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降低变压器负载损耗的分析与措施(5)

北极星电力网技术频道    作者:金兆伟   2011/5/3 17:45:00   

 关键词:  变压器 负载损耗 漏磁场

  国外曾报道过杂散损耗与油箱屏蔽方式之间的关系,见下表:

  从表中可以看出,当采用磁屏蔽后虽可大量降低油箱中的杂散损耗,但却使绕组端部的附加损耗增加了,会造成线圈的局部过热,降低了变压器运行的可靠性,因此,采用何种屏蔽方式,需要仔细考虑。

  因放置磁屏蔽会增加绕组端部的幅向漏磁通,因此,可在上下夹件相对线圈侧的肢板上加装由硅钢片制成的磁分路,它可以改善漏磁分布,吸引磁力线并进入铁心(见图5)。或者压板靠近线圈的一侧采用硅钢板制作的磁屏蔽,或采用硅钢板卷制并用环氧树脂浇注成的压板,这不但可减少这些结构件中的杂散损耗,同时也会减少幅向漏磁通分量,从而使线圈中的涡流损耗也相应减少,采用这种夹件磁屏蔽措施,一般可减少总杂散损耗40%左右。

  图5 夹件磁屏蔽示意图

  象变压器夹件及铁心拉板等大金属结构件,漏磁通通过量较大,因此,对于夹件,理想的方式是使用低磁钢板,但对于生产厂家来说,采用低磁钢,其费用及焊接工艺的限制,难以普及。但为减少杂散损耗,对某些小件(如压钉板及其加强筋)仍可采用低磁钢。相对于夹件,铁心拉板的钢板材料用量较少,故可使用低磁钢。通常做法是在低磁钢拉板上开槽。文献[3]表明,通过增加铁心拉板开槽数目和长度,可明显降低其涡流损耗,并能有效地减少局部过热;增加开槽宽度也有同样效果,但不如前者显著。

  2.引线漏磁对杂散损耗影响

  变压器在工作时,由于引线电流的漏磁场与线圈的漏磁场同时存在,大电流引线在其附近的钢结构件(如箱壁、夹件等)中同样产生涡流损耗,虽然这部分损耗对总杂散损耗影响不大,但在局部损耗密度很高时,可能引起油箱或夹件的局部过热。

  在油箱内部,对于一般的电力变压器,当引线电流不太大时,引线长度相对较小,引线电流引起的漏磁损耗可以忽略不计,但当电流在1000A以上时,引线的布置、引线相互间的排列及对结构件的位置就应仔细考虑。对于夹件,引线漏磁场产生严重畸变,会在各金属件的尖角处积累大量电荷,严重时产生局部放电,同时引起角板及加强筋等局部过热。通常的做法是将各金属件全部尖角加工成圆角,以改善该处的电场分布。有的厂家还加装电屏蔽来降低该处的涡流损耗。当引线采用铜排时,通常将其窄面对着油箱壁布置,这比平行于油箱壁布置时的损耗要小得多(在相同的距离条件下)。

  同时,为减少引线的漏磁通,引线相互之间的距离应尽量缩小(在满足机械力的前提下),引线应交错排列,使相邻引线的电流可以互相补偿,相互抵消产生的漏磁,降低损耗。

来源:变压器工业

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