随着电网规模和发电容量的不断增加,作为输变电系统中的重要设备——油浸式变压器,也向着高电压、大容量方向发展。大型油浸式变压器在运行时受到电磁场、流体场和温度场等多种物理场的共同作用,其内部的热问题会更加严重,过高的温度会引发绕组局部过热和绝缘问题、减少变压器使用寿命,甚至危及电网的安全稳定运行。因此,开展大型油浸式变压器漏磁场计算、流体-温度场计算和绕组结构优化等研究具有重要意义。本文以一台型号为OSFPSZ-240000/400的大型油浸式变压器为研究对象,主要工作如下:首先,选用COMSOL软件建立OSFPSZ-240000/400变压器绕组漏磁场的仿真计算模型,采用自适应网格剖分进行有限元数值计算。结果表明,短路阻抗计算值相对误差为0.40%,减小了5.26%,绕组漏磁场计算精度提高。提取漏磁场的漏磁密度和网格单元坐标计算得到绕组涡流损耗分布,通过天威保变电气股份有限公司专用软件验证其准确性,为温度场热源的准确计算奠定了基础。然后,根据大型油浸式变压器的实际运行工况,确定流体-温度场的求解条件,推导热源密度随温度变化的公式,采用弱耦合方法将热源加载到流体-温度场,应用整场流-固耦合有限元法进行流体-温度场的数值计算。结果显示,热点温升计算值与试验值相比,最大误差5.71%,热点位置吻合较好。通过计算温度场和油流场的分布情况,分析讨论了导线绝缘厚度、水平油道高度、端部加宽水平油道数、垂直油道宽度、导向分区数和绕组进油口位置对热点的影响,提出了降低热点温度的合理设置方案。最后,建立OSFPSZ-240000/400变压器的绕组温度场三维计算模型,通过仿真计算对三维温度场温升分布特性进行了研究,发现A、B、C相绕组温升分布存在相互影响,热点一般形成于相间位置。