变压器部损耗包括空载损耗与负载损耗两部分。降低变压器部损耗的措施,也必须从这两方面进行考虑。变压器空载损耗产生于变压器磁路(铁心)部。要降低变压器空载损耗,必须从铁心选材、结构设计和制造工艺三方面采取措施。变压器负载损耗产生于变压器电路部分和结构件部。要降低负载损耗,除要选择优质铜材外,主要应在结构设计中进行考虑。
一、降低变压器空载损耗的措施:
变压器空载损耗产生于变压器磁路(铁心)部。要降低变压器空载损耗,必须从铁心选材、结构设计和制造工艺三方面采取措施。
(1)硅钢片选用
自变压器发明以来,铁心材料进步显著,市场上也有不同型号的硅钢片可供选择。要降低变压器空载损耗,首先考虑的就是选择单位损耗低的硅钢片。
(2)结构设计
变压器空载损耗大小受铁心中磁通密度影响很大。要降低变压器空载损耗,可适当降低变压器铁心磁密,但要兼顾由此引起铁心重量增大所导致损耗增加的因素。另一方面,采用多级步进搭接结构可以减少铁心接缝部位的磁场畸变,降低局部涡流损耗。
(3)制造工艺
变压器制造工艺对硅钢片性能有很大影响。采用先进的铁心剪切设备可以减小硅钢片毛刺,从而降低铁心损耗;铁心叠片轻拿轻放和均匀夹紧可使硅钢片材料性能免于劣化,避免引起铁心损耗的增加。
二、降低变压器负载损耗的措施:
变压器负载损耗产生于变压器电路部分和结构件部。要降低负载损耗,除要选择优质铜材外,主要应在结构设计中进行考虑。
从结构上降低变压器负载损耗,是变压器制造技术进步的一个重要标志。变压器负载损耗包括载流导体的直流电阻损耗、并联导线之间的环流损耗、导体部的涡流损耗、结构件的杂散损耗四个方面。降低变压器负载损耗,也必须从四个方面加以考虑,并兼顾各个因素的相互影响。
(1)降低直流电阻损耗的唯一途径是减小导体的电流密度,但这要造成材料成本和导体涡流损耗的增大。
(2)减小并联导线之间的环流损耗。并联导线之间的环流损耗是由于各导体之间所交链的漏磁通不相等所致。通过对漏磁场的分析与控制,结合并联导线的适当换位,可以将环流损耗降至最低。
(3)由于导体中的涡流损耗与其垂直于漏磁场方向尺寸的平方成正比。换位导线与组合导线的使用,就是为了减小导体尺寸,从而达到降低涡流损耗的目的。
(4)结构件部的杂散损耗本质上就是漏磁场在金属部件中产生的涡流损耗。通过应用电磁屏蔽、磁分路技术,减少进入结构件部的漏磁场,可以有效降低变压器杂散损耗。