随着电力工业的不断发展,变压器的额定容量不断增加,变压器温升问题已成为近年研究的重点。本文针对某大型油浸式变压器,运用CFD方法对变压器绕组及外部冷却系统进行了流场和温度场分析,考察了内部通道的油流分布,并基于此进行了一系列改进研究,为工程中的实际应用提供了参考。首先,对变压器低压绕组建立三维轴对称模型,探究内部流场和温度场分布,并针对冷却油入口附近通道的水平低速区及出口附近的高温集中区,对低压绕组的水平间距进行结构改进,结果表明:水平间距越大,绕组温度越低。其中,增大入口段第10-13层绕组的水平间距,可实现对绕组热点温度降低2.21℃,冷却效果最好;针对轴向流道尺寸进行结构改进,结果表明:轴向间距越大,热点温度越低,当轴向间距为10mm时,热点温度下降了2.5℃;基于轴向间距改进结果,探究不同导向区个数对绕组温度场的影响,结果表明:在四段绕组分别设置三个导向装置的改进效果最明显,绕组平均温度较原型下降了2.41℃,热点温度下降了1.77℃。其次,对中压绕组建立三维轴对称模型,分析其流场和温度场分布,探究轴向流道尺寸对温度场的影响,结果表明,轴向间距越大,绕组的平均温度和热点温度越高。并基于轴向尺寸的改进结果,探究不同导向区个数对绕组温度场的影响,研究发现,绕组平均温度随着导向区个数的增加而减小,但热点位置规律不明显,当导向区个数大于3时,热点温度随导向区个数的增加而升高,但升高趋势趋于平缓。最后,对于片式散热器,研究四组片式散热器在三种冷却方式下的换热性能,分别为自然对流、水平吹风和垂直吹风冷却方式,对比分析了水平吹风冷却与垂直吹风冷却形式的换热量和平均对流换热系数,就散热量而言,前者比后者高出0.5%;就平均对流换热系数而言,前者比后者高出11%左右,这是由于垂直吹风冷却方式会造成侧面的空气浪费。基于四组散热器的自然对流换热结果,探究了散热片片高、片数和片距对散热性能的影响,研究发现,在原有模型基础上,减小片高,减少片数,减小片距有利于换热能力的提高。