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电力变压器降低负载损耗的方法

作者:李彩芹发布时间:2024-03-25 19:32:51

电力变压器在运行时绕组内通过电流会产生负载损耗,负载损耗又称为铜损,除基本绕组直流损耗外,还有附加损耗。那么,如何来降低电力变压器负载损耗,有什么常用的方法,一起来看下。

电力变压器损耗的种类

1、基本铜损

对于小容量的变压器,负载损耗主要是指基本铜损,漏磁场引起的附加损耗比例很小。

2、附加损耗

附加损耗主要有绕组涡流损耗、环流损耗和杂散损耗三种损耗:

(1)绕组涡流损耗:大容量变压器运行时,绕组的安匝会产生很大的漏磁场。所谓漏磁场是指磁通有一部分通过空气,有一部分磁路是铁心。由于绕组的导线处在漏磁场中,漏磁通会在导线中引起涡流损耗。

(2)引线损耗:引线损耗是变压器各引线电阻损耗的总和折算。

(3)杂散损耗:杂散损耗是漏磁通穿过钢结构件(如板式夹件、钢压板、压钉螺栓及油箱壁等)等所产生的损耗。

降低负载损耗的主要方法

负载损耗占总损耗70%~80%,包括绕组直流电阻损耗(基本损耗)、导线中涡流损耗、并绕导线间环流损耗、引线损耗和结构件(如夹板、钢压板、箱壁、螺栓、铁心拉板等)的杂散损耗。

降低负载损耗的主要有以下几种方法:

1、限制漏磁引起的附加损耗

进行安匝平衡计算,按结果进行安匝调整;绕组采用“低-高-低”或“高-低-高”排列;限制扁线的宽度和厚度;按磁场计算选定最适宜的换位方法;采用换位导线或组合导线。

2、缩小主、纵绝缘结构尺寸

在高压绕组上采用“等冲击电压梯度”分布的技术,可缩小纵绝缘尺寸;绕组之间采用薄纸筒、小油隙;用瓦楞纸作主绝缘;采用形状与等电位完全相同的成型件,角环形状符合等位线形状,以分瓣成型角环作为结构件;绕组内径绕在绝缘纸上,但在线段中间设轴向油道;多采用缩醛漆包线,用QQ-2或QQB型缩醛线代替0.45 mm厚纸包扁线,因前二者匝绝缘为2×(0.056~0.079)mm,绕组填充系数高,且满足匝绝缘要求;多采用筒式绕组,因无饼间油道,冷却主要靠轴向垂直油道,散热好、填充系数和冲击特性好,安匝匀、短路力小;适当缩小主绝缘(径、端)距离。

3、根据计算采用有关工艺

据冲击计算确定纵绝缘结构,垫块、撑条、金属件倒角保持较好形状;计算漏磁场和涡流分布指导换位方式;绕组轴向均布,心柱绑带用非磁性材料;心柱和轭铁部分设特殊屏蔽以缓和电场;调压绕组采用一层一个分接;工艺上采用组装式,内绕组直接绕在绝缘筒上,严控高度、直径公差,套装间隙小,采用热套新工艺,采用整体托板和压板,绕组换位处用迪耐松纸,带压干燥,绕组放在保温烘房内防止受潮。

4、采用低损低阻导线

用无氧铜线采用上引法拉拔而成,如采用铜连续挤压机而制成。如能用到变压器上,可节能和降体积,具有一定的应用前景。

5、利用绝缘结构特点来设计可缩小体积

利用变压器油液体电介质特性,适当设置覆盖层、屏障、屏蔽、绝缘层;利用油的“距离效应”加隔板成小油隙;利用油的“体积效应”采用瓦楞纸;利用油中绝缘层“厚度效应”加包绝缘提高击穿电压,但不宜太厚;利用油中隔板离最大场强极距离特点来设置隔板。

6、采用先进的绝缘结构

采用适用绕组,提高填充系数,采用轴向油道的新型螺旋式(或连续式)绕组,有效地降低了绕组体积。在漏磁集中部位采用非金属或非磁性材料的压紧结构,采用电磁屏蔽使漏磁通槽路化,可使负载损耗降3%~8%。

7、优选绕组内部保护

绕组内部保护措施有电容环、静电线匝、串联补偿(附加饼间电容)、等电位屏,也可采用纠结式绕组或内屏蔽式绕组。它们都有减小冲击作用下作用于主、纵绝缘上的过电压,从而减小变压器的体积和能耗。

8、采用长圆形等绕组和Yyn0联结及降高度节能

用长圆形铁心、绕组或椭圆形绕组或矩形带圆角绕组经实践都比圆形传统截面节能。采用Yyn0比Dyn11联结的分接头电压低,三项可共用一盘分接开关,结构简单、体积小,前者比后者对500kVA变压器,导线重减2%、铁重减6%、油重减11%,故节材节能。对干式变压器,绕组越高,上下温差越明显,适当降高,有利于散热和节能。

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