浅谈变压器的损耗及其效率.pdf

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1、I黜：悫煮黧警秘长春羊草煤业股份有限公司(吉林130505)牟香荣【摘要l电力变压器损耗是指空载损耗P。和短路损耗P。之和。当用额定电压施加于变压器的一个绕组上，而其余的绕组均为开路时，变压器所吸收的有功功率为空载损耗P。；对双绕组变压器来说，当以额定电流通过变压器的一个绕组，另一个绕组短接时变压器所吸收的有功功率为变压器的短路损耗P。。而变压器的附加损耗直接影响变压器的运行效率和电网的经济效率。【关键词l变压器损耗效率一、前言随着大型变压器内部结构的不断改进，变压器承受过电流和过电压的能力得到了稳步提高。由于容量的增大，电压等级的升高，大型电力变压器比中

2、小型变压器的铁心、绕组和绝缘都比较复杂。所以电力变压器的各种损耗也相应较高，要想使电力变压器能够经济、高效率地运行，则必然要降低变压器的各种损耗。二，变压器损耗分类(1)有功空载损耗P。使用由于变压器铁心的磁化所引起的磁滞损耗和涡流损耗的统称，是固定损耗，与负荷无关。另外，空载损耗使变压器在投运后时时刻刻都产生能源的损失，因此把它控制在一定的范围内，对变压器的经济运行和节约能源都有重要意义。空载损耗主要包括铁心在变磁通作用下所产生的磁滞损耗和涡流损耗。同时也包括空载电流流过绕组所产生的电阻损耗和附加损耗，但由于这部分损耗所占的比例很小，所以可忽略不计。(2

3、)有功负载损耗P。变压器的电阻损耗，随负荷的平方变化。变压器的短路损耗也称为变压器的负载损耗，是在变压器一侧将绕组的线端短接，在另一侧供给额定频率的额定电流，这时两侧的绕组都流过额定电64．然黑熙姗年黼流，因而产生了漏磁通。绕组中除了有额定电流而产生的电阻损耗外，漏磁通在绕组中和结构件中所产生的损耗叫做附加损耗，合在一起称为负载损耗。三，降低变压器的损耗1．降低空载损耗的方法要降低空载损耗，必须要降低铁心总量G。、单位损耗Pc和工艺系数艇。这就需要：1)采用性能优良的硅钢片。硅钢片(包括非晶合金片)性能越好，单位损耗P。越小，从而空载损耗和铁心重量都可以降

4、低。2)改进铁心结构和工艺，降低工艺系数K。。当硅钢片性能一定时，单位损耗一定，而降低铁心总量时，磁密增大，单位损耗成二次方增大，空载损耗反而上升，故降低工艺系数比较好。3)每层即每一叠的片数，在工艺条件许可时应尽可能少(一般采用2片或3片一叠)。4)每层叠片的片形，即片的种类，应尽可能地少。5)片形尽可能简单，因为简单的片形，可以简化生产流水线，便于调整和生产，减少工时，提高工效。6)必须保证铁心的机械强度。它取决于轭与柱叠片之间搭接形式和搭叠的可靠性。7)尽可能节约材料，片形的选用为实现套裁提供了方便。2．影响变压器的损耗的因素变压器铁心的空载性能主要

5、取决于所选硅钢片的质量。目前大型电力变压器主要使用的硅钢片有2种：品粒取向硅钢片、高导磁力取向硅钢片。其厚度有0．23mm、0．27ram、0．30ram。硅钢带(片)有2种损耗：磁滞损耗和涡流损耗。磁滞损耗随着硅钢片的材料系数、磁通密度、磁通变化频率及体积的增大而增加；涡流损耗随着硅钢片的电导率、片厚的平方值、磁通密度及体积增大而增加。采用薄硅钢片，不仅可有效地减少涡流，而且能降低趋肤效应的不良影响。因此，要求用薄的硅钢片来叠装铁心，硅钢片越薄，其效果越好。但硅钢片越薄，加工这种硅钢片的工艺越复杂、成本越高。在铁心制造中，硅钢片越薄，叠片越困难，而且硅钢

6、片间绝缘所占尺寸相对增加，使叠片系数下降，造成磁通密度增高。因此，硅钢片又不宜过薄。综合利弊，目前变压器一般选用的硅钢片厚度为0．23～0．35mm，个别地方(如铁心油道)用0．50mm。3．空载损耗和空载电流的影响因素1)直接缝和斜接缝铁心转角处影响。空载电流随铁心转角处磁通方向与硅钢片轧制方向间夹角增大而增大。2)铁心叠片剪切、运输和撞击时会使空载损耗和空载电流增大，最大值有时分别可达5％31：110％。3)滚毛刷时在硅钢片中产生剩余机械应力使硅钢片结构发生变化，导致空载损耗和空载电流增大，它们分别增大7％年H50％～60％。4)在铁心夹紧叠片时，由于

7、夹紧压力和叠片弯曲或者在强行整平时，在硅钢片中产生附加的机械应力，致使硅钢片的磁性能变坏。5)当铁轭截面的形状不与铁心柱截面形状相同时，空载损耗增大系数为1．05，铁轭截面形状与铁心柱截面形状相同的结构比三级铁轭和多级铁心柱结构空载损耗减少10％。上铁轭插片工序因gI起绝缘损伤、接缝变坏等因素造成空载损耗和空载电流增加5％～10％。6)材料和生产工艺过程中的错误会引起P。增大，如硅钢片材料不良、毛刺大、绝缘不好、铁心中某一部分短路。碰撞、弯曲、摔打、传递、剪切、叠板、起立以及插板等应有合适的装备，要求细致操作和有经验，否则损耗增大。四、降低负载损耗1)当用

8、电负荷一定时，选用不同容量变压器条件下的有功损耗、损耗率和效率。变