变压器空载损耗是什么？降低空载损耗的方法分享

变压器是电网中的重要设备之一，降低变压器损耗对电网发展具有重要的经济意义，要达到节约能源和安全环保，对变压器制造厂及电网建设来说，就是要制造或使用低损耗的变压器，本文会讲解降低变压器空载损耗的方法，首先来看看变压器空载损耗的定义：

变压器空载损耗是什么

空负载损耗是指变压器二次绕组开路，向一次绕组施加额定频率的正弦波额定电压时，所消耗的有功功率，空负载损耗是恒定损耗，与流过它的电流无关，但与元件上的电压有关。影响变压器空负载性能的因素很多，如硅钢片的材料性能、加工工艺和设备、铁芯的结构等。

变压器损耗大致为两项：铁损和线损，其中铁损主要为变压器铁芯在工作时的磁滞损耗所造成的，其大小与电压相关较大，变压器空载还是带负载对于铁损影响不大。

变压器运行时，总损耗功率=空载损耗负载损耗，短路损耗就是指变压器处于额定运行状态时的损耗，即满载时的损耗，该损耗是通过短路试验测量得到的。

空载损耗指当变压器二次绕组开路，一次绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时，所消耗的有功功率称空载损耗。空载损耗=空载损耗工艺系数×单位损耗×铁心重量，负载损耗指当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗，负载损耗=最大的一对绕组的电阻损耗附加损耗。

变压器空载损耗的影响因素

要降低变压器的空负载损耗，需要了解空负载损耗的构成及各部分的影响因素，根据这些因素，采用一些可行的方法来降低空的负载损耗，变压器空的负载损耗主要由磁滞损耗、涡流损耗和铁芯附加损耗组成。

1、滞后损失

由于铁芯受交变电流周期性变化的影响，铁磁偶极子的排列也发生周期性变化并产生磁滞现象，从而造成铁芯交变磁化的功率损耗，通常称为磁滞损耗。

2、涡流损耗

当通过铁芯的磁通发生变化时，铁芯内就会产生涡流，它会在垂直于磁通的平面内循环流动，涡流产生的磁化力总是试图阻止原有磁化力的变化，从而产生涡流损耗。

3、铁芯的附加损耗

铁芯的附加损耗主要由以下因素决定：

材料特性，例如硅钢片的取向特性、加工劣化特性和绝缘膜特性。

设计结构，如铁芯的接头形式、铁芯的叠放方式、铁芯的搭接宽度等。

工艺处理，如冲孔和剪切的尺寸精度和毛刺大小，硅钢片的搬运和堆垛，堆垛质量等。

降低空负载损耗的方法

通过对空负载损耗的分析，发现铁芯的磁滞损耗和涡流损耗主要由硅钢片厂家决定，附加损耗由变压器厂家决定，铁芯磁通密度是影响变压器铁芯负载损耗空的重要参数。因此，要降低空的负载损耗，必须在铁芯有效截面不变的前提下，使铁芯各部分的磁通密度分布均匀，降低铁芯拐角处的局部磁通密度。

1、将错缝改为三阶缝

在实践中，考虑到随着级数的增加，硅钢片剪切和铁芯叠放的工时相应增加，叠片工艺性变差，如果采用三级接头，选择合适的片型，芯柱只增加一种片型，工艺复杂度略有增加，磁性能明显提高。铁芯的三级接头由三种叠片依次叠放而成，根据冶金电修企业的工艺水平和接头处的磁性数据，采用三段式接头是改进错缝接头铁芯的理想选择。

以S9-800/10和S9-1000/10电力变压器为例，同一台变压器采用相同的设计方案、结构和材料，铁芯采用不同的搭接接头，其中4台800kVA4采用错缝接头，3台1000kva采用错缝接头，3台1000kva采用三级接头。

通过试验数据可以得出，在芯柱截面不变的情况下，三级节点的平均荷载损失比交错节点空低7%~8%左右，三级接头只是增加了一种芯柱，硅钢片的剪切和铁芯的叠装略有增加，但取得的成绩是显著的。

2、减少铁芯的搭接宽度和铁芯的负载损耗空

在铁心叠片的拐角处，铁心柱与交叉轭铁连接区域的搭接宽度，对变压器的负载性能有一定的影响，如果重叠面积较大，磁通通过的面积会相应增加，导致空负载损耗增加。

根据铁芯模型试验，搭接面积每增加1%，45°接头的负载损耗将增加0.3%，要降低空的负载损耗，需要研究在满足机械强度的前提下，如何选择负载损耗和机械强度兼顾的更佳搭接区域。

变压器空的负载损耗可以通过改变铁芯叠片的塔形连接面积，减小铁芯中某些三角形空孔的尺寸，降低三角形空孔处的局部磁通密度来降低。

3、合理选择铁片宽度，减少铁芯的角重，减少铁芯材料，降低空的负载损耗

铁芯的空负载损耗与单位铁损和铁芯的重量有关，而铁芯的角重是铁芯重量的一部分，所以铁芯的角重不仅影响变压器的成本，还直接影响变压器的空负载损耗。

讨论芯宽的选择和芯角重变化规律的前提条件是：

铁芯的级数必须相等。

芯体直径为D，芯体主段宽度按D减5mm或10mm选择段组合，每一级的片宽和叠厚形成不相等的线芯直径，两个线芯的更大差值控制在0.3mm以下，即线芯直径超差不能影响绕包。

不同片形的磁芯有效截面积理论上相等，这样做的目的是确保选择相同的磁通密度来获得相同的单位铁损。

芯柱部分的板宽和堆叠厚度必须与芯轭部分的板宽和堆叠厚度一致。

在设计过程中，确定合适的芯径，选择主级芯的片宽时，建议片宽D减少10mm的效果比片宽D减少5mm的效果好，其优点是：

每个切片的宽度逐步减小；

在铁芯有效截面积相等的情况下，降低了铁芯的角重量；

铁芯的高度降低了10mm，油箱的整体高度也降低了10mm，也节省了变压器的材料。

以上就是降低变压器空载损耗的方法介绍，本文仅供您参考，如果您需要采购元器件，可以在本网站搜索您需要的型号，或者咨询客服，欢迎选购下单。