用在需要“防火、防爆”得场所,一般大型建筑、高层建筑上易采用;而油式变压器由于“出事”后可能有油喷出或泄漏,造成火灾,大多应用在室外,且有场地挖设“事故油池”得场所。
6、对负荷得承受能力不同ﻫ一般干式变压器应在额定容量下运行,而油式变压器过载能力比较好、7、造价不一样对同容量变压器来说,干式变压器得采购价格比油式变压器价格要高许多、干式变压器型号一般开头为SC(环氧树脂浇注包封式)、SCＲ(非环氧树脂浇注固体绝缘包封式)、SG(敞开式)干式变压器与变压器有什么区别?“当然相同得就是都就是电力变压器,都会有作磁路得铁芯,作电路得绕组、而最大得区别就是在“油式”与“干式”、也就就是说两者得冷却介质不同,前者就是以变压器油(当然还有其它油如β油)作为冷却及绝缘介质,后者就是以空气或其它气体如SF６等作为冷却介质、油变就是把由铁芯及绕组组成得器身置于一个盛满变压器油得油箱中。
SGHB型非包封干式变压器
江苏宝胜电气股份有限公司
在安装、操作和运行本变压器前， 请仔细阅读本说明书，并妥善保管！
目录
一、变压器的性能特点
·变压器的技术 ·变压器的特点 ·变压器出厂试验项目
二、变压器的结构
·变压器外形图 ·冷却风机 ·温控系统 ·防护外壳
三、变压器的使用
保证干式变压器在正常温度下安全的工作，当三相线圈温度中的最高一 相温度超过开风机的设定温度或在手动开风机的情况下，风机会开启。 2.1、若变压器采用 6 台风机，风机开启时，则面板上 6 个“风机”工 作指示灯变为绿色；若变压器采用 4 台风机，这 4 台风机须接在电源板 的 3、4、5、6 端，风机开启时，面板上 “风机 1、2、3、4”4 个工作 指示灯变为绿色，“风机 5、6” 指示灯不亮。 2.2、若某相风机出现断相故障时，则该相风机工作指示灯变为红色、 箱内发出蜂鸣报警信号。 3、具有超温报警功能。当三相线包温度中的最高一相温度超温时，温 控箱内发出蜂鸣报警、面板上“超温”灯亮，并通过电源板“超温”输 出端（10、12 端）输出一个开关信号给远距离的控制柜控制声、光报警。 4、具有自动跳闸功能。当三相线包温度中的最高一相温度达到跳闸温 度时，温控箱内发出蜂鸣报警，面板上“跳闸”灯亮，并通过电源板“跳 闸”输出端（13、14 端）输出开关信号，切断电源，保护干式变压器。 5、传感器故障时，面板“故障”指示灯会亮,箱内有蜂鸣报警,“故障” 输出端（10、11 端）输出一个开关信号。
型号 (A、B 型)
GFD610-105
表 1 风机选用规格
电机参数 电压/频率 转速
(V/HZ) (r/min)
功率 (w)
风量 ≥(m3/h)
干式变压器的结构
1 干式变压器的结构用环氧树脂浇注的变压器结构，其主要部件线卷，是用环氧树脂浇注封闭为绝缘。
环氧树脂具有良好的电气性能和机械性能，以F级树脂性能表明，其电气强度为16～20kV/mm，耐电弧性为60～110s，体积电阻率为10.１６Ωcm；其机械性能最大抗拉强度为95N/mm２，最大抗压强度为160N／mm２，最大变曲强度为150N／mm２，导热系数为0.2～0.3W/(m.k)，膨胀系数为60～70×10－６／Ｋ。
当今代表我国国内环氧树脂浇注变压器的主导产品，可分为以下三类。
1.1 以石英粉为填料的真空浇注型产品当环氧树脂用石英粉为填料(占60%)时，其膨胀系数为30～35×10－６／Ｋ，这与铝的膨胀系数24×10－６／Ｋ，较为接近，可以减少树脂固化后与导体之间的膨胀系数差，也就是避免了变压器在运行中，由于热胀冷缩产生的应力，对浇注体产生龟裂的危害。
因石英粉为填料的环氧树脂其机械强度有所减低，为70N/mm２，所以用石英粉为填料浇注外包封厚度通常为6～12mm，通称厚绝缘，散热稍差。
但由于树脂加石英粉后，其导热系数可提高到0.5～0.8W/(m.k)，可以弥补因包封厚而造成散热差的因素。
树脂中加入了石英粉后，减少了树脂用量，可以降低成本。
这是我国早期产品，相对地说，在干式变压器中生产成本相对较低。
1.2 以短玻璃丝毡为填料的真空浇注型产品当环氧树脂以短玻璃丝毡为填料时，其膨胀系数为16～18－６/K，与铜的膨胀系数17－６／Ｋ基本一致，导热系数为0.34W/(m.k)。
且抗拉强度为170N／mm２，弯曲强度为为200N/mm２，机械强度大有提高。
所以浇注外包厚度为2mm，通称薄绝缘。
以短玻璃丝毡为填料浇注的绕组，其玻璃丝毡填料是在绕组绕作过程中，予先放置在绕组的层间、段间和内外包封层内的，浇注时只需注入纯环氧树脂，在真空中把绕组注满的树脂，完全浸透匝、层间和段间，局放很小，保证了电气强度。
干式变压器的型号分类及使用要点
我们所说的干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。
分类(1)全封闭干式变压器：置于无压力的密封外壳内，通过内部空气循环进行冷却的变压器。
(2)封闭干式变压器：置于通风的外壳内，通过外部空气循环进行冷却的变压器。
(3)非封闭干式变压器：不带防护外壳，通过空气自然循环或强迫空气循环进行冷却的变压器。
特点1、高安全性：SG10变压器无可燃性树脂，在使用过程中不助燃，能阻燃，不会爆炸及释放有毒气体、不会对环境、其他设备和人体造成危害，对湿度、灰尘、污染不敏感；运行无局部放电及永无〃龟裂〃的可能。
2、高可靠性：高、低压线圈均选用NOMEX绝缘材料、并经VPl真空加压设备多次浸渍H级无溶剂浸渍漆，并多次高温烘培固化。
产品为H级(180。
C),而主要绝缘材料是C级(220℃),过负荷能力强，有很好的抗短路能力。
在通风良好的情况下，允许过载20%运行。
3、节能环保：产品寿命结束后，钢、铁等材料易回收；所有使用的NoMEX纸燃烧时不会释放有毒物质；其他绝缘材料能降解、不污染环境；产品的损耗低、节能；噪音低、设计灵活。
型号相数外形尺寸（mm）重里（Kg）长宽高BGS-3335028038030 BGS-6340028040035 BGS-10340028040050 BGS-15345030045065BGS-20345030045085BGS-25345035045090BGS-303450350450110 BGS-353550360550120 BGS-403550360550130 BGS-453550400550140 BGS-503550400550150二凯号等修BGS-603600450660常见型号1.从绝缘介质可分为SCB系列环氧树脂浇注干式变压器，绝缘材料为环氧树脂。
SGB系列H级绝缘非包封干式变压器，绝缘材料为诺麦克纸杜邦漆。
2、从铁芯材质分：硅钢片铁芯干式变压器SCB,SGB系列。
2023年高压电工作业复审模拟考试题库试卷三
2023年高压电工作业（亚审）模拟考试题库试卷三1、（判断题）在冲击短路电流最大值到达之前熔断、切断电路的熔断器称为限流式熔断器。
（）参考答案：正确2、（判断题）变压器并列运行，一般允许阻抗电压有±10%的差值，若差值大，可能阻抗电压大的变压器承受负荷偏高，阻抗电压小的变压器承受负荷偏低，从而影响变压器的经济运行。
（）参考答案：错误3、（判断题）棒式绝缘子一般只能用在一些受力比较小的承力杆，且不宜用于跨越公路、铁路、航道或市中心区域等重要地区的线路。
（）参考答案：正确4、（判断题）投入运行的断路器已有运行编号后，一般可不再标注断路器名称。
参考答案：错误5、（判断题）移动式电气设备的性能与现场使用条件无关。
参考答案：错误6、（判断题）磁力线是描述磁场结构的一组曲线，磁力线的疏密程度，反映磁场中各点磁场的强弱。
（）参考答案：正确7、（判断题）短路电流通过导体时，会使导体大量发热，温度急剧升高，从而破坏设备绝缘。
（）参考答案：正确8、（判断题）室内电气装置或设备发生火灾时应尽快拉掉开关切断电源，并及时正确选用灭火器进行扑救。
（）参考答案：正确9、（判断题）限时电流速断保护可以保护线路全长。
（）参考答案：正确10、（判断题）避雷器用来防护高压雷电波侵入变、配电所或其他建筑物内，损坏被保护设备。
（）参考答案：正确11、（判断题）人体与带电体的直接接触触电可分为跨步电压触电、接触电压触电。
参考答案：错误12、（判断题）倒闸操作时，不允许将设备的电气和机械闭锁装置拆除。
参考答案：正确13、（判断题）电流表的量程应等于被测电路中实际电流的数值。
（）参考答案：错误14、（判断题）一般地，电力系统的运行电压在正常情况下不允许超过额定电压。
O参考答案：错误15、（判断题）停电拉闸操作必须按照断路器（开关）-＞电源侧隔离开关（刀闸）一负荷侧隔离开关（刀闸）的顺序依次操作。
（）参考答案：错误16、（判断题）“在此工作！”标示牌挂在己停电的断路器和隔离开关上的操作把手上，防止运行人员误合断路器和隔离开关。
第一试题
单选题(每题只有一个正确选项，每题1分，共40分)1、( )位于变压器油箱上方，通过气体继电器与油箱相通A、冷却装置B、储油柜C、防爆管D、吸湿器您的答案是：B 正确答案是：B2、高压断路器具有断合正常（）和切断短路电流的功能，具有完善的灭弧装置A、负荷电流B、开路电流C、瞬时电流D、励磁电流您的答案是：正确答案是：A3、（）电压急剧波动引起灯光闪烁，光通量急剧波动，而造成人眼视觉不舒适的现象，称为闪变A、长期性B、周期性C、连续性D、间隔性您的答案是：正确答案是：B4、由于( )铁芯结构比较简单，绕组的布置和绝缘也比较容易，因此被我国电力变压器主要采用A、圆式B、壳式C、心式D、球式您的答案是：正确答案是：B5、SN4-10/600断路器的额定电压是（）A、4kVB、600kVC、10kVD、20kV您的答案是：正确答案是：C6、不论变压器分接头在任何位置，只要电源电压不超过额定值的( )，变压器都可在额定负载下运行A、±4/100(正负百分之四，下同)B、±5/100C、±6/100D、±7/100您的答案是：正确答案是：B7、供电频率的允许偏差规定，电网装机容量在3000MW及以下的为（）HzA、±0.3B、±0.4C、±0.5D、±0.6您的答案是：正确答案是：C8、下列（）表示时间继电器A、KAB、KSC、KTD、KM您的答案是：正确答案是：C9、当变压器二次侧短路，一次侧施加电压使其电流达到额定值，此时所施加的电压称为( )A、阻抗电压B、一次电压C、电流电压D、额定电压您的答案是：正确答案是：A10、在某一个时段内，电压急剧变化而偏离（）的现象，称为电压波动A、最大值B、最小值C、瞬时值D、额定值您的答案是：正确答案是：D11、110KV及以下线路保护测控装置，满足以下条件：负序电压大于（）V，延时10秒报母线PT断线A、6B、8C、10D、12您的答案是：正确答案是：B12、变压器的一、二次电压一般允许有( )%的差值，超过则可能在两台变压器绕组中产生环流，影响出力，甚至可能烧坏变压器A、±0.5B、±1C、±1.5D、±2您的答案是：正确答案是：A13、低压配电网一般指（）、400V电压等级的配电网A、3kVB、110kVC、220VD、35kV您的答案是：正确答案是：C14、（）的作用是将高压系统中的电流或低压系统中的大电流转变为标准的小电流，供测量、保护、监控用A、高压断路器B、隔离开关C、电压互感器D、电流互感器您的答案是：正确答案是：D15、时间继电器的（）接点是指继电器通足够大的电时经所需要的时间（整定时间）闭合的接点A、瞬时动合B、延时动合C、瞬时动断D、延时动断您的答案是：正确答案是：B16、容量在10000kVA及以上，或容量在（）kVA及以上并列运行变压器或用户中的重要变压器应装设电流纵差动保护A、2000B、3150C、6300D、8000您的答案是：正确答案是：C17、LQJ-10表示额定电压为( )kV的绕组式树脂浇注绝缘的电流互感器A、10B、20C、35D、110您的答案是：正确答案是：A18、发生短路时，在短路后约（）秒时将出现短路电流的最大瞬时值，称为冲击电流A、0.01B、0.02C、0.03D、0.04您的答案是：正确答案是：A19、三相变压器绕组为Y联结时，( )A、线电流为√3倍的绕组电流B、线电流为绕组电流C、线电流为2倍的绕组电流D、线电流为3倍的绕组电流您的答案是：正确答案是：B20、继电保护装置按被保护的对象分类，有电力线路保护、发电机保护、变压器保护、电动机保护、（）等A、差动保护B、母线保护C、后备保护D、主保护您的答案是：正确答案是：B21、环网供电的用电单位，如直接由供电企业的供电线路受电，必须增设（）装置A、电压监测装置B、电能计量装置C、电能质量监测装置D、负荷率监测装置您的答案是：正确答案是：B22、三个阻值相同的电阻Ｒ，两个并联后与另一个串联，其总电阻等于（）ΩA、0.5RB、1RC、1.5RD、2R您的答案是：正确答案是：C23、三相交流电源作△形连接时，线电压UL与相电压Up的数值关系为（）A、UL=√2UpB、UL=√3UpC、UL=UpD、UL=3Up您的答案是：正确答案是：C24、（）是以屏面布置图为基础，以原理图为依据而绘制成的接线图，是一种指导屏柜上配线工作的图纸A、安装接线图B、屏面布置图C、归总式原理图D、展开式原理图您的答案是：正确答案是：A25、导线的电阻为4Ω，今把它均匀地拉长到原来的2倍，电阻变为（）ΩA、8B、16C、24D、32您的答案是：正确答案是：B26、电流的方向规定为导体中（）运动的方向A、负电荷B、正电荷C、电子D、正电荷反方向您的答案是：正确答案是：B27、变压器中，变换分接以进行调压所采用的开关，称为( )A、分接开关B、分段开关C、负荷开关D、分列开关您的答案是：正确答案是：A28、油浸式变压器容量在（）kVA及以上，应装设瓦斯保护A、400B、800C、1000D、2000您的答案是：正确答案是：B29、装设双台变压器的用电变电所，当一台变压器故障、检修或正常停运时，断开该变压器高、低压侧断路器，合上（），即可将负荷改由另一台运行变压器供电A、旁路断路器B、分段断路器C、主变断路器D、线路断路器您的答案是：正确答案是：B30、若电网电压小于变压器分接头电压，对变压器本身无任何损害，仅使变压器的输出功率( )A、不变化B、略有降低C、略有升高D、有时降低有时升高您的答案是：正确答案是：B31、常用的变压器油有国产( )号和10号两种A、15B、20C、25D、30您的答案是：正确答案是：C32、以电气回路为基础，将继电器和各元件的线圈、触点按保护动作顺序，自左而右、自上而下绘制的接线图，称为（）A、原理图B、展开图C、安装图D、一次图您的答案是：正确答案是：B33、( )是以高压甚至超高电压将发电厂、变电所或变电所之间连接起来的送电网络，所以又称为电力网中的主网架A、发电网B、输电网C、配电网D、电力网您的答案是：正确答案是：B34、对单相接地电流大于5A时的电动机，应装设反映（）的零序电流保护A、两相短路B、三相短路C、单相接地短路D、区外短路您的答案是：正确答案是：C35、变压器在正常运行中，若容量在( )kVA及以上，且无人值班的，每周应巡视检查一次A、315B、500C、630D、800您的答案是：正确答案是：C36、根据消弧线圈的电感电流对接地电容电流补偿程度的不同，分为全补偿、（）、过补偿三种补偿方式A、电容补偿B、电感补偿C、欠补偿D、电阻补偿您的答案是：正确答案是：C37、杆塔拉线与杆塔的夹角不应小于（）A、20°B、30°C、45°D、90°您的答案是：正确答案是：B38、下列（）表示中间继电器A、KAB、KSC、KTD、KM您的答案是：正确答案是：D39、微机保护装置中，模数转换回路的符号是（）A、ALFB、S/HC、VFCD、A/D您的答案是：正确答案是：D40、在电路中，电源产生的功率（）负载消耗功率与内阻损耗的功率之和A、大于B、小于C、等于D、不确定您的答案是：正确答案是：C多选题(每题有两项或两项以上正确，每题2分，共24分)1、常用的辅助安全用具有( )等A、绝缘手套B、绝缘靴C、绝缘垫D、绝缘站台您的答案是：正确答案是：A,B,C,D2、变压器异常运行状态主要包括（）A、保护范围外部短路引起的过电流B、电动机自起动所引起的过负荷C、油浸变压器油箱漏油造成油面降低D、轻微匝间短路您的答案是：正确答案是：A,B,C3、交流高压真空接触器主要由真空开关管（真空灭弧室）、（）等部件组成A、操作机构B、控制电磁铁C、电源模块D、继电保护装置您的答案是：正确答案是：A,B,C4、下列的（）是架空配电线路常用的绝缘子A、针式绝缘子B、柱式绝缘子C、瓷横担绝缘子D、棒式绝缘子E、悬式绝缘子F、蝶式绝缘子您的答案是：正确答案是：A,B,C,D,E,F5、HXGH1-10型环网柜的计量柜的仪表室，可安装（）或一只多功能电能表A、有功电能表B、无功电能表C、峰谷电能表D、电压互感器您的答案是：正确答案是：A,B,C6、在纯电感的交流电路中，以下说法正确的有（）A、电路的有功功率等于零B、电压的有效值与电流有效值的比值为容抗C、电路的无功功率等于电路电压与电流的有效值的乘积D、电路的有功功率大于零您的答案是：正确答案是：A,C7、填写工作票要求（）A、应正确清楚B、用钢笔或圆珠笔填写C、不得任意涂改D、一式两份您的答案是：正确答案是：A,B,C,D8、下列杆塔接地电阻描述正确的有（）A、接地电阻应愈大愈好B、接地电阻应愈小愈好C、年平均雷暴日在40以上的地区，其接地电阻不应超过30ΩD、土壤电阻率高的地区，接地电阻大您的答案是：正确答案是：B,C,D9、安全用具的技术性能必须符合规定，选用安全用具必须符合（）A、工作电压B、电气安全工作制度C、安全可靠D、电业安全工作规程您的答案是：正确答案是：A,B,D10、KYN28-10系列高压开关柜小车与接地开关的联锁包括（）A、接地开关处于分闸位置时，不允许小车由试验位置的定位状态转变为移动状态B、接地开关处于合闸位置时，不允许小车进入移动状态C、小车进入移动状态后联锁机构立即将接地开关操作摇把插孔封闭D、接地开关摇把未取下时，不允许小车进入移动状态您的答案是：正确答案是：B,C,D11、在开关电器中，按吹动电弧的气体流动方向不同，可分为（）两种A、纵吹B、横吹C、不定向吹动D、定向吹动您的答案是：正确答案是：A,B12、工作票的有效期与延期要求有:（）A、工作票的有效时间，以批准的检修期为限。
10kV干式变压器技术规范书
10kV干式电力变压器目录1 总则2 使用环境条件3 技术参数和要求4 试验5 供货范围6 技术资料和图纸交付进度7 运输要求8 技术服务1．总则1.1本规范书适用于10kV干式电力变压器，它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。
1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。
如有异议，应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异”为标题的专门章节加以详细描述。
1.4本设备技术规范书经需供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。
1.5供方须执行现行国家标准和行业标准。
应遵循的主要现行标准如下。
本技术规范出版时，所示版本均为有效。
所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。
GB6450－86 干式电力变压器GB/T10228-1997 干式电力变压器技术参数和要求JB/T10088-1999 6～220kV级变压器声级2.使用环境条件2.1 海拔高度：不超过1000 m2.2最大风速：35m/s（离地10m处10分钟内的最大平均值）2.3最大月平均相对湿度: （20℃） 90%2.4最大日平均相对湿度: （20℃） 95%2.5最高环境温度：＋40℃2.6最低环境温度：—15℃2.7最高日平均气温: ＋30℃2.8耐地震能力：8度。
地面水平加速度： 0.25g;地面垂直加速度：0.123g;3．技术参数及要求3.1技术参数3.1.1系统电压：10kV3.1.2高压侧额定电压：10kV高压侧最高电压：12 kV低压侧额定电压：0.4 kV3.1.3额定频率：50Hz3.1.4绝缘水平如下表所示：kV（除特别说明外）3.1.6联接组标号：Dyn11（除特别说明外）3.1.7噪声水平：小于55dB3.1.8调压方式和调压开关采用无载调压方式。
变压器优劣比较
技术优势比：
1.干式变压器有包封型(SCB10)或杜邦NOMEX绝缘非包封配电变压器（敞开式
SG10），它们的区别在于：是否采用树脂浇注。
包封型变压器，浇注变压器的绝缘温度高，不易受潮、不受外界环境影响；而用杜邦NOMEX绝缘的非包封变压器，易受潮、工频耐压低、受外界环境影响大（例如，如果灰尘进入线圈内部，无法清理，易形成带电粒子，变压器易烧毁）。
许继的变压器属于树脂浇注的包封式变压器，具有浇注一次成型，不需要任何刷漆等处理，具有外形美观等特点，而宝胜、顺德、江苏华鹏和金曼克的变压器则不具有这种优势；云南变压器和保定天威则是非包封绝缘纸变压器安全性差。
2.两种产品都可以达到H级绝缘水平，采用非包封绝缘纸的变压器噪声大。
3.树脂浇注的包封变压器目前有两种形式：
1）低压线圈箔绕，也分为浇注的和不浇注的（如端封），浇注的变压器不易受潮，绝缘性能高；
2）变压器线圈分为线绕的和箔绕的，箔绕的高压线圈比线绕的变压器线圈电容分布比较均匀，抗雷电冲击的能力强，层间电压即匝间电压不易匝间短路。
许继变压器为高低压线圈为全箔绕、全浇注的变压器；而宝胜、顺德、江苏华鹏和金曼克则为低压线圈为不浇注箔绕形式，易受潮，高压线圈为线绕结构，抗雷电冲击能力较弱。
云南变压器和保定天威的非包封绝缘纸变压器的抗雷电冲击能力差。
4.不包封绝缘纸变压器只能是线绕的，绝缘仅靠一层绝缘纸和浸漆来处理，如
果线圈在运输或安装中易刮、碰后，绝缘易被破坏，绝缘性能易受损，变压器极易烧毁。
5.铜材与铝材：铜材的导电性能强于铝材，铝材的膨胀系数大于铜材，在过负
荷中，变压器易过热而烧毁，因此在变压器的制造中，线圈材料的选用通常为铜材。
电力变压器的温度分布仿真与优化设计
电力变压器的温度分布仿真与优化设计电力变压器是电力系统中不可或缺的重要设备，它起着调整电压、提供稳定电流的关键作用。
而电力变压器的温度分布对其正常运行及寿命具有重要影响。
因此，对电力变压器的温度分布进行仿真与优化设计是非常必要且具有挑战性的工作。
电力变压器的温度分布与其内部结构、工作负载、冷却系统等因素密切相关。
为了准确地模拟电力变压器的温度分布，首先需要对其内部结构进行建模。
电力变压器通常由高压绕组、低压绕组、铁芯等组成。
高压绕组和低压绕组是变压器中的关键元件，它们承受着电流的冲击和磁场的影响。
为了能够更好地模拟电力变压器的温度分布，需要对绕组的电流分布进行准确的建模。
接下来，需要考虑电力变压器的工作负载。
电力变压器在运行过程中会承受不同的负载，这些负载会导致变压器内部产生热量。
因此，对电力变压器在不同负载下的温度分布进行模拟是必要的。
可以通过建立变压器的热力学模型，结合实测数据，计算出变压器在不同负载下的温度分布。
除了内部结构和工作负载外，冷却系统也是影响电力变压器温度分布的重要因素。
冷却系统可以通过冷却油或风扇等方式，将变压器内部的热量散发出去。
因此，在进行电力变压器的温度分布仿真与优化设计时，需要考虑冷却系统的效果。
可以通过建立冷却系统的数学模型，计算出冷却系统对于温度分布的影响，并根据仿真结果进行优化设计。
温度分布仿真与优化设计涉及到多个学科的知识，包括热传导、电磁场、流体力学等。
因此，需要运用数值仿真方法进行模拟。
数值仿真方法可以通过离散化求解控制方程，得到电力变压器的温度分布。
目前，常用的数值仿真方法包括有限元法、网格法、有限体积法等。
这些方法能够较为准确地模拟电力变压器的温度分布，为优化设计提供依据。
在进行电力变压器的温度分布优化设计时，需要权衡多个影响因素。
除了内部结构、工作负载和冷却系统外，还需要考虑成本、能效等因素。
优化设计的目标是使电力变压器在满足工作要求的前提下，达到最佳的温度分布。
江苏华胜变压器产品说明
江苏华胜变压器产品说明江苏华胜变压器有限公司二〇二〇年十二月目录公司简介 (3)产品介绍 (3)一、干式变压器 (3)1) SC(B)H15型非晶合金干式变压器 (3)2) SG(B)10系列非包封干式变压器 (5)3) SC(B)13型干式变压器 (7)4) SC(B)10型干式变压器 (9)二、油浸式变压器 (11)1） SBH15型非晶合金变压器 (11)2） S13型油浸式电力变压器 (13)3） S11型油浸式电力变压器 (14)三、美式变压器 (17)1） ZGS型组合式变电站 (17)四、预装式变电站 (19)1） YB预装式变电站 (19)五、高低压开关柜 (21)1） KYN28A-12高压柜 (21)2） MNS低压抽屉柜 (22)公司简介江苏华胜变压器有限公司座落于历史文化名城一徐州。
公司依靠强大的研发技术力量，先进的管理体系及徐州市良好的工业基础，以我国电力工业迅猛发展为己任，投身在高新技术产业的前沿。
公司自创建以来，始终遵循“以科技为向导，服务先行，诚信为本”的经营理念，与广大客户及科研院所进行广泛深入的沟通及技术合作，优势互补，资源共享。
凭借先进的经营管理理念，雄厚的技术实力、先进的制造工艺及资源优势，成为集研发、设计、生产、销售为一体的变压器生产企业。
产品介绍一、干式变压器1)SC(B)H15型非晶合金干式变压器1、产品概述SC(B)H15非晶合金变压器是结合非晶合金变压器和传统的环氧树脂浇注干式变压器的技术优势，采.用全新的结构形式，开发出的一种新的供电输电设备。
该产品具有损耗低的突出特点，同时抗腐蚀能力强，噪声低，抗短路能力强，温升低，使用寿命长等特点。
可在冬季雨雪天气，实现持续安*供电。
长期使用，可大大降低运行费用。
2、产品特点结构造型：我公司生产三相三柱式非晶合金干式变压器，传承浇注式干变的优点，结构更加合理，性能更加可靠。
低损耗：产品空载损耗相当于SCB10型产品的40％，节能效果优异，运行经济，免维护。
干式变压器的型号、容量、重量
干式变压器的型号、容量、重量干式变压器：依靠空气对流进行冷却，一般用于局部照明、电子线路。
机械设备等变压器，在电力系统中，一般汽机变压器、锅炉变压器、除灰变压器、除尘变压器、脱硫变压器等都是干式变压器，变比为6000V/400V和10KV/400V，用于带额定电压380V的负载。
简单的说干式变压器就是指铁芯和绕组不浸渍在绝缘油中的变压器。
干式变压器的结构类型⑴固体绝缘包封绕组⑵不包封绕组绕组两个绕组中，电压较高的是高压绕组，较低的是低压绕组从高低压绕组的相对位置看，高压可分为同心式交迭式同心式绕组简单，制造方便，均采用这种结构方式。
交迭式，主要用于特种变压器。
干式隔离变压器的结构特点：铁芯采用优质冷轧晶粒取向硅钢片，铁芯硅钢片采用45度全斜接缝，使磁通沿着硅钢片接缝方向通过.绕组形式⑴缠绕⑵环氧树脂加石英砂填充浇注⑶玻璃纤维增强环氧树脂浇注（即薄绝缘结构）⑷多股玻璃丝浸渍环氧树脂缠绕式（一般多采用3，因为它能有效的防止浇注的树脂开裂，提高了设备的可靠性）高压绕组一般采用多层圆筒式或多层分段式结构低压绕组一般采用层式或箔式结构⒈开启式.是一种常用的形式，其器身与大气直接接触，适应于比较干燥而洁净的室内，（环境温度20度时，相对湿度不应超过85%），一般有空气自冷和风冷两种冷却方式.⒉封闭式.器身处在封闭的外壳内，与大气不直接接触.（由于密封.散热条件差.主要用于矿用它属于是防爆型的）⒊浇注式.用环氧树脂或其它树脂浇注作为主绝缘，它结构简单.体积小.适用于较小容量的变压器.相对于油式变压器，干式的变压器因没有油，也就是没有火灾、爆炸、污染等严重问题，故电气规范、规程等均不要求干式变压器置于单独房间内。
特别是新的系列，损耗和噪声降到了新的水平，更为变压器与低压屏置于同一配电室内创造了条件。
干式变压器的温度控制系统干式变压器的安全运行和它的使用寿命，很大程度上取决于变压器绕组绝缘的安全的可靠性。
绕组温度超过绝缘耐受温度使绝缘破坏，是导致变压器不能正常工作的主要原因之一，因此对变压器的运行温度的监测及其报警控制是十分重要的。
浅谈干式变压器击穿问题与处理
浅谈干式变压器击穿问题与处理发表时间：2018-06-19T15:31:08.223Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：席光明杨柳[导读] 摘要：干式变压器不仅具有节能、环保、防爆等优势，还有着极好的防尘、防潮性能，因此，在当前的电力系统中得到了广泛的应用。
(河南森源电气股份有限公司河南省长葛市 461500)摘要：干式变压器不仅具有节能、环保、防爆等优势，还有着极好的防尘、防潮性能，因此，在当前的电力系统中得到了广泛的应用。
但就目前干式变压器的应用情况来看，其总是会受到击穿故障的干扰，对此，需提起必要的重视。
本文对干式变压器进行了简析，并分析了干式变压器击穿问题，最后探讨了相关处理措施。
关键词：干式变压器；击穿；问题；措施引言随着我国经济水平提高，社会各领域的生产经营活动普遍增加，电力能源作为其中重要的使用资源，其持续安全的运输有着极其重要的作用，而在电力系统中有着广泛应用的干式变压器的作用不言而喻。
干式变压器是目前使用比较广泛的变压器种类，一些发达国家甚至明文规定户内安装变压器不能使用油浸式变压器，干式变压器优点显著，在电网中所占比例在逐渐升高。
但就当前干式变压器的使用情况来看，存在较为严重的击穿问题，影响到其功能的发挥。
加强干式变压器击穿问题研究，对于保障干式变压器的工作质量十分重要。
1干式变压器简析1.1树脂绝缘干式变压器油浸式变压器在安全、环保方面不具备条件。
树脂绝缘干式变压器通过半个世纪的不懈努力，各项技术已经成熟，树脂绝缘干式变压器的结构特点：铁芯形式可为叠铁心或卷铁心，低压绕组一般为箔式或圆筒式，高压绕组一般为分段圆筒式。
低压绕组可设置轴向散热气道，高压绕组可设置轴向散热气道。
该类型变压器的绝缘耐热等级一般为F级，最高为H级。
以环氧树脂为主要绝缘材料，环氧树脂内可加填料也可不加填料，采用玻璃纤维增强结构。
如图1干式变压器的绝缘结构构成。
图1干式变压器的绝缘结构构成1.2非包封空气绝缘干式变压器非包封空气绝缘干式变压器的铁芯形式可为叠铁心或卷铁心，低压绕组一般为箔式或圆筒式，高压绕组一般为饼式。
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河北工业大学硕士学位论文非包封干式变压器绕组温度场研究及结构优化姓名：陶军普申请学位级别：硕士专业：热能工程指导教师：王秀春20071201河北工业大学硕士学位论文非包封干式变压器绕组温度场研究及结构优化摘 要由于干式变压器具有体积小，损耗低，安全可靠等优点，近年来得到迅速发展，被广泛应用于高层建筑及商业中心、石油、化工等对防火与安全有更高要求的场所。
随着社会的发展，人们对干式变压器的容量要求越来越高，于是其发热与冷却问题也越来越引起人们的高度重视。
在变压器中铁心和绕组为主要发热体，其所产生的热量，除了使其自身温度升高外，也会使周围介质温度升高，特别是局部温升过高会造成绝缘过早损坏，从而大大降低变压器的使用寿命。
所以对干式变压器绕组温度场和最热点温升的研究具有重要意义。
本文通过对变压器绕组结构进行简化，建立了二维轴对称物理模型，并利用FLUENT 软件模拟干式变压器内部温度场及流体场分布情况，研究了不同的负载、不同冷却结构对绕组温度场及绕组平均温升的影响。
通过对大量数据进行整理，本文分别对高低压线圈内外垂直气道及水平气道内空气与绕组表面的换热特性进行分析，利用最小二乘法及多元回归原理拟合了对应的换热关联式，并利用热平衡原理给出了各气道内空气受热后温升的计算公式。
本文应用Visual C++及MATLAB语言，利用数值计算方法，编写了风冷干式变压器绕组温度场计算软件。
该软件可以分别计算干式变压器高、低压绕组温度场，使用起来十分方便。
此软件计算的结果以图形形式表示，用户可以根据需要查看各个线饼以及整个绕组的温度场分布、热点温升及位置。
利用此软件计算的结果与实验值相比，尽管数值上有一定的偏差，但温度场分布规律相当吻合，对变压器的设计及热点预测具有一定的指导意义。
关键词：干式变压器，绕组，温度场，热点温升，平均温升，数值模拟ⅰ非包封干式变压器绕组温度场研究及结构优化ⅱTHE STUDY OF TEMPERATURE FIELD OF NO-ENCAPSULATED-WINDING DRY-TYPE POWER TRANSFORMER AND ITS STRUCTURAL OPTIMIZATIONABSTRACTWith small size, low loss, and high reliability, dry-type transformers (DT) are widely usedin recent years, especially in places with high requirements for fire protection and safety, such as high buildings, petroleum and chemical industries. On the other hand, the technical demand for the capacity of DT is increasing as the society develops. So, the heating and cooling of DT have been paid much attention. The generated heat by the windings and iron core of DT can cause the temperature rise of both the body and the surrounding medium. If the local temperature of DT is overheated, the insulation will be destroyed, which can greatly reduce the service life of DT. It is of significance to the study of the temperature field and the temperature of the highest hot point of DT.In the present work, a two-dimensional axis-symmetric model of the DT winding is presented based on a proper structural simplification. The temperature and flow field inside the DT are simulated using the CFD software of Fluent. The effects of loads and cooling patterns on the temperature rise of the windings are discussed. The behavior of heat transfer between the surface of the windings and the air in the vertical and horizontal flow tunnels both inside and outside the high and low voltage coils are analyzed. Further, the heat-transfer empirical equations are obtained using the multi-variant regression, and then the formula of the temperature rise of air inside the flow tunnels are presented.An interface-friendly computer tool for the numerical calculation of the temperature field of the air-cooled DT windings is compiled using code of Visual C++ and MATLAB. With this tool, the temperature field of high and low voltage coils of DT can be obtained with ease. Besides, the calculated results can be shown in the graphical forms, and if necessary, the user can view the temperature field, the temperature rise and locations of hot point of expected windings.The comparison on the experimental and calculated results shows that, in spite of a certain relative error, both the methods appear a similar distribution of temperature field. Therefore, the computer tool in this paper is helpful for the design of DT and the prediction of its hot points. KEY WORDS: dry-type transformer, winding, temperature field,hot-point temperature rise,average temperature rise, numerical simulation原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。
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（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：日期：导师签名：日期：河北工业大学硕士学位论文第一章绪论§1-1课题的研究背景和意义1-1-1本课题研究背景电力变压器是电网中的主要电气设备。
它对电能的经济传输、灵活分配、安全使用等具有重要意义。
由于干式变压器具有体积小，损耗低，安全可靠、维护简单、可深入负荷中心等优点，所以近年来得到迅速发展，并越来越多地被应用于高层建筑及商业中心、石油、化工等对防火与安全有更高要求的场所。
长期以来，人们对于变压器中电、磁和力方面的问题已经进行了大量的研究，至今已能很好地揭示这些现象的物理状况，并已有了足够精确的数学描述。
然而对变压器中的发热和冷却问题，长期以来研究较少，知之不多。
其原因，一方面是先前在变压器容量不是十分大的情况下，热问题没有引起人们足够的重视；另一方面它涉及到传热学、流体力学、电磁学的边缘学科，其复杂性和试验难度也限制了其自身的发展。
随着社会的发展,人们对变压器的要求也不断提高。
在超大容量变压器不断涌现的同时，变压器的散热问题也就愈加突出。
众所周知，变压器的单台容量越大，其经济技术指标越高。
因此，随着新材料新技术的不断发展，人们不断地提高变压器的电压等级和单台容量。
变压器单台容量增加受到的阻碍主要来自运输方面——外形尺寸和重量上的限制。
同时，随着变压器每柱容量的不断提高，变压器中的热问题也就越来越突出。
变压器线圈的过热不仅造成绝缘的加速老化而影响其寿命，而且由于线圈局部过热而造成的恶性事故在国内外均有发生。
这些问题造成了巨大的经济损失，越来越引起人们的密切关注。
热问题已经成为近年来国际大电网会议的主要议题之一。
运行中，干式变压器同油浸式变压器一样，铁心由于磁滞损耗、涡流损耗，绕组由于电阻损耗、杂散损耗及引线损耗等而产生热量。