The growing popularity of wind power has increased the need for a compact transformer. Bushings, as one of the main components of power transformers, significantly influence the reliability and effectiveness of transformers. Additionally, a key consideration in the design process of bushings is their thermal performance. Investigating the temperature distribution within the bushings is therefore crucial. This project aims to develop dynamic thermal models for bushings and predict the hot spot temperature for transformer bushings by analyzing the transformer oil temperature and load capacity. Hence, assistance in determining the suitable transformer for wind power. The thesis presents a thermal model to estimate the dynamic thermal performance of the transformer dry bushing based on the Finite Element Method (FEM). The multi-layer dynamic thermal model of the dry bushing is established by analyzing the power dissipation and the heat transfer within the dry bushing. The convection between the bushing and transformer oil, the internal conduction, and the external radiation are considered to determine the heat transfer among the bushing. Then, the temperature relations between oil and hot spot are determined and calculated in the model, where the dynamic thermal performance of transformer winding is introduced to calculate the oil temperature variation with the load. Moreover, the time constant is determined by analyzing the temperature difference between oil and hot spot. At last, the mathematical estimation model is implemented to forecast the hot spot temperature for the transformer bushing. The study’s conclusion demonstrates that there is a positive correlation between the load factor K and the temperature variation of the bushing. Furthermore, the temperature variation of the bushing also is influenced by the dynamic oil temperature, which cause the bottom oil-immersed portions of the bushing to have higher temperatures. And the Hot Spot Temperature (HST) of the bushing usually appears in the bottom portion of the inner conductor. The relationship between the HST and the dynamic oil temperature can be built with the exponential function, and the time constant is calculated to be around 8 hours.

Vindkaftens växande popularitet har ökat behovet av en rimlig och kompakt transformator genomföringar, som en av huvudkomponenterna i krafttransformatorer, påverkar avsevärt transformatorernas tillförlitlighet och effektivitet. Medan den termiska prestandan hos genomföringar spelar en framträdande roll i utformningen av genomföringar. Att undersöka temperaturfördelningen i genomföringar är därför avgörande. Målet med studien är att utveckla dynamiska termiska modeller för genomföringar och spekulera i hot spot temperaturen för transformator genomföringar genom att analysera transformatoroljans temperatur och lastkapacitet. Därför är det viktigt att få hjälp med att bestämma vilken transformator som är lämplig för vindkraft. Denna avhandling presenterar en termisk modell för att uppskatta den dynamiska termiska prestandan hos transformatorns torra genomföring baserat på finita elementmetoden (FEM). Den flerskiktsdynamiska termiska modellen av torrgenomföringen fastställs genom att analysera effektförlusten och värmeöverföringen i torrgenomföringen. Den inre ledningen, den yttre strålningen och konvektionen mellan genomföringen och transformatoroljan anses bestämma värmeöverföringen mellan genomföringen. Därefter bestäms och beräknas temperaturrelationerna mellan olja och hot spot i modellen, där den dynamiska termiska prestandan hos transformatorlindning introduceras för att gissa oljetemperaturvariationen med lasten. Dessutom spekuleras tidskonstanten genom att analysera temperaturskillnaden mellan olje- och hot spot- temperaturer. Slutligen implementeras den matematiska estimeringsmodellen för att prognostisera hot spot-temperaturen för transformatorgenomföringen. Studiens slutsats visar att det finns ett positivt samband mellan belastningsfaktorn K och temperaturvariationen på genomföringar. Dessutom påverkas genomföringar temperaturvariation också av den dynamiska oljetemperaturen, vilket gör att de nedre oljenedsänkta delarna av genomföringen har högre temperaturer. Och HST för genomföringar visas vanligtvis i den nedre delen av den inre ledaren. Förhållandet mellan HST och den dynamiska oljetemperaturen kan beskrivas med exponentialfunktionen, och tidskonstanten beräknas till cirka 8 timmar.