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    如何降低電力變壓器的損耗?

    發布時間:2017/5/4 16:31:25    訪問量:

    1)附加損耗。附加損耗主要有繞組渦流損耗、環流損耗和雜散損耗三種損耗:

    (a)繞組渦流損耗。大容量變壓器運行時,繞組的安匝會產生很大的漏磁場。所謂漏磁場是指磁通有一部分通過空氣,有一部分磁路是鐵心。由于繞組的導線處在漏磁場中,漏磁通會在導線中引起渦流損耗。

    (b)引線損耗。引線損耗是變壓器各引線電阻損耗的總和折算。

    (c)雜散損耗。雜散損耗是漏磁通穿過鋼結構件(如板式夾件、鋼壓板、壓釘螺栓及油箱壁等)等所產生的損耗。

    負載損耗占總損耗70%~80%,包括繞組直流電阻損耗(基本損耗)、導線中渦流損耗、并繞導線間環流損耗、引線損耗和結構件(如夾板、鋼壓板、箱壁、螺栓、鐵心拉板等)的雜散損耗。降低負載損耗的主要有如下幾種方法:

    (1)限制漏磁引起的附加損耗。進行安匝平衡計算,按結果進行安匝調整;繞組采用“低-高-低”或“高-低-高”排列;限制扁線的寬度和厚度;按磁場計算選定最適宜的換位方法;采用換位導線或組合導線。

    (2)縮小主、縱絕緣結構尺寸。在高壓繞組上采用“等沖擊電壓梯度”分布的技術,可縮小縱絕緣尺寸;繞組之間采用薄紙筒、小油隙;用瓦楞紙作主絕緣;采用形狀與等電位完全相同的成型件,角環形狀符合等位線形狀,以分瓣成型角環作為結構件;繞組內徑繞在絕緣紙上,但在線段中間設軸向油道;多采用縮醛漆包線,用QQ-2或QQB型縮醛線代替0.45 mm厚紙包扁線,因前二者匝絕緣為2×(0.056~0.079)mm,繞組填充系數高,且滿足匝絕緣要求;多采用筒式繞組,因無餅間油道,冷卻主要靠軸向垂直油道,散熱好、填充系數和沖擊特性好,安匝勻、短路力;適當縮小主絕緣(徑、端)距離。

    (3)根據計算采用有關工藝。據沖擊計算確定縱絕緣結構,墊塊、撐條、金屬件倒角保持較好形狀;計算漏磁場和渦流分布指導換位方式;繞組軸向均布,心柱綁帶用非磁性材料;心柱和軛鐵部分設特殊屏蔽以緩和電場;調壓繞組采用一層一個分接;工藝上采用組裝式,內繞組直接繞在絕緣筒上,嚴控高度、直徑公差,套裝間隙小,采用熱套新工藝,采用整體托板和壓板,繞組換位處用迪耐松紙,帶壓干燥,繞組放在保溫烘房內防止受潮。

    (4)采用低損低阻導線。用無氧銅線采用上引法拉拔而成,如采用銅連續擠壓機而制成。如能用到變壓器上,可節能和降體積,具有一定的應用前景。

    (5)利用絕緣結構特點來設計可縮小體積。利用變壓器油液體電介質特性,適當設置覆蓋層、屏障、屏蔽、絕緣層;利用油的“距離效應”加隔板成小油隙;利用油的“體積效應”采用瓦楞紙;利用油中絕緣層“厚度效應”加包絕緣提高擊穿電壓,但不宜太厚;利用油中隔板離最大場強極距離特點來設置隔板。

    (6)采用先進的絕緣結構。采用適用繞組,提高填充系數,采用軸向油道的新型螺旋式(或連續式)繞組,有效地降低了繞組體積。在漏磁集中部位采用非金屬或非磁性材料的壓緊結構,采用電磁屏蔽使漏磁通槽路化,可使負載損耗降3%~8%。

    (7)優選繞組內部保護。繞組內部保護措施有電容環、靜電線匝、串聯補償(附加餅間電容)、等電位屏,也可采用糾結式繞組或內屏蔽式繞組。它們都有減小沖擊作用下作用于主、縱絕緣上的過電壓,從而減小變壓器的體積和能耗。

    (8)采用長圓形等繞組和Yyn0聯結及降高度節能。用長圓形鐵心、繞組或橢圓形繞組或矩形帶圓角繞組經實踐都比圓形傳統截面節能。采用Yyn0比Dyn11聯結的分接頭電壓低,三項可共用一盤分接開關,結構簡單、體積小,前者比后者對500kVA變壓器,導線重減2%、鐵重減6%、油重減11%,故節材節能。對干式變壓器,繞組越高,上下溫差越明顯,適當降高,有利于散熱和節能。


    雜散損耗為負載損耗中的特例,故單獨討論降低它的方法。雜散損耗包括結構件(鐵心夾件、屏蔽環等)的損耗;穿過導體地方(套管座)損耗;平行導體(通過大電流的引線)的損耗和油箱損耗。降低雜散損耗的方法主要有以下幾種方法:

    (1)根據磁分析和實物測量,采用鐵心夾件小型化、取消單相中心柱鐵心墊板、增加鐵心表面部分的縫隙、對鐵心拉板和漏磁場中的結構件(如螺栓等)采用低磁性或非磁性材料等,可以降低內部結構的雜散損耗。

    (2)對套管出線盒及箱蓋的一部分,認真配置引線以對磁場控制,采用銅板屏蔽或非磁性材料,套管罩用鋁制造。還可在繞組與夾件間設置硅鋼片壓板,用以吸收夾件、油箱等處磁通。在磁場最強地方埋入帶狀的有色金屬,這樣可以降低大電流套管和引線部分的雜散損耗。 (3)對大變壓器,沿箱壁內置磁導率高的硅鋼板作磁分路,吸收箱壁磁通稱磁屏蔽;或者用電導率高的有色金屬銅和鋁作內襯,產生渦流的反作用使進入油箱壁漏磁減少,稱電屏蔽。一般磁屏蔽比電屏蔽好,這樣可以降低油箱雜散損耗。

    (4)定量計算油流回路,采用擋板,合理分隔繞組,達到均勻冷卻,優選波紋油箱、片式散熱器、冷卻器、節能風扇、油泵,得到最經濟節能冷卻方式,以此來降低雜散損耗。

    (5)采用玻璃纖維強化塑料風扇,效率高噪聲小。將舊型冷卻器換成新型冷卻器,采用變頻調壓式電源供冷卻器,可以降低輔助設備損耗。


    綜上所述,本文主要分析了電力變壓器的空載損耗和負載損耗產生的原因,并對如何降低空載降低電力變壓器損耗的方法損耗和負載損耗提出了詳細的處理方法,這些方法可以有效地降低電力變壓器損耗大的問題。雖然文中提出許多可操作性的措施,但是對于在實際工程應用中遇到的繁雜的問題,仍然是不一而足的。因此,在對于如何降低電力變壓器損耗的問題仍需進一步的深入研究。


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