不变损耗

铁损

不变损耗也叫铁损。当以额定频率的额定电压施加于变压器一侧绕组的端子上(另一侧绕组出线开路)。变压器所吸取的有功功率，称为不变损耗。用R表示。单位为瓦(W)或千瓦(kw)。不变损耗主要为铁芯中磁滞损耗和涡流损耗，其值大小与铁芯材质、制作工艺密切相关，变压器的空载损耗不会随负荷大小的变化而变化。它与外加电压高低有关。

简介

不变损耗P0绝大部分发生在铁心内，将额定频率下正弦波形的额定电压施加于绕组时，铁心内产生相同频率的与电压对应的正弦波形变化的磁通，磁通在硅钢片内以相同频率变化而产生的损耗，它以热的形式散出。

空载电流流经绕组，会在激磁绕组内产生空载电流的电阻损耗，但损耗通常很小，对电力变压器一般可以忽略不计。

变压器在空载电压下，绝缘介质中也会产生损耗，也是不变损耗的一部分。介质中的损耗，通常也可以不计，但介质中的位移电流，对高压小容量变压器的空载电流可能有一定影响。

不变损耗的组成

不变损耗主要由电工钢带的磁滞损耗和涡流损耗组成，不变损耗中也包括附加损耗。附加损耗主要有：

(1)由于剪切加工使电工钢带晶粒畸变引起的损耗。

(2)在铁心的接缝处，由于磁统分布改变，单位损耗和励磁电流增加，特别是三相铁心的中柱T接缝处，产生旋转磁通，单位损耗增加很多。

(3)漏磁通在油箱和结构件中的损耗，空载时的零序磁通和三次谐波磁通在三柱铁心中只能通过油箱和结构件成为回路，在其中引起的损耗。

(4)空载电流通过绕组，在绕组中产生的电阻损耗。

所有上述附加损耗对于正常的变压器都可忽略不计。

不变损耗测量

测量时，变压器的温度应接近于试验时的环境空气温度。选择试验电源和线路的连接尽可能使三个铁心柱上的电压对称，电源波形为正弦。

试验电压应以平均值电压表读数为准(该电压表的刻度具有同一平均值的正弦波形方均根值)，平均值电压表的读数记为U’：

方均根值电压表与平均值电压表并联。方均根值电压表的读数记为U。对三相变压器试验时：

若绕组是D(或Y)联结时，则电压表应接在各相端子问测量：如果从YN或ZN联结的绕组励磁，则电压表应接在各相端子和中性点端子间测量。

若u’和u之差在3%以内，则此试验电压波形满足要求。若读数u’和u之差大于3%，应确认试验的有效性。

设测得的不变损耗为Pm，则空载损耗P0按下式校正：

大型变压器在工厂进行空载试验时，空载试验电压波形会不同程度地受到非正弦励磁电流的影响而波形发生畸变。这是因为工厂试验电源容量一般比较小，非正弦空载电流在发电机内的电枢反应及试验线路中元件上的阻抗压降使电压波形非正弦。与此相反，变压器在电力系统中运行时，由于系统容量很大，非正弦的空载电流的影响很小，其线端上的电压波形是正弦的。

试验电压波形的畸变程度对空载电流、不变损耗的测量是有影响的，对波形非正弦条件下不变损耗测量结果的波形校正，就是使非正弦条件下的试验参数校正到接近变压器运行时的参数。

不变损耗大及解决办法

不变损耗大

(1)因装配不当造成转子转动不灵活，或轴承质量不佳、轴承内加得润滑脂过多等原因，使机械摩擦损耗过大。

(2)错用了大风扇或扇叶较多的风扇。

(3)铁心硅钢片质量较差(出厂时为不合格品或用火烧法拆绕组时将铁心烧坏)。

(4)铁心长度不足或叠压不实造成有效长度不足。

(5)因叠压时压力过大，将铁心硅钢片的绝缘层压破或原绝缘层的绝缘性能就未达到要求。

降低不变损耗

(1)采用性能优良的硅钢片或非晶合金片和阶梯接缝。

(2)改进铁心结构和工艺，降低工艺系数。

(3)不叠上铁轭、硅钢片不涂漆处理，剪切毛刺控制在0.02mm以下。