随着社会的不断发展,城市的土地资源将越来越匮乏,因此地下变电站在未来将渐渐占据主导地位。由于地下变电站处于封闭环境中,散热问题会是限制地下变电站发展的关键因素。在变压器箱壁处安装散热片的常规冷却方式已难以满足地下油浸式变压器的散热要求,因此地下变电站中多采用本体与冷却器分体安装的散热方式。国内对地下变电站的冷却研究,多集中于提高冷却器的冷却效率和研发新型冷却技术,对于通过改变分体布置方式提高散热效率的研究鲜有涉足。不同的分体布置方式和散热器安装距离对于绕组热点和整体设备的温度分布的影响仍无明确定义。本课题基于对分体冷却系统布置结构及变压器温度场的研究,分析不同结构形式的分体冷却布置方式对温度场的影响,深入的探究分体冷却对影响变压器温度分布的因素,填补相应研究领域的空白。通过本课题的研究可以提高地下变电站分体冷却系统的配置水平和散热能力,进一步优化地下变电站的冷却方式。本文结合国内外关于油浸式变压器温度场和冷却结构的相关内容,从数值模拟和等效试验的方向对分体冷却方式进行相应的研究。通过分析了变压器内部损耗产生的机理和计算散热片的散热系数等相关数据得到仿真设置条件。首先对一款640KVA的油浸式变压器(冷却方式:ONAF)进行分体式冷却改造,并基于不同的分体式布置方式进行了3次温升试验,并用热电偶和红外成像仪分别测量了相关数据。然后基于试验设备的相关参数,通过Comsol软件分别对三种分体冷却试验方式进行模型搭建,将建好的模型导入到Gambit软件中并对其进行网格划分,再利用Fluent软件,采用有限体积法求解仿真模型的三维温度场和油流场。分析三种分体冷却布置方式对绕组热点温度、设备整体温度分布和油流场的影响,发现在小型油浸式变压器中提高散热器中心垂直高度2m,热点温度降低了8k,整体油温均有明显下降;散热器与变压器水平距离缩短了3.5m,热点温度降低了4k,绕组热点位置约在绕组距低端75%-80%处。最后对比试验数据和仿真数据,得到相关数据的绝对误差在+6%以内,验证了仿真模型的可靠性和工程实用性。经过上文数据验证后,本文通过仿真模型进一步分析了上下分体式冷却布置位置对绕组热点温度的影响,通过研究其冷却效率,结合上文的相关结论为都市电网变电站分体式冷却系统试验评估及运维评价研究项目的下一步分体冷却效能标准制定提供一定的技术支持,同时完善地下变电站分体冷却方式安装方式的研究。