电力变压器空载损耗解决方法
发布时间：
2021-09-15
电源变压器的损耗主要包括空载损耗和负载损耗两部分。 变压器的空载损耗主要包括铁芯材料的磁滞损耗、涡流损耗和附加损耗，由于变压器的空载损耗属于励磁损耗，与负载无关。
电源变压器的损耗主要包括空载损耗和负载损耗两部分。 变压器的空载损耗主要包括铁芯材料的磁滞损耗、涡流损耗和附加损耗，由于变压器的空载损耗属于励磁损耗，与负载无关。
1）磁滞损耗是铁磁材料在反复磁化过程中由于滞后现象而引起的损耗。 磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比。
2）涡流损耗。 由于铁芯本身是金属导体，由于电磁感应现象产生的电动势会在铁芯内部产生环流，即涡流。 涡流损耗是由流过铁心的涡流和铁心本身的电阻引起的。 3) 额外的铁损坏。 附加铁损并不完全由变压器材料本身决定，主要与变压器结构和生产工艺有关。 产生附加铁损的原因有：磁通波形中存在高次谐波成分，会引起附加涡流损耗； 因机加工造成磁性能劣化，损耗增加； 核心接头和核心柱与磁轭之间的 T 区的局部损耗增加。
降低空载损耗的方法
由于空载损耗是变压器的一个重要参数，只占变压器总损耗的20%～30%，要降低空载损耗，必须降低总铁心、单元损耗和工艺系数。 降低空载损耗的主要方法有：
(1) 采用高导磁硅钢片和非晶合金片。 普通硅钢片厚度0.3～0.35mm，低损耗，可用0.15～0.27mm。 同时，如果分级堆垛，可降低铁损8%左右。 可通过激光照射、机械压痕、等离子处理等方法降低高导磁率硅钢片的损耗。 但是，根据快速冷却原理制成的非晶合金薄片和含硅量为6.5%的硅钢片的涡流损耗小于高导磁率硅钢片。
(2)降低工艺系数。 工艺损耗系数与硅钢片材质、冲剪设备是否退火、装夹程度等诸多因素有关。 对于绿篱剪设备的刀具精度、合理装刀和调整也很重要。
（三）完善核心结构。 铁芯不打孔，不绑玻璃胶带，端面涂固化漆，相间磁轭用高强度钢带绑扎。 芯柱两侧采用非导磁钢板连接上下夹片。 大容量芯片不涂漆，可提高填充系数和散热性能。 磁芯的两个磁轭通过压制工具和粘胶制成一个坚固、平整、垂直精度高的整体。 可以通过减小磁芯搭接的宽度来减少损耗。 搭接面积每减少1%，空载损耗将减少0.3%。 铁芯混入不同牌号硅钢片会消耗能量，应少混片或不混片。
(4) 减小核心窗口大小。 绕组的绝缘（厚度）由恒匝绝缘改为变匝绝缘。 例如，根据120000/110变压器的冲击电压分布，高压绕组首端和稳压段的绝缘厚度为1.35m，其他各段为0.95mm。 结果，窗口尺寸减小后，铁重量减少了1.67%。 在安全的前提下，合理缩小高低主风道距离，减少饼间油道，缩小相间距离，加强绝缘处理（角环、隔板 ， ETC。）。 绕组宜采用半油道结构，可缩短铁心柱中心距，减轻铁心重量，降低铁损。
(5) 设计非谐振磁芯。 将磁芯的共振频率设计在合适的频率范围内，使其不会产生强烈的共振，对降噪效果明显，可以节省用于降噪的能量。
(6)线圈铁芯变压器和三维铁芯变压器。 线圈铁芯比传统叠片铁芯少了4个锐角。 连续绕线充分利用硅钢片的取向性，采用退火工艺，减少附加损耗。 对于R型线圈铁芯，截面占空系数接近100%。 实心铁芯的磁轭呈三角形排列，比扁线圈铁芯的磁轭轻25%。 这些因素表明线圈铁芯和实心铁芯更节能。
