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电力变压器的空载损耗的解决方法
作者:jikou  来源:本站  发表时间:2021-7-8  点击:122

电力变压器的损耗主要包含空载损耗与负载损耗两部分。变压器的空载损耗主要包括铁心材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗几部分,又因为变压器的空载损耗属于励磁损耗,所以与负载无关。


1)磁滞损耗是铁磁材料在反复磁化过程中由于磁滞现象所产生的损耗。磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比。


2)涡流损耗。由于铁心本身为金属导体,所以由于电磁感应现象所产生的电动势将在铁心内产生环流,即为涡流。由于铁心中有涡流流过,而铁心本身又存在电阻,故引起了涡流损耗。3)附加铁损。附加铁损是不完全决定于变压器材料本身,而主要与变压器的结构及生产工艺等有关。通常引起附加铁损的原因主要有:磁通波形中有高次谐波分量,它们将引起附加涡流损耗;由于机械加工所引起的磁性能变坏所导致损耗增大;在铁心接缝以及芯柱与铁轭的T型区等部位所出现的局部损耗的增大等。

降低空载损耗的方法

  由于空载损耗是变压器的重要参数,仅占变压器总损耗的20%~30%,要降低空载损耗,必须要降低铁心总量、单位损耗和工艺系数。降低空载损耗的主要方法如下:

(1)采用高导磁硅钢片和非晶合金片。普通硅钢片厚度0.3~0.35 mm,损耗低,可用0.15~0.27 mm。同时,若采用阶梯叠积,则又可减少铁损8%左右。用激光照射、机械压痕和等离子处理可使高导磁硅钢片损耗更低。而非晶合金片和按速冷原理制成的含硅量为6.5%的硅钢片,其涡流损耗部分比一般高导磁硅钢片小。


(2)减少工艺系数。工艺损耗系数与硅钢片材料、冲剪设备是否退火、夹紧程度等诸多因素有关。对冲剪设备的刀具精度、装刀合理和调整也很重要。


(3)改进铁心结构。铁心不冲孔,不绑扎玻璃粘带,端面涂固化漆,相间铁轭用高强度钢带绑扎。心柱两侧连接上下夹件的拉板用非磁性钢板。对大容量铁心片不涂漆处理,提高填充系数和冷却性能。用强压工装和粘胶使铁心两轭成为一个坚固、平整、垂直精度高的整体。减少铁心搭接宽度可降损,搭接面积每减1%,空载损耗会降0.3%。铁心中混入不同牌号硅钢片会耗能,故应少混或不混片。

(4)减少铁心窗口尺寸。将绕组不变匝绝缘(厚度)改成变匝绝缘,如将一台120 000/110变压器根据冲击电压分布,高压绕组首端和调压段的匝绝缘厚度为1.35 m m,其他段为0.95 mm,结果因缩小窗口尺寸后,降铁重1.67%。在安全前提下,合理缩小高、低间主空道距离、降低饼间油道、缩小相间距离、加强绝缘处理(加角环、隔板等),绕组采用半油道结构,就缩短了心柱中心距,减小了铁心重,也降铁损。


(5)设计无共振铁心。将铁心的共振频率设计在合适的频率段,使之无法产生强烈共振,对减小噪声有明显效果,就能节约为降噪而多用的能源。


(6)采用卷铁心变压器和立体铁心变压器。卷铁心比传统的叠片式铁心少4个尖角,连续卷绕充分利用了硅钢片取向性,采用退火工艺,降低了附加损耗。对R型卷铁心,其截面占空系数接近于100%。而立体铁心的铁轭为三角形立体布置,比平面卷铁心铁轭重减轻25%。这些因素说明卷铁心和立体铁心更节能。


 

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