纳米改性变压器油传热特性仿真研究

周竹君¹，金逸²，孔海洋³，方福歆³，王璇³，金淼³，刘红雨⁴，关伟民³

1. 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司2. 江苏省电力公司3. 武汉大学电气工程学院4. 武汉大学资源与环境科学学院

摘 要：为改善油浸式变压器油纸绝缘系统的散热状况,对纳米改性变压器油的传热特性进行研究。通过制备不同浓度的Si O2纳米改性变压器油并对其热导率进行比较分析,结果表明随浓度增加,改性变压器油的热导率相应增大。利用COMSOL Multiphysics建立了油浸式变压器二维简化模型,分别在自然对流和强制对流条件下,利用有限元法(FEM)求解变压器内温度场与速度场的分布。考虑到纳米颗粒的分布及电泳动力对温度和速度分布的影响,对原模型进行了修正。仿真结果表明:自然对流下纳米改性变压器油较未改性变压器油的温升明显降低,强制对流下主要受入口速度影响,改善效果不明显。采用扰流板结构对变压器箱壁进行优化后,提高了自然对流下的散热效果。

关键词：变压器油;纳米改性;传热特性;有限元法;