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降低變壓器負載損耗的分析與措施

作者： 時(shí)間：2013-12-22 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏
距離較近，其磁路的磁阻較小，磁導大，因此內繞組的幅向漏磁比外繞組的幅向漏磁大約1倍，為減小端部的幅向漏磁，可適當增加高低壓線(xiàn)圈的軸向高度差，來(lái)制約鐵心柱及上下鐵軛所引起的橫向漏磁以改善變壓器性能參數。　2. 漏磁場(chǎng)對環(huán)流損耗的影響

　　當繞組電流比較大時(shí)，為減少渦流損耗，以及便于繞制線(xiàn)圈，導線(xiàn)被分成數根截面積較小的導線(xiàn)并聯(lián)。因漏磁通在導線(xiàn)中感應出電動(dòng)勢，并聯(lián)導線(xiàn)在漏磁場(chǎng)中的位置不同，此電動(dòng)勢的大小也不同，從而在并聯(lián)導線(xiàn)中會(huì )引起循環(huán)電流，所產(chǎn)生的損耗，稱(chēng)為環(huán)流損耗。

　　為減少環(huán)流損耗，需要對并聯(lián)導線(xiàn)進(jìn)行換位，使并聯(lián)導線(xiàn)回路中的漏電勢大小相等，方向相反，從而使并聯(lián)導線(xiàn)中不出現循環(huán)電流，稱(chēng)為完全換位;有時(shí)并聯(lián)導線(xiàn)根數較多，換位后仍存在循環(huán)電流，稱(chēng)為不完全換位。

　　對于多根并聯(lián)導線(xiàn)的不完全換位，需計算其由不完全換位引起的環(huán)流損耗。同樣，我們忽略漏磁場(chǎng)畸變，現討論單螺旋式線(xiàn)圈的環(huán)流耗計算。當并繞根數較多時(shí)，單螺旋線(xiàn)圈進(jìn)行一次標準換位及“212”換位的環(huán)流損耗均遠遠大于“242”換位，因此工程上只采用“242”換位。其計算公式如下(推導略)：

　　Kb=kbcm(fasWρ / Hx)2 (6)

　　對于連續式線(xiàn)圈，若導線(xiàn)并聯(lián)根數為兩根時(shí)，換位是完全的，超過(guò)三根時(shí)，則是不完全換位，計算其損耗仍可采用(6)式

　　同時(shí)可看出，對于同一種換位，并聯(lián)導線(xiàn)數越多，渦流損耗降低，環(huán)流耗將增加，但總的雜散損耗還是下降。并聯(lián)導線(xiàn)多，對于螺旋式線(xiàn)圈來(lái)說(shuō)，施工及繞制難度上并未變化，但連續式線(xiàn)圈卻要增加底位及連位的換位次數，工藝性不好。這樣，針對三根以上并聯(lián)導線(xiàn)的連續式繞組的換位提出了兩種典型的完全換位方式。如下圖(2)所示：


圖2 典型的完全換位法

　　(a)“改進(jìn)型”換位 (b)“類(lèi)潘戈”換位

　　文獻[7]對傳統型換位、改進(jìn)型換位、類(lèi)潘戈換位在繞組端部產(chǎn)生的漏感電勢差進(jìn)行了計算與討論。在繞組端部，改進(jìn)型換位所產(chǎn)生的漏感電勢差最小，因而在繞組端部20%左右的線(xiàn)段內采用改進(jìn)型換位，換位段數根據并繞根數確定。因類(lèi)潘戈換位的工藝性較好，在繞組中部，可采用類(lèi)潘戈換位。


圖3 變壓器漏磁分布示意圖

　　因為在繞組端部20%的區域里，縱向漏磁產(chǎn)生嚴重的彎曲，如圖(3)所示。繞組端部漏磁密度要比中部低得多，大約為50%左右。在端部漏磁彎曲所產(chǎn)生的幅向分量在線(xiàn)圈內不感應出漏磁電勢，因而只考慮縱向分量產(chǎn)生的環(huán)流。因此，對于螺旋式線(xiàn)圈，若按傳統“242”方式，即在線(xiàn)圈的1/4，1/2，3/4進(jìn)行換位，雖然導線(xiàn)長(cháng)度一致，但并聯(lián)導線(xiàn)間的漏感電勢差仍然很大，變壓器容量越大其漏感電勢差越明顯，這勢必影響環(huán)流損耗的降低效果，因此應使繞組端部的換位區匝數比中部換位區匝數略多一些，使各并聯(lián)導線(xiàn)間的漏感電勢差降至最小，減小環(huán)流損耗。　3. 自粘換位導線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)及應用特點(diǎn)

　　由以上的分析可知，變壓器的容量越大，漏磁場(chǎng)越強，從而使漏磁場(chǎng)引起的各種雜散損耗增加，因此，在大容量變壓器中，除了由縱向漏磁場(chǎng)引起的渦流損耗外，由幅向漏磁場(chǎng)引起的渦流損耗的計算也是必須的。同時(shí)在變壓器設計時(shí)，為降低縱向漏磁引起的渦流耗，應適當減小導線(xiàn)厚度，其范圍在1.5-2.24mm;為降低幅向漏磁引起的渦流耗，應適當減小導線(xiàn)寬度，最好小于12.5mm，且導線(xiàn)的寬厚比控制在2-6之間，兩者可調整至合適值，以滿(mǎn)足要求。

　　對于大容量變壓器來(lái)說(shuō)，因線(xiàn)圈的附加損耗與導線(xiàn)的 電子負載相關(guān)文章:電子負載原理
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關(guān)鍵詞： 降低變壓器 負載損耗

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