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。

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