随着我国特高压输变电工程的迅速发展,电力变压器的容量和电磁负荷也在不断提高。如果设计不当,变压器损耗过大,或散热性能不良,会导致变压器内温升过高,绝缘老化,内部冷却油物理和电气性质发生改变,最终引起短路事故。因此,大型电力变压器的损耗和温升计算问题就显得尤为重要。论文针对大容量油浸式电力变压器内部冷却结构复杂,温度难于准确预测的问题,根据油路结构特点和绕组冷却分析,建立了基于流体网络的变压器温度计算模型。模型考虑了绕组油路轴向的重复性,将冷却回路划分为绕组油路,冷却器和连接结构油路三部分,局部采用CFD方法计算流场,分析其流阻和冷却特性,整体通过油流动状态耦合形成流体网络,求解得到全域温度分布。本文主要工作如下:1.建立了大型油浸式电力变压器的流体网络模型,并从数学和传热学角度出发,论证了IEEE标准温度计算模型的不足。2.建立了样机变压器的三维铁心-绕组电磁计算模型。模型考虑了铁心夹件、拉板和铁心油隙引起的磁场分布变化,按照实际尺寸逐片叠压构成铁心,采用有限元法计算了绕组电阻损耗和涡流损耗,将其作为绕组热源。3.根据变压器油路结构,构建了油路主要结构件的流体计算模型。本文将整体油路划分为分段油路,对各分段油路的流体特性进行了局部分析,得到了各结构件的流阻-流速关系。通过网络计算,确定了变压器油泵的工作点,计算出了油路流速分布。4.利用绕组油路轴向上的重复性,对绕组油路模型进行了简化。仅需对不同结构的绕组油路分段建模,即可得出流体网络绕组部分所需参数。模型中,考虑了垫块、撑条和绝缘纸等实际结构,沿轴向以线饼的形式构建了绕组。通过局部热分析得到了各绕组饼上的平均换热系数,结合流体网络和提出的公式,确定了绕组温度分布和热点位置。论文以一台240000k VA,330k V油浸式电力变压器为例,采用本文所述方法对样机绕组温度进行了计算,并通过实验验证了方法的有效性。结果证明:该方法在保证计算精度的同时,大为减小了模型,节约了计算时间。同时,由于本方法具有一般性,可以为其他结构的变压器温度计算提供依据。