关于电力变压器能耗问题探究

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1、关于电力变压器能耗问题探究　　摘要：随着我国经济建设的发展,电力工业规模迅速的壮大起来,电力变压器的单台容量和安装容量快速增长，其自身消耗的电量也越来越大，因此有必要采取相应的技术措施来减少变压器的自身损耗。关键词：能耗；空载；负载；变压器中图分类号：TM41文献标识码：A变压器（Transformer）是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心（磁芯）。主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压（磁饱和变压器）等。它可以把一种交流电压、交流电流的电能转换成相同频率的另一种交流电压、交流电流的电能。变压器在电力系统中的主要作用是变

2、换电压,以利于电能的传输。电压经升压变压器升压后,可以减少线路损耗,提高送电经济性,达到远距离送电的目的。电压经降压变压器降压后,获得各级用电设备的所需电压,以满足用户使用的需要。一、变压器空载损耗问题6电力系统中变压器是利用效率最高的电气设备之一，一般中、小变压器都可达96~98％。在电力系统中变压器的空载损耗包含铁芯中磁滞和涡流损耗及空载电流在初级线圈电阻上的损耗。前者称为铁损后者称为铜损。变压器的空载损耗主要是铁芯损耗，它由磁滞损耗和涡流损耗组成。磁滞损耗与导磁材料成正比，且与磁通密度的二次方成正比；而涡流损耗与磁通密度的二次方、导磁材料厚度的二次方、频率的二次方和导

3、磁材料的厚度成正比，降低空载损耗就要降低磁通密度，其结果导致导磁材料的重量增加。或者采用高导磁，低损耗的导磁材料，或者采用厚度更薄的导磁材料。其结果都导致变压器成本的增加，而过薄的硅钢片又使铁芯的平面度降低导致铁芯的机械强度降低。二、变压器负载损耗问题负载损耗是指额定电流下与参与温度下的负载损耗。展开些说，所谓额定电流是指一次侧分接位置必须是主分接，不能是其它分接的额定电流。对参考温度而言，要看变压器的绝缘材料的耐热等级。对油浸式变压器而言，不论是自冷、风冷或强油风冷，都有是A级绝缘材料，其参考温度是根据传统概念加以规定的，都是75℃。而干式变压器的参考温度都按公式算出，参

4、考温度等于允许温升加20℃，其物理概念是绝缘材料的年平均温度。负载损耗只是衡量产品损耗水平的一个参数，或者说是考核产品合格与否的一参数，而不是运行中的实际损耗值。运行中温度是变量，负载电流也是变量，所以运行中负载损耗不是变压器名牌上标定的负载损耗值，主要是运行温度不等到于参考温度。6三、变压器空负载损耗的特征Ｐ０：空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。ＰC：负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电

5、流的平方成正比；（并用标准线圈温度换算值来表示）。负载损耗还受变压器温度的影响，同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗，并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。变压器的全损耗ΔＰ=Ｐ０ＰC变压器的损耗比=ＰC/Ｐ０变压器的效率=ＰＺ/（ＰＺΔＰ），以百分比表示；其中ＰＺ为变压器二次侧输出功率空负载损耗注意的问题（一）在温度换算时应注意的事项电阻损耗与温度成正比，负载损耗中附加损耗与温度成反比。所以应将负载损耗分解成二部分后再换算。在温度换算时，对铜导线而言，参考温度应按规定35加规定参考温度值计算，测量负载损耗时温度也应加班费35后再换算。（二）空负载测量时应注意的事项6

6、低损耗变压器的负载损耗的功率因数较低，所以测量系统与测量设备与仪表的选取用与以前提到的测量空载损耗的要求相同。损耗的计算值在实际测量中，所加电流不能低于50%额定电流。这是新标准的要求，否则实测值不能换算，即使换算也无效。负载损耗的评价值比空载损耗要低些，但负载损耗的绝对值大，如超出同样的百分数，或同样的测量误差，其Z绝对值还是大的。空载损耗与温度基本无关，而负载损耗是温度的函数。空载损耗是指冲击试验后的实测值，如果硅钢片的漆膜质量不好，冲击试验后空载损耗会增加。测负载损耗时，绕组温度应接近外围温度，在干燥出炉后不久，或注油的油温比室温高时不宜立即测量负载损耗，因为负载损耗

7、是温度的函数。另外，测负载损耗的时间要短，时间一长，绕组温度会变。用作短接绕组的短路工具要有足够的导电截面，短接大电流绕组时必须用螺栓拧紧。否则短路工具联接不好时会在联接处产生局部过热，这部分热量倒涌入绕组时会影响测量精度。（三）附机的损耗的事项6附机的损耗，不包括在空载损耗与负载损耗中。这种损耗如风扇电机、潜油泵、有载分接开关操动机构中的电机等。这种损耗虽不加考核，但应尽量的低。如强油风冷却器的风机与泵的损耗一般应在散热功率的5%以下。即100kW以下。五、低损耗变压器技术的使用（一）使用新材料技术变压器损耗中的