随着我国经济的不断发展,输电电网不断扩大,城网变电所迅速覆盖市区。城网变电所位于市中心,承担重要的供电任务,并向小型化、节地、节能发展,因此带来箱式变电站的迅猛发展。由于箱式变电站的结构特点,其极易出现因温升过高而导致的设备安全问题,在夏季温度较高时更加危险。因此需要合理的通风散热方案,以保证主变压器的安全运行。本文以某箱式变电站为研究对象,采用试验、理论分析和数值仿真相结合的方法,基于CFD数值模拟技术,通过磁-流-热耦合分析计算,对箱式变电站整体的通风换热效果进行了仿真分析,本文主要针对下面几个问题进行分析:(1)分析箱式变电站内部损耗组成;通过有限元分析软件对7600kVA干式变压器进行电磁计算,分析其主磁通及短路阻抗、漏磁场分布,并与试验值进行对比;分析其铁心损耗分布、负载损耗及附加损耗分布;(2)基于传热学与流体动力学理论,对变压器内部、高低压控制柜内部生热、散热过程进行理论分析。针对一台1600kVA干式变压器在无外壳及有外壳两种工况下的温度场及流体场分布进行数值仿真,并将仿真值与试验值进行对比,对计算方法的有效性进行验证;(3)以某箱式变电站为设计基础,建立合理的数学模型和物理模型,通过对其速度场和温度场进行数值模拟,分析不同出风口速度对于变压器温升以及整体通风散热效果的影响。在原模型基础上,分别在箱变变压器室底部、箱变棚顶增加通风孔,分析变压器温升、箱变整体温度场和流体场分布,为已建的箱式变电站的通风散热及空气流动提供理论基础;固定出风口位置,分别改变进风口位置以及进风口高度,研究箱变内部温度场和流体场的变化规律;对比各方案温度场、速度场分布,分析其分别对于通风散热的影响。总结出合理的节能设计方案,为设计人员提出参照。