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電力變壓器的空載損耗的解決方法
作者:jikou  來源:本站  發表時間:2021-7-8  點擊:436

電力變壓器的損耗主要包含空載損耗與負載損耗兩部分。變壓器的空載損耗主要包括鐵心材料的磁滯損耗、渦流損耗以及附加損耗幾部分,又因為變壓器的空載損耗屬于勵磁損耗,所以與負載無關。


1)磁滯損耗是鐵磁材料在反復磁化過程中由于磁滯現象所產生的損耗。磁滯損耗的大小與磁滯回線的面積成正比。


2)渦流損耗。由于鐵心本身為金屬導體,所以由于電磁感應現象所產生的電動勢將在鐵心內產生環流,即為渦流。由于鐵心中有渦流流過,而鐵心本身又存在電阻,故引起了渦流損耗。3)附加鐵損。附加鐵損是不完全決定于變壓器材料本身,而主要與變壓器的結構及生產工藝等有關。通常引起附加鐵損的原因主要有:磁通波形中有高次諧波分量,它們將引起附加渦流損耗;由于機械加工所引起的磁性能變壞所導致損耗增大;在鐵心接縫以及芯柱與鐵軛的T型區等部位所出現的局部損耗的增大等。

降低空載損耗的方法

  由于空載損耗是變壓器的重要參數,僅占變壓器總損耗的20%~30%,要降低空載損耗,必須要降低鐵心總量、單位損耗和工藝系數。降低空載損耗的主要方法如下:

(1)采用高導磁硅鋼片和非晶合金片。普通硅鋼片厚度0.3~0.35 mm,損耗低,可用0.15~0.27 mm。同時,若采用階梯疊積,則又可減少鐵損8%左右。用激光照射、機械壓痕和等離子處理可使高導磁硅鋼片損耗更低。而非晶合金片和按速冷原理制成的含硅量為6.5%的硅鋼片,其渦流損耗部分比一般高導磁硅鋼片小。


(2)減少工藝系數。工藝損耗系數與硅鋼片材料、沖剪設備是否退火、夾緊程度等諸多因素有關。對沖剪設備的刀具精度、裝刀合理和調整也很重要。


(3)改進鐵心結構。鐵心不沖孔,不綁扎玻璃粘帶,端面涂固化漆,相間鐵軛用高強度鋼帶綁扎。心柱兩側連接上下夾件的拉板用非磁性鋼板。對大容量鐵心片不涂漆處理,提高填充系數和冷卻性能。用強壓工裝和粘膠使鐵心兩軛成為一個堅固、平整、垂直精度高的整體。減少鐵心搭接寬度可降損,搭接面積每減1%,空載損耗會降0.3%。鐵心中混入不同牌號硅鋼片會耗能,故應少混或不混片。

(4)減少鐵心窗口尺寸。將繞組不變匝絕緣(厚度)改成變匝絕緣,如將一臺120 000/110變壓器根據沖擊電壓分布,高壓繞組首端和調壓段的匝絕緣厚度為1.35 m m,其他段為0.95 mm,結果因縮小窗口尺寸后,降鐵重1.67%。在安全前提下,合理縮小高、低間主空道距離、降低餅間油道、縮小相間距離、加強絕緣處理(加角環、隔板等),繞組采用半油道結構,就縮短了心柱中心距,減小了鐵心重,也降鐵損。


(5)設計無共振鐵心。將鐵心的共振頻率設計在合適的頻率段,使之無法產生強烈共振,對減小噪聲有明顯效果,就能節約為降噪而多用的能源。


(6)采用卷鐵心變壓器和立體鐵心變壓器。卷鐵心比傳統的疊片式鐵心少4個尖角,連續卷繞充分利用了硅鋼片取向性,采用退火工藝,降低了附加損耗。對R型卷鐵心,其截面占空系數接近于100%。而立體鐵心的鐵軛為三角形立體布置,比平面卷鐵心鐵軛重減輕25%。這些因素說明卷鐵心和立體鐵心更節能。


 

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