配電變壓器作為連接城市電網(wǎng)與用戶之間的重要紐帶，在保障終端用戶安全可靠供電方面發(fā)揮著重要作用。隨著城市群電力負(fù)荷需求的快速增長(zhǎng)，需要擴(kuò)建配電基礎(chǔ)設(shè)施，安裝或布置新的變電站。然而，在高負(fù)荷密度的大城市，地方當(dāng)局對(duì)在公共空間布置分散的室外變電站的容忍度越來越低，架空變壓器也對(duì)城市景觀產(chǎn)生了負(fù)面的視覺影響。由于城市地區(qū)土地資源寶貴，電力變壓器的安裝受到嚴(yán)重限制，變電站選址不當(dāng)，導(dǎo)致電纜浪費(fèi)和電網(wǎng)損耗相應(yīng)逐步增加。另一方面，建筑物內(nèi)的變壓器可能不太經(jīng)濟(jì)，并且與住宅暴露于電磁場(chǎng)有關(guān)。因此，與傳統(tǒng)變電站相比，地下變電站在城市地面空間、噪聲排放和生活電磁輻射方面都有所減少，近年來被認(rèn)為是配電系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展和城市化的基石

地下變電站一般是住宅和商業(yè)用的將交流電從中壓轉(zhuǎn)換為低壓的配電變電站，分為半埋式變電站和直埋式變電站[2]。直埋式變電站(direct-buried transformer變電站，DBTS)是在預(yù)制金屬或混凝土材料制成的圍護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)的全埋式配電變電站，由配電變壓器、低壓板、中壓隔間等部件組成。與常規(guī)架空變電站不同的是，DBTS被地下土壤包圍，變壓器鐵心和銅損產(chǎn)生的熱量需要通過變電站內(nèi)的油冷循環(huán)和通風(fēng)散熱。然而，由于土壤的導(dǎo)熱性，會(huì)加劇地下熱量的積累，從而不利于提高DBTS的內(nèi)部溫度。埋地變壓器過高的繞組熱點(diǎn)溫度(HST)會(huì)導(dǎo)致絕緣老化加速，變壓器的壽命損失(LOL)，繞組絕緣性能下降甚至可能導(dǎo)致變壓器故障并導(dǎo)致配電系統(tǒng)停電。此外，由于繞組高溫溫度超過110℃時(shí)，變壓器的老化會(huì)加速，因此變壓器的負(fù)載能力會(huì)隨著高溫溫度的變化而非線性變化。隨著地下DBTS內(nèi)熱量的不斷積累，變壓器的額定負(fù)荷增大