变压器是电网中能量转换、传输的重要的电力设备,其故障将会给电力系统带来重大经济损失。电力变压器的预期寿命主要取决于绕组的绝缘老化,而影响变压器绝缘老化率的主要因素是热点温度。因此,变压器热设计的主要目标是将热点温升控制在一定范围内。对于油浸式电力变压器,其热点温升受绕组几何形状、损耗分布、油流流量和变压器油物性参数控制。且其温升计算问题是一个电磁场、流场及温度场相互耦合的多物理场耦合计算问题。为了更准确地研究油浸式变压器温度场分布,首先,本文搭建了变压器油运动粘度测试平台,针对油浸式变压器常用的25~#和45~#绝缘油,测试了绝缘油在不同温度下的运动粘度,并对25~#绝缘油进行不同程度的老化试验。通过对测试数据进行拟合,得到了变压器油粘度与温度的关系式。然后,提出了一种基于非结构网格的流场-温度场耦合计算方法。该方法采用非结构三角形网格对求解域进行剖分,使用控制体有限元法求解绕组油流区域的速度场,应用流线迎风有限元法求解整体场域的温度分布。在速度场计算中引入速度提升的方法解决出口边界处出现的回流流动问题。在温度场求解时提出了适用于线性三角形单元的流线迎风稳定参数。分别运用该耦合方法和流体仿真软件Fluent计算了一台油浸式电力变压器局部绕组模型的油流及温度分布。并对流体场和温度场结果进行了对比,验证了本文算法的正确性和有效性。最后,采用本文提出的耦合计算方法对损耗的温度效应、涡流损耗、热源分布形式、入口速度和油老化等物理参数,以及水平油道高度和匝间绝缘等几何参数对绕组内部的油流流量和温度分布的影响。相关计算结果可为油浸式变压器冷却系统的优化设计提供参考。