油浸式变压器绝缘纸热阻的温度特性

建立并优化变压器温度场分析的热路模型,是研究变压器绕组热点温度的重要途径,在完善油浸式变压器热路模型和提高其模型精度过程中,绝缘纸热阻参数的确定尤为关键。针对绝缘纸与紫铜接触界面填充变压器油的情况,通过原子力显微镜观测绝缘纸与紫铜表面微观结构,结合观测数据改进接触热阻模型,计算出了不同温度下油浸绝缘纸与紫铜间的接触热阻。改进了双热流计法,并测试了不同温度下紫铜与油浸绝缘纸的接触热阻。结果表明,在70℃时紫铜与油浸绝缘纸接触热阻计算值为0.000 541 m^2·K/W、实验值为0.000575m^2·K/W,并且随温度升高油浸绝缘纸导热系数减小,紫铜与油浸绝缘纸接触热阻变大,研究中5个温度点的接触热阻实验值与理论值平均误差为6.49%。该研究结果为建立并优化变压器热路模型的等效回路提供数据支持,具有较好的应用价值。

变压器绝缘纸热阻特性的理论分析与实验研究

利用双热流计法设计实验,在同一温度下对不同厚度绝缘纸的热阻进行测量,得到关于单位面积热阻与厚度的关系,通过对实验数据的分析实现接触热阻和体热阻的分离,以求得该温度下绝缘纸的导热系数和接触热阻。由AFM表面微观形貌图对每个热流通道的接触分热阻建立锥截体模型,并选用Hertz弹性模型描述接触表面的弹性形变,再利用高斯分布求得表面凸起的接触概率,即可求得表面接触热阻的大小,实验结果表明,绝缘纸的平均导热系数为0. 069 8W/(m·K),绝缘纸与紫铜间面积接触热阻为0. 002 67m^2K/W,接触热阻的数值计算值为0. 002 45 m^2K/W。绝缘纸与紫铜间面积接触热阻的实验值与数值分析结果的相对偏差为8. 98%。