基于Python的油浸式变压器换热性能快速仿真方法开发
能源与动力工程资助企业: 日立能源(中国)有限公司
企业导师: 王春平
指导教师: 胡海涛
项目成员: 刘禹辰 周峻涛
项目概述
变压器是电力系统中常见的电气设备,变压器运行时会产生因为电阻效应和漏磁涡流效应导致线圈和铁心等部件发热,继而导致温升。变压器的稳态温升是影响变压器寿命的重要因素,且不同类型的变压器为适配特定的工作环境均需要分别单独设计,因此制造方需要在设计阶段对变压器进行温升仿真。由于仿真在建模、条件设定等环节操作繁琐、重复操作多,企业需要尽可能简化仿真流程,实现自动化操作,准确快速的温升计算能够降低设计成本并优化结构。
项目目标
本项目侧重于对自冷油浸式变压器和带散热器的风冷油浸式变压器的自动化建模仿真, 并确定一种稳定、准确的解决方案。两位同学将分别负责流程中的建模及仿真部分,最终实现全自动建模-仿真流程,最终实现从几何文件到仿真报告的全自动化,并利用企业提供的温升试验结果数据对仿真模型进行验证,从而评估仿真工具的稳定性和准确性。最后通过对不同结构的变压器进行仿真,实现对变压器结构的优化。
项目成果
通过编写Python脚本完成对油浸式变压器的自动参数化建模-网格划分,实现自动读入参数-建模-创建命名选择-自动网格划分。并对自冷式和强制冷却式油浸式变压器进行了仿真验证。通过将仿真结果与实测数据对比,验证了流程的可靠性,从而实现了对油浸式变压器的高效建模-仿真流程。通过修改变压器结构参数并进行温升仿真,分析了不同冷却介质的冷却效果,提出了对油浸式变压器的结构优化方案,测得了流道宽度和线圈高度的最优值。