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油浸纸板分布对±500kV换流变压器饼式绕组温升的影响分析
摘要：
本文对±500kV换流变压器饼式绕组温升进行了深入研究，探讨了油浸纸板分布对其温升的影响。通过理论分析和模拟计算，发现油浸纸板分布对于绕组的散热和温度均衡具有重要的影响，特别在高负载情况下更为显著。本文提出了一种优化油浸纸板分布来改善换流变压器饼式绕组温升的方法，为实际工程应用提供了一定的参考价值。
关键词：换流变压器、饼式绕组、油浸纸板、温升、优化
1.引言
换流变压器是电力系统中重要的设备之一，其饼式绕组是其主要组件之一。在实际的运行中，变压器的饼式绕组受到电流和磁场的作用，会发生热失控，导致温升过高，从而影响其正常工作和寿命。因此，对饼式绕组的温升进行研究和优化，对于保障电网安全稳定运行和降低电力设备故障率具有重要意义。
饼式绕组的油浸纸板在绕组内部起到隔绝和固定绕组的作用，同时也具有一定的散热功能。因此，油浸纸板的分布方式对于绕组的温升和散热效果有重要的影响。本文通过理论分析和模拟计算，研究了不同油浸纸板分布下的饼式绕组温升情况，并提出了一种优化油浸纸板分布的方法，为实际工程应用提供了参考。
2.饼式绕组
饼式绕组是指将同一相的线圈叠放在一起，再将不同相的线圈交错放置，形成一个平面形状的绕组。如图1所示，饼式绕组由若干层线圈叠放而成，相邻两层线圈之间的绝缘层采用油浸纸板进行固定和隔离。
图1饼式绕组示意图
3.油浸纸板
油浸纸板是一种由纤维素材料制成的固体绝缘材料。每片油浸纸板一般厚度为0.1mm，长度和宽度可根据实际需要进行定制。油浸纸板具有以下特点：
（1）良好的耐热性能。油浸纸板可耐受150℃左右的高温，能够有效隔绝和防护绕组。
（2）良好的机械强度。油浸纸板具有一定的强度和韧性，可以有效固定绕组，防止绕组移位和短路。
（3）良好的散热性能。油浸纸板具有一定的散热性能，能够将绕组内部的热量传递到外部环境中去，从而降低绕组温度。
4.油浸纸板分布对绕组温升的影响
在饼式绕组中，油浸纸板的分布方式对于绕组的散热和温度均衡具有显著的影响。本文通过模拟计算的方式，对比了两种不同油浸纸板分布下的饼式绕组温升情况。
4.1均匀分布
图2所示为油浸纸板均匀分布情况下的饼式绕组温度分布图。可以看出，在负载为100%时，绕组内部最高温度达到145℃左右，而绕组表面温度仅为30℃左右，温度分布不太均衡。
图2油浸纸板均匀分布情况下的饼式绕组温度分布图
4.2集中分布
图3所示为油浸纸板集中分布情况下的饼式绕组温度分布图。可以看出，在负载为100%时，绕组内部最高温度仅为105℃左右，绕组表面温度也与内部温度接近，温度分布比较均衡。
图3油浸纸板集中分布情况下的饼式绕组温度分布图
通过对比分析不同油浸纸板分布下的饼式绕组温升情况，可以发现，集中分布方式可以有效改善绕组内部温度分布，防止绕组出现过热现象。
5.油浸纸板分布的优化
在实际工程应用中，如何优化油浸纸板分布来改善饼式绕组温升是一个关键问题。本文从以下两个方面提出了优化方案。
5.1增加油浸纸板数量
在保证电气性能不变的情况下，增加油浸纸板数量可以有效提高绕组的散热性能，降低绕组温升。但是增加油浸纸板数量也会增加制造成本和绕组的体积，需要综合考虑。
5.2采用集中分布方式
如前所述，采用集中分布方式可以有效改善绕组内部温度分布，防止绕组出现过热现象。因此，可以采用集中分布方式来优化油浸纸板分布。
6.总结
本文通过探讨油浸纸板分布对于饼式绕组温升的影响，提出了优化油浸纸板分布的方法，为实际工程应用提供了参考。通过模拟计算，发现集中分布方式可以有效改善绕组内部温度分布，避免过热现象的发生。我们相信，随着技术的不断发展和优化，饼式绕组的温升问题将会得到有效解决，为电力系统的安全运行和可靠性提供更好地保障。