在国民经济建设中,我国仍然大量使用油浸变压器,而在欧盟国家则大力推广变压器的“无油化”,鼓励尽可能的使用干式变压器,不用或少用油浸变压器。干式变压器具有体积小、防火、防爆、能深入负荷中心等优点,因此,干式变压器的大量应用是未来我国的发展趋势。目前阻碍干式变压器发展的是其热性能,导致其容量不能太大。干式变压器主要以自然对流散热为主,此时在额定负载下能够长期连续运行,当需要过负载运行时,就要靠强迫风冷来散热。为了提高干式变压器的散热能力,首先,变压器要处在通风良好的环境中,充分利用外界自然环境中的风压来加强变压器室内的通风效果;其次,就要考虑变压器自身的结构,利用一些强化传热方法,来提高干式变压器的散热。本文采用了数值模拟的方法研究了不同的方案,来强化干式变压器自然对流和强迫风冷条件下的换热能力。方案如下:1.对干式变压器气道撑条结构进行设计和优化,从减小撑条体积、覆盖面积,增加扰流的角度,设计了几种新型撑条结构。2.对高低压绕组间的绝缘筒结构进行了设计和优化,通过加高绝缘筒的方法,利用“烟囱效应”提高了自然对流散热能力。3.在绕组顶部加通风板同样利用“烟囱效应”,增加了气道内空气的流量;在绕组底部加导流板能够减小空气进入气道的入口阻力,也能将更多的气流引入气道内。同时,对通风板和导流板的尺寸和位置进行了优化。4.在绝缘筒和撑条上加涡流发生器来强化自然对流和强迫风冷时的换热。并研究了最佳的涡流发生器尺寸。每一种方案都有具体的模型设计和实施方式并通过商业软件Fluent对其进行了数值模拟分析,发现以上几种方案都能够有效降低干式变压器运行时的平均温升和热点温升,提高了变压器的使用寿命。