摘要：本文针对变压器的负载时漏磁场的特点，着重讨论了线圈附加损耗及杂散损耗。其中线圈导线线规选择，绕线换位方式的采用，安匝排列的优劣对线圈的附加损耗影响很大。因此提出了降低线圈附加损耗的措施。同时对于杂散损耗的分布特点及变化规律也做了详细的分析，并提出了相应的改进措施和方法。

　　关键词：变压器;负载损耗;漏磁场;分析;措施

　　一、前言

　　变压器是电能的传输设备，在变压器运行的过程中，其空载损耗与负载损耗始终存在并消耗掉一定的电能。为了适应远距离传输电的要求，现代变压器的发展趋势是向超高压、超大容量变压器方向发展，其损耗的绝对值是很大的，因此，降低变压器的空载、负载损耗，改善性能指标，提高运行效率来达到节能增效的目的为越来越多的变压器生产、使用厂家和单位所重视。

　　变压器负载运行时，绕组内通过电流，由于导线存在电阻，因此将在导线及引线中产生直流电阻损耗，同时，由于漏磁场的存在，漏磁通将在线圈的导线中产生杂散损耗(包括导线的涡流损耗及不完全换位引起的环流损耗)，及其他钢铁结构件中的杂散损耗。变压器的负载损耗即包括以上几部分。

　　因变压器空载损耗与铁心硅钢片的材质及叠片方式有关，且有很多著作对其进行了分析，本文不再论述。下面从如何降低变压器的负载损耗方面做了初步的分析与探讨，并提出了一些相应的工艺方法。

　　二、线圈及引线电阻损耗

　　1. 线圈导线的电阻损耗：其值按下式计算：

　　Pr=m I2R W (1)

　　对于小容量配电变压器来说，负载损耗主要是绕组和引线的直流电阻损耗，由漏磁场引起的杂散损耗比例很小，计算式如下：

　　Pf =Pr×Kf / 100 W (2)

　　Kf为杂散损耗百分数，其值选取3%--8%。有时其杂散损耗可忽略不计。

　　2. 引线电阻损耗

　　当电流通过引线时，由于引线有电阻，从而产生引线损耗，它可用占线圈电阻损耗的百分数表示：

　　Py=Pr×Ky / 100 W (3)

　　式中Pr为线圈直流电阻损耗(W)，Ky为引线损耗百分数，当电流较大时，引线经过的铁件内会产生较大的涡流损耗，其损耗值需要我们注意。

　　三、线圈附加损耗的分析、计算

　　1. 涡流损耗

　　变压器绕组通过电流时，除了在铁心中产生链接主、副绕组的主磁通外，还产生只链接自身的漏磁通，这部分漏磁通过空气铁心或其他金属件闭合。大容量变压器运行时，绕组的安匝会产生很大的漏磁场。此时绕组的导线均处在漏磁场中，根据楞次定律，在闭合回路中产生感应电流(称为涡流)，从而在导线中产生涡流损耗。在绕组范围内，漏磁通大部分是轴向分布的，但在绕组端部及安匝不平衡部分，也有幅向分量，这两个分量均会在绕组导线内产生涡流损耗。

　　1.1 轴向漏磁涡流损耗

　　当不考虑涡流影响时，我们假定轴向漏磁通密度随绕组宽度成线性分布如图(1)，因纵向漏磁分布与线圈的几何尺寸有关，即在线圈端部及外径侧，漏磁不按直线分布，而是发散，而且线圈外部磁路具有一定的磁阻，最大轴向漏磁通密度也将减小，因此工程计算中，用下面公式表示：

　　Bm=1.78×IWρ / Hx ×10 –4 T (4)

　　式中，ρ —洛氏系数 ，IW为安匝数，Hx为线圈电抗高度(cm)。

　　上式中是假定在绕组所占的空间里，轴向漏磁通是相等的，因此轴向漏磁通在绕组中产生的涡流损耗与导线厚度的平方成正比。

　　图 1 在漏磁场中的导线

　　应当注意，如果变压器为三绕组变压器，且运行方式为内—外绕组运行时，虽然中间绕组没有电流流过，由于它处于内—外绕组的主漏磁空道之中，即位于最大纵向漏磁场位置处，也存在涡流损耗。该处的磁场与图1不同，不是斜线分布，而是可近似看成均匀分布，根据推导，其涡流损耗为按斜线分布时的3倍。