摘要：随着新技术、新材料不断的在变压器上应用，110kV变压器的体积正在往小型化方向发展。传统110kV变压器形状多为四角，近些年，八角形的变压器油箱逐渐兴起，八角油箱即在原四角油箱的基础上进行了倒角处理。本文主要针对体积更小的八角形油箱倒角尺寸与变压器外部箱体热点温升关系进行研究，并以此对后期110kV变压器倒角的尺寸作出科学的依据与参考。
关键词：变压器；温升；八角油箱；研究
在当前发展环境下，随着新技术、新材料不断的在变压器上应用，变压器的体积正在往小型化方向发展。传统110kV变压器形状多为四角，近些年，八角形的变压器油箱逐渐兴起，八角油箱即在原四角油箱的基础上进行了倒角处理，如图1和提2所示。这也进一步拉近了变压器油箱与器身之间的距离，可缩小变压器的体积，节省变压器的耗材。但与此同时，也使得油箱中通过的漏磁增加，有温升增加的风险。为了保证变压器性能的可靠性，我们选取三台常规110kV变压器进行了验证和研究，以对后期变压器倒角的大小作出科学的依据。
图1 四角油箱三维效果图 图2 八角油箱三维效果图
1.计算说明
为分析110kV八角油箱斜箱壁倒角尺寸对油箱热点温升的影响，现选取三台110kV产品为研究对象，基于ELMAG-3D数值仿真软件，改变油箱倒角的尺寸，分别建立模型并进行计算分析。研究对象的主要产品信息如表1所示。
表1 产品基本参数
2.计算结果
2.1 1号变压器(SZ-50000/110)
外部线圈（调压线圈）距油箱斜面的最小距离为L2，高低空道中心距油箱斜面的最小距离为L1，如图3所示，改变油箱倒角尺寸，使得L2分别等于468mm、314 mm、264 mm、214 mm、164 mm、139 mm、114 mm，建立数学模型如图4所示，计算结果如表2所示。
图3 油箱主要尺寸示意 图4 三维模型
表2 计算数据汇总
注：表中P为油箱损耗，T为油箱对油热点温升，ΔT为油箱热点温升变化值
油箱热点温升分布云图如图5所示
图5 热点温升分布云图
各方案油箱热点温升随L2趋势如图6所示。
图6 油箱热点温升随L2变化趋势
2.2 2号变压器(SZ-63000/110)
外部线圈（调压线圈）距油箱斜面的最小距离为L2，高低空道中心距油箱斜面的最小距离为L1，如图7所示，改变油箱倒角尺寸，使得L2分别等于479mm、296 mm、246 mm、196mm、146 mm、121mm、96 mm，建立数学模型如图8所示，计算结果如表3所示。
图7 油箱主要尺寸示意 图8三维模型
表3计算数据汇总
注：表中P为油箱损耗，T为油箱对油热点温升，ΔT为油箱热点温升变化值
油箱热点温升分布云图如图9所示
图9热点温升分布云图
各方案油箱热点温升趋势如图10所示
图10油箱热点温升随L2变化趋势
2.3 3号变压器(SSZ-50000/110)
外部线圈（调压线圈）距油箱斜面的最小距离为L2，高低空道中心距油箱斜面的最小距离为L1，如图11所示，改变油箱倒角尺寸，使得L2分别等于479mm、296 mm、246 mm、196mm、146 mm、121mm、96 mm，建立数学模型如图12所示，计算结果如表4所示。
图11 油箱主要尺寸示意 图12三维模型
表4计算数据汇总
注：表中P为油箱损耗，T为油箱对油热点温升，ΔT为油箱热点温升变化值
油箱热点温升分布云图如图13所示
图13热点温升分布云图
各方案油箱热点温升趋势如图14所示
图14油箱热点温升随L2变化趋势
3.结论
1）油箱热点温升随着L2尺寸的不断缩小起初平稳或略有降低，在L2尺寸大小与外部线圈距油箱长轴侧箱壁的最小距离接近时产生拐点，油箱热点温升开始不断升高。
2）三台110kV产品油箱热点温升随L2变化趋势具有共性，建议L2尺寸应不低于外部线圈距油箱长轴侧距离。
参考文献：
[1]尹克宁.变压器设计原理[M].北京：中国电力出版社，2003.
[2]薛太林.电磁场[M].北京：中国电力出版社，2017.7.
[3]严璋.高电压绝缘技术[M].北京：中国电力出版社，2015.8.
论文作者:夏秋,阴祖强,陈伦伦
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/17
标签：油箱论文; 热点论文; 变压器论文; 所示论文; 倒角论文; 如图论文; 尺寸论文; 《电力设备》2019年第7期论文;