电力变压器空载损耗及降低空载损耗的方法

变压器的空载损耗主要包括铁心材料的磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗几部分，由于变压器的空载损耗属于励磁损耗，所以与负载无关。

变压器损耗的类型

主要有三种类型的损耗，即磁滞损耗、涡流损耗与附加铁损，以下是具体介绍。

1、磁滞损耗

铁磁材料在反复磁化过程中由于磁滞现象所产生的损耗。磁滞损耗的大小与磁滞回线的面积成正比。

2、涡流损耗

由于铁心本身为金属导体，所以由于电磁感应现象所产生的电动势将在铁心内产生环流，即为涡流。由于铁心中有涡流流过，而铁心本身又存在电阻，故引起了涡流损耗。

3、附加铁损

附加铁损不完全决定于变压器材料本身，而主要与变压器的结构及生产工艺等有关。

引起附加铁损的原因主要有：磁通波形中有高次谐波分量，它们将引起附加涡流损耗；机械加工所引起的磁性能变坏导致损耗增大；在铁心接缝以及芯柱与铁轭的T型区等部位出现的局部损耗的增大等。

降低空载损耗的方法

由于空载损耗是变压器的重要参数，仅占变压器总损耗的20%～30%，要降低空载损耗，必须要降低铁心总量、单位损耗和工艺系数。

降低空载损耗的主要方法为：

1、采用高导磁硅钢片和非晶合金片

普通硅钢片厚度0.3～0.35 mm，损耗低，可用0.15～0.27 mm。同时，若采用阶梯叠积，则又可减少铁损8%左右。用激光照射、机械压痕和等离子处理可使高导磁硅钢片损耗更低。而非晶合金片和按速冷原理制成的含硅量为6.5%的硅钢片，其涡流损耗部分比一般高导磁硅钢片小。

2、减少工艺系数

工艺损耗系数与硅钢片材料、冲剪设备是否退火、夹紧程度等诸多因素有关。对冲剪设备的刀具精度、装刀合理和调整也很重要。

3、改进铁心结构

铁心不冲孔，不绑扎玻璃粘带，端面涂固化漆，相间铁轭用高强度钢带绑扎。心柱两侧连接上下夹件的拉板用非磁性钢板。对大容量铁心片不涂漆处理，提高填充系数和冷却性能。用强压工装和粘胶使铁心两轭成为一个坚固、平整、垂直精度高的整体。减少铁心搭接宽度可降损，搭接面积每减1%，空载损耗会降0.3%。铁心中混入不同牌号硅钢片会耗能，故应少混或不混片。

4、减少铁心窗口尺寸

将绕组不变匝绝缘（厚度）改成变匝绝缘，如将一台120 000/110变压器根据冲击电压分布，高压绕组首端和调压段的匝绝缘厚度为1.35 m m，其他段为0.95 mm，结果因缩小窗口尺寸后，降铁重1.67%。在安全前提下，合理缩小高、低间主空道距离、降低饼间油道、缩小相间距离、加强绝缘处理（加角环、隔板等），绕组采用半油道结构，就缩短了心柱中心距，减小了铁心重，也降铁损。

5、设计无共振铁心

将铁心的共振频率设计在合适的频率段，使之无法产生强烈共振，对减小噪声有明显效果，就能节约为降噪而多用的能源。

6、采用卷铁心变压器和立体铁心变压器

卷铁心比传统的叠片式铁心少4个尖角，连续卷绕充分利用了硅钢片取向性，采用退火工艺，降低了附加损耗。对R型卷铁心，其截面占空系数接近于100%。而立体铁心的铁轭为三角形立体布置，比平面卷铁心铁轭重减轻25%。这些因素说明卷铁心和立体铁心更节能。