直流分压器暂态温升及冷却特性研究

直流分压器在量值溯源、实验室等场合工作时间较短,其暂态温升会导致测量误差。文中分析了绝缘介质为流体的实验室用直流分压器的传热过程,利用电学、热学、流体力学的多场耦合构建了其暂态温升和冷却过程的数学模型,并以500 kV实验室用油绝缘直流分压器为例对其暂态温升及冷却特性进行计算分析。结果表明：变压器油的非等温流动将导致分压器上端温度高于下端,过小的绝缘套管内径使变压器油的非等温流动集中在相邻分压电阻间隔内,导致分压器最大温升、分压电阻上最大温差以及热时间常数均增大。在计算条件下,套管内径较小的直流分压器在额定工况下工作2 h后,分压器表面最高温度高达76.5℃,自然冷却11 h后温度才能降低至60℃。本研究对直流分压器结构设计及实验室应用具有指导意义。