随着我国电网建设步伐的不断加快,变压器作为电力系统的核心设备之一,其运行可靠性与电力系统的安全性和稳定性息息相关。由于变压器内部损耗及冷却介质的不均匀分布,热点温度升高、油纸绝缘体系的老化分解是导致油浸式变压器退役的重要原因之一。因此,降低变压器内各部件尤其是绕组的热点温度至关重要。油浸式变压器内部的油流循环作为散热基础,决定了绕组区域的温度分布,同时影响着绝缘油自身的电气强度。本文基于变压器绕组的结构特点和传热方式,构建各径向油道的流量比例关联式,以研究油道尺寸对油流分布均匀度的影响,对变压器的热设计、使用寿命的延长具有重要意义。本文的主要研究内容如下:首先,针对一台额定容量为66 MVA的油浸式变压器的低压绕组,根据其结构特点和材料性质,应用有限元分析软件ANSYS构建绕组区域的二维数值模型,通过与实验数据对比证实了该模型的适用性。然后,基于量纲分析法建立油道内流量比例以及整体压降的关联式,通过数值仿真提取体积流量、压强等参数,并且在Matlab中进行相关系数的拟合,最后对关联式进行一致性检验和案例验证,为预测不同几何结构绕组区域的油流分布提供理论依据。其次,定义了表征绕组区域油流分布均匀度的参数,以二维流场数值仿真为技术手段,构建不同几何尺寸的绕组模型。分别讨论不同几何参数、入口油速以及二者综合影响下均匀度的变化,从而探明均匀度最优时的参数组合。最后分析均匀度与热点温度的关系,实现从流场到温度场的过渡与结合,为变压器热点的定位评估提供参考与指导。最后,针对强迫油循环冷却模式下底部油道出现油流逆转这一现象,根据多冷却通道模型的自身对比及局部速度流线,分析油流逆转的触发机制。通过数值仿真探究几何参数对逆转触发时机的影响,证实油流逆转对散热环境的恶化作用。进而提出三种抑制策略分别为控制几何尺寸、上窄下宽的非均匀化水平油道以及附加微导向结构,并通过试验验证了方案的可行性,在变压器的设计及制造方面具有一定工程价值。