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变压器空载（什么是变压器空载损耗？）

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发布时间：2020-12-06加入收藏来源：互联网点击：

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空载变压器(什么是变压器空载损耗？)

空载损耗是指变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波的额定电压时所消耗的有功功率。空载损耗是恒定损耗。与流过它的电流无关，但与元件上的电压有关。影响变压器空载性能的因素很多，如硅钢片的材料性能、加工工艺和设备、铁芯的结构等。

要降低变压器的空载损耗，需要了解空载损耗的组成及各部分的影响因素。根据这些因素，采取一些可行的方法来降低空载损耗。变压器空载损耗主要由磁滞损耗、涡流损耗和铁芯附加损耗组成。

1.滞后损失

由于铁芯受交变电流周期性变化的影响，铁磁偶极子的排列也发生周期性变化并产生磁滞现象，从而造成铁芯交变磁化的功率损耗，通常称为磁滞损耗。

2.涡流损耗

当通过铁芯的磁通发生变化时，铁芯内就会产生涡流，它会在垂直于磁通的平面内循环流动。涡流产生的磁化力总是试图阻止原有磁化力的变化，从而产生涡流损耗。

3.铁芯的附加损耗

铁芯的附加损耗主要由以下因素决定：

(1)材料特性。例如硅钢片的取向特性、加工劣化特性和绝缘膜特性。

(2)设计结构。如铁芯的接头形式、铁芯的叠放方式、铁芯的搭接宽度等。

(3)工艺处理。如冲孔和剪切的尺寸精度和毛刺大小，硅钢片的搬运和堆垛，堆垛质量等。

三。降低空载损耗的方法

通过对空载损耗的分析，铁芯的磁滞损耗和涡流损耗主要由硅钢片厂家决定，附加损耗由变压器厂家决定。铁芯磁通密度是影响变压器铁芯空载损耗的重要参数。因此，要降低空载损耗，需要在保持铁芯有效截面不变的前提下，使铁芯各部分的磁通密度分布趋于均匀，降低铁芯拐角处的局部磁通密度。

1.将错缝改为三阶缝。

由于变压器铁心硅钢片接头处有间隙，接头处的磁通突然增大，磁通不得不绕过间隙，通过叠片进入相邻叠片，这样局部磁路增大，跨片磁阻增大，同时相邻叠片的局部磁密增大，导致空载损耗和励磁容量增大。

变压器接头数量越多，接头区域的局部损耗越低，但局部损耗的降低幅度越小，而铁心叠装数量、硅钢片剪切和铁心叠装工时以及铁心叠装的工艺难度会随着接头数量的增加而增加。

在实践中，考虑到随着级数的增加，硅钢片剪切和铁芯叠放的工时相应增加，叠片工艺性变差。如果采用三级接头，选择合适的片型，芯柱只增加一种片型，工艺复杂度略有增加，磁性能明显提高。铁芯的三级接头由三种叠片依次叠放而成。根据冶金电修企业的工艺水平和接头处的磁性数据，采用三段式接头是改进错缝接头铁芯的理想选择。

以S9- 800/10和S9- 1000/10电力变压器为例，同一台变压器采用相同的设计方案、结构和材料，铁芯采用不同的搭接接头，其中4台800kVA4采用错缝接头，3台1000kva采用错缝接头，3台1000kva采用三级接头。

通过试验数据可以得出，三级接头的平均空载损耗比交错接头低7%~8%左右

在铁心叠片的拐角处，铁心柱与横轭连接处的搭接宽度对变压器的空载性能有一定的影响。如果重叠面积大，磁通通过的面积会相应增加，导致空载损耗增加。根据铁芯模型试验，搭接面积每增加1%，45接头空载损耗将增加0.3%。要降低空载损耗，需要研究在满足机械强度的前提下，如何选择空载损耗和机械强度最佳的搭接区域。

改变铁芯叠片的塔形连接面积，减小铁芯中某些三角形空腔的尺寸和三角形空腔处的局部磁通密度，可以降低变压器的空载损耗。我公司配电变压器铁芯叠片的角度原来是10mm，现在改成了5mm，达到了一定的降耗效果。叠片角度由10mm改为5mm，增加了铁心角部三角形空腔的截面积，不可避免地降低了三角形空腔内的局部磁通密度。

3.合理选择铁屑宽度，减少铁芯的角重，减少铁芯材料，降低空载损耗。

铁芯空载损耗与单位铁损和铁芯重量有关，而铁芯的角重是铁芯重量的一部分，所以铁芯的角重不仅影响变压器的成本，还直接影响变压器的空载损耗。

讨论芯宽的选择和芯角重变化规律的前提条件是：

(1)铁芯的级数必须相等。

(2)芯体直径为D，芯体主段宽度按D减5mm或10 mm选择段组合。各等级的片宽和叠厚形成不相等的芯径，两个芯径的最大差值控制在0.3 mm以下，即绕线组不受芯径超差的影响。

(3)不同片形的磁芯有效截面积理论上相等。

这样做的目的是确保选择相同的磁通密度来获得相同的单位铁损。

(4)芯柱部分的板宽和堆叠厚度必须与芯轭部分的板宽和堆叠厚度一致。

在设计过程中，确定合适的芯径，选择主级芯的片宽时，建议片宽D减少10mm的效果比片宽D减少5mm的效果好。其优点是：

(1)每个切片的宽度逐步减小；

在铁芯有效截面积相等的情况下，降低了铁芯的角重量；

铁芯的高度降低了10mm，油箱的整体高度也降低了10mm，也节省了变压器的材料。

四。摘要

(1)多级接头可以降低变压器铁芯的空载损耗，这可以

以根据生产实际情况采取接缝级数，考虑变压器片型、工时、性能等方面，一般采用三级接缝即可。

（2）减小铁芯搭接面积，可以降低铁芯空载损耗。对于变压器可根据产品结构确定搭接面积的大小。

（3）合理选择铁芯片宽，减小铁芯角重，降低铁芯材料，降低空载损耗。在确定了铁芯直径后，选取主级片宽比直径小10mm的效果优于比直径小5mm的效果。

除了以上三个方面，在铁芯的制作过程当中，铁芯片毛刺大小、硅钢片在吊运过程中弯曲程度、碰撞程度、铁芯片的夹紧程度，都会影响变压器的空载损耗，这些情况也不容忽视。

变压器




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