降低變壓器負(fù)載損耗的分析與措施
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
在油箱內(nèi)部，對于一般的電力變壓器，當(dāng)引線電流不太大時(shí)，引線長度相對較小，引線電流引起的漏磁損耗可以忽略不計(jì)，但當(dāng)電流在1000A以上時(shí)，引線的布置、引線相互間的排列及對結(jié)構(gòu)件的位置就應(yīng)仔細(xì)考慮。對于夾件，引線漏磁場產(chǎn)生嚴(yán)重畸變，會在各金屬件的尖角處積累大量電荷，嚴(yán)重時(shí)產(chǎn)生局部放電，同時(shí)引起角板及加強(qiáng)筋等局部過熱。通常的做法是將各金屬件全部尖角加工成圓角，以改善該處的電場分布。有的廠家還加裝電屏蔽來降低該處的渦流損耗。當(dāng)引線采用銅排時(shí)，通常將其窄面對著油箱壁布置，這比平行于油箱壁布置時(shí)的損耗要小得多(在相同的距離條件下)。
同時(shí)，為減少引線的漏磁通，引線相互之間的距離應(yīng)盡量縮小(在滿足機(jī)械力的前提下)，引線應(yīng)交錯排列，使相鄰引線的電流可以互相補(bǔ)償，相互抵消產(chǎn)生的漏磁，降低損耗。
當(dāng)引線通過套管引出油箱且電流較大時(shí)，在套管周圍的零件如套管法蘭，金屬罩，螺栓及箱蓋等部位的漏磁場強(qiáng)度的數(shù)值也很大，產(chǎn)生渦流損耗并發(fā)熱。為了消除這種影響，上述零件可采用非導(dǎo)磁材料。為限制箱蓋的損耗，可以采用幾只套管并列的方式，即在箱蓋上開一個(gè)公共孔，將幾只套管同裝在一起，以使電流互相補(bǔ)償，使通過箱蓋開孔的瞬時(shí)電流之和為零。這樣，穿過套管周圍的箱蓋的漏磁通將大大減少，從而減小箱蓋的雜散損耗。
五、結(jié)束語
對于變壓器負(fù)載損耗來說，直流電阻損耗為主要部分，且與導(dǎo)線材質(zhì)有關(guān)，因此使用優(yōu)質(zhì)銅導(dǎo)線是關(guān)鍵，這樣可控制電阻損耗在允許范圍之內(nèi)。從上述分析可知，導(dǎo)線的渦流損耗與環(huán)流損耗及油箱等金屬件的雜散損耗均由變壓器的漏磁通引起的，因此，在變壓器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)化變壓器的結(jié)構(gòu)，將繞組的安匝分布調(diào)整至最佳，同時(shí)采取適當(dāng)?shù)墓に嚧胧?，減少繞組端部幅向漏磁，來降低這部分損耗。但應(yīng)注意的是，控制繞組的安匝分布是難點(diǎn)，因?yàn)樵趯€圈進(jìn)行干燥過程中，由于墊塊等絕緣材料的限制及線圈整形的工藝原因，很難將安匝控制在理想狀態(tài)。這就需要采取更先進(jìn)的干燥設(shè)備和方法，如恒壓干燥法，墊塊預(yù)密化處理，使用恒溫箱減少絕緣件的返潮等，可提高線圈軸向尺寸的可控性，保證其安匝分布，降低漏磁損耗。
在降低變壓器漏磁，減少雜散損耗的同時(shí)，需注意局部的磁場畸變，雖然其絕對值很小，但會引起局部的溫升過高，影響變壓器的穩(wěn)定運(yùn)行。
因此，在變壓器結(jié)構(gòu)中需要充分考慮各結(jié)構(gòu)件的尖角影響，必要時(shí)可使用屏蔽措施來保證其溫升。
總之，變壓器的漏磁場量的大小及分布規(guī)律極其復(fù)雜，對于生產(chǎn)廠家和運(yùn)行部門來說，采取相應(yīng)的技術(shù)措施來降低由漏磁引起的損耗，節(jié)約成本，有著一定的積極意義。
參考文獻(xiàn)：
[1] 路長柏，朱英浩等.電力變壓器計(jì)算(修訂本).哈爾濱.黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社，1990
[2] 《變壓器手冊》編寫組.電力變壓器手冊.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.1989
[3] 李文平.大型變壓器的不平衡安匝對橫向漏磁的影響.變壓器.1991.28(12)：14-16
[4] 劉玉仙，郭愛華，李文平.變壓器線圈各種換位方式及環(huán)流損耗的研究.變壓器.1992.29(1)：2-6
寫稿日期：2011-3-5
評論