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【技術解析】降低隔離變壓器負載損耗的分析與

摘要:本文針對隔離變壓器的負載時漏磁場的特點,著重討論了隔離變壓器線圈附加損耗及雜散損耗.其中隔離變壓器線圈導線線規選擇,繞線換位方式的采用,安匝排列的優劣對隔離變壓器線圈的附加損耗影響很大.因此提出了降低隔離變壓器線圈附加損耗的措施.同時對于雜散損耗的分布特點及變化規律也做了詳細的分析,并提出了相應的改進措施和方法. 關鍵詞:隔離變壓器;負載損耗;漏磁場;分析;措施一、前言隔離變壓器是電能的傳輸設備,在隔離變壓器運行的過程中,其空載損耗與負載損耗始終存在并消耗掉一定的電能.為了適應遠距離傳輸電的要求,現代隔離變壓器的發展趨勢是向超高壓、超大容量隔離變壓器方向發展,其損耗的值是很大的,因此,降低隔離變壓器的空載、負載損耗,改善性能指標,提高運行效率來達到節能增效的目的為越來越多的隔離變壓器生產、使用廠家和單位所重視.

隔離變壓器負載運行時,繞組內通過電流,由于導線存在電阻,因此將在導線及引線中產生電阻損耗,同時,由于漏磁場的存在,漏磁通將在隔離變壓器線圈的導線中產生雜散損耗(包括導線的渦流損耗及不完全換位引起的環流損耗),及其他鋼鐵結構件中的雜散損耗.隔離變壓器的負載損耗即包括以上幾部分.

因隔離變壓器空載損耗與鐵心硅鋼片的材質及疊片方式有關,且有很多著作對其進行了分析,本文不再論述.下面從如何降低隔離變壓器的負載損耗方面做了初步的分析與探討,并提出了一些相應的工藝方法.

二、隔離變壓器線圈及引線電阻損耗1. 隔http://jinchengjiang.ndsfs.com/離變壓器線圈導線的電阻損耗:其值按下式計算:

Pr=m I2R W (1)對于小容量配電隔離變壓器來說,負載損耗主要是繞組和引線的電阻損耗,由漏磁場引起的雜散損耗比例很小,計算式如下:

Pf =Pr×Kf / 100 W (2)Kf為雜散損耗百分數,其值選取3%--8%.有時其雜散損耗可忽略不計.

2. 引線電阻損耗當電流通過引線時,由于引線有電阻,從而產生引線損耗,它可用占隔離變壓器線圈電阻損耗的百分數表示:

Py=Pr×Ky / 100 W (3)式中Pr為隔離變壓器線圈電阻損耗(W),Ky為引線損耗百分數,當電流較大時,引線經過的鐵件內會產生較大的渦流損耗,其損耗值需要我們注意.

三、隔離變壓器線圈附加損耗的分析、計算1. 渦流損耗隔離變壓器繞組通過電流時,除了在鐵心中產生鏈接主、副繞組的主磁通外,還產生只鏈接自身的漏磁通,這部分漏磁通過空氣鐵心或其他金屬件閉合.大容量隔離變壓器運行時,繞組的安匝會產生很大的漏磁場.此時繞組的導線均處在漏磁場中,根據楞次定律,在閉合回路中產生感應電流(稱為渦流),從而在導線中產生渦流損耗.在繞組范圍內,漏磁通大部分是軸向分布的,但在繞組端部及安匝不平衡部分,也有幅向分量,這兩個分量均會在繞組導線內產生渦流損耗.

1.1 軸向漏磁渦流損耗當不考慮渦流影響時,我們假定軸向漏磁通密度隨繞組寬度成線性分布如圖(1),因縱向漏磁分布與隔離變壓器線圈的幾何尺寸有關,即在隔離變壓器線圈端部及外徑側,漏磁不按直線分布,而是發散,而且隔離變壓器線圈外部磁路具有一定的磁阻,更大軸向漏磁通密度也將減小,因此工程計算中,用下面公式表示:

  

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