现在节能变压器的呼声越来越高,变压器厂家都想尽办法来降低变压器的损耗,但是变压器的成本和损耗值是成反比的,怎么才能在变压器成本增加不多的情况下,有效降低变压器损耗值呢?我们知道变压器绕组损耗是变压器总损耗的主要部分,变压器绕组损耗由自身的电阻损耗和“杂散损耗”组成,电阻损耗是固定的损耗值,很难降低,那么只能从“杂散损耗”上想办法,大型电力变压器,尤其是大电流的变压器,杂散损耗占的比例还是很大的。其中在绕组内的“杂散损耗”主要是绕组内部的涡流损耗。
在大型变压器中,大电流的情况下,绕组导线需要设计成一定数量(有时会达到48根以上)并绕,如果多根导线的换位没有充分,由于铰链这些磁场的漏磁场不同,从而感应出不同的电压,因为这些导线的端部联结在一起,将会在这些并联导线形成的回路中出现环流,从而产生环流损耗。如果为了降低绕组损耗,而增加导线的截面积来降低直阻,这将会增加涡流损耗。那么我们主要探讨一下降低涡流损耗的措施和方法。
降低绕组涡流损耗的常用方法之一,就是将绕组导线设计成一定数量的并联导线,但是从承受短路能力来考虑,厚度越小,抗短路力也就越差。如果是非常大的电流通过绕组,这时可以考虑换位导线或者组合导线。组合导线外部有共同的绝缘层,这样可以降低每根导线的绝缘纸厚度,增大填充系数。换位导线可以更好的降低涡流损耗,单需要在使用换位导线降低损耗和换位导线的较高成本之间进行成本效益比较分析。
降低变压器绕组内涡流损耗的另外一种方法就是沿绕组轴向高度考虑选用两种不同宽度的导线,在绕组端部如果横向磁通垂直穿透到规格较宽的导线上,会存在较大的涡流损耗,所以,可以在绕组端部的几饼上选用较小宽度的导线,以减小这个涡流损耗值。变压器绕组中间部分的导线宽度,可以选用较宽的导线使绕组达到设计高度。带有分接的绕组可以在分接段设计选择不同的导线规格以最小化热点。
另外从设计层面,低压绕组的电抗高度应不低于高压绕组,有利于减少磁场分布的影响。变压器高压绕组和低压或者中压绕组单位高度都应空载不平衡安匝,否则将产生额外的横向磁通及相应的损耗,失去其优势。
如何降低变压器绕组内的涡流损耗?
2020-10-31 10:54:05
