附加损耗

变压器运行过程中，铁芯和线圈发热、铁芯漏磁等等产生的损耗

附加损耗是指变压器运行过程中，铁芯和线圈发热、铁芯漏磁等等产生的损耗。电力变压器的附加损耗是绕组、铁心、结构件等导电材料在交变的漏磁场中产生的涡流引起的。其大小对变压器的制造成本和运行经济性都有较大的影响。随着变压器单机容量的日益增大，其损耗和由此诱发的局部过热问题也愈加突出，因此对于变压器附加损耗分布的准确计算和附加损耗抑制方法的研究具有十分重要的工程价值。

简介

电力变压器的附加损耗是绕组、铁心、结构件等导电材料在交变的漏磁场中产生的涡流引起的。其大小对变压器的制造成本和运行经济性都有较大的影响。随着变压器单机容量的日益增大，其损耗和由此诱发的局部过热问题也愈加突出，因此对于变压器附加损耗分布的准确计算和附加损耗抑制方法的研究具有十分重要的工程价值。

变压器附加损耗的计算是变压器设计中一个很困难的问题，设计人员大多还是沿用过去的解析公式、半经验公式来计算损耗，而不考虑其分布情况，这在一定程度上可以满足工程的需求，但是对于新产品的研发及性能的优化上就具有一定的局限性。鉴于此，国内外学者纷纷采用有限元数值方法来计算变压器的杂散损耗。

材料属性的确定

为了等效铁心的叠积效果和对不同角度进入铁心的磁通的弱磁效果，可以通过设置铁心材料的各向异性来满足，忽略导磁材料磁性能的非线性，按线性来处理。这是因为漏磁场中的磁场能量主要集中在不导磁区域，导磁材料为磁通提供了一个短接通路，在其非饱和的工作区域内磁导率的变化对空间的漏磁场影响不大。在磁密很小的情况下，导磁材料中磁滞损耗所占的比例很小，因此可忽略铁心硅钢片和各金属结构件材料的磁滞特性以及磁滞损耗。

涡流场及涡流损耗分布

以一台型号为SRN-M2500/34.5油浸变压器为例进行了漏磁场分析。当漏磁通从铁心片叠积方向进入铁心时，将在铁心片内产生涡流，涡流主要集中在与低压绕组端部相应的高度，此处的涡流损耗亦比较高。这与分析得到的拉板涡流及其损耗分布特点一致。外壳的涡流及其损耗的分布受到透入深度的影响，主要集中在内表面上跟电抗高度对应的范围内，因此在采用电屏蔽减小油箱的涡流损耗时，屏蔽的高度应超过绕组总高度并尽可能高一些，否则漏磁通会绕过屏蔽进入油箱壁中，从而降低屏蔽的效果。对于铁轭夹件的涡流及其损耗主要集中在与高低压绕组端部对应的面上，这是由于此处的漏磁场强度比较大；同时，从此处进入的磁通会沿着夹件进入铁心轭部叠片内，从而导致铁心轭部区域损耗有所增加。

杂散损耗影响因素分析

传统的变压器附加损耗主要是以其中某一结构件为研究对象进行分析并采用相应的方法来抑制损耗，这样，这些结构件中的损耗将会明显减小。但是，它将影响漏磁场的分布并可能导致其它结构件中的附加损耗增加，甚至还会产生局部过热。究竟是利是弊，需要通过一种抑制方案对总附加损耗和各损耗组份的降低效果进行比较。从结构件材料、分接类型2方面研究其对变压器附加损耗及其各损耗组分的影响。

1.件材料对杂散损耗的影响

当结构件选用非导磁钢时，总的附加损耗显著降低，这个时候绕组和铁心边中的涡流损耗基本不变，而结构件中的损耗受导磁率和电阻率的影响，下降明显。

3.类型对杂散损耗的影响

在选用中部出线分接类型时，附加损耗降低，这是由于中部出线轴向不平衡安匝数要小于端部出线，辐向漏磁通得到消弱的同时，负载损耗降低。因此在大容量的变压器中，高压层式绕组应尽量选用中部出线的分接类型。

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