不變損耗

不變損耗也叫鐵損。當以額定頻率的額定電壓施加於變壓器一側繞組的端子上(另一側繞組出線開路)。變壓器所吸取的有功功率，稱為不變損耗。用R表示。單位為瓦(W)或千瓦(kw)。不變損耗主要為鐵芯中磁滯損耗和渦流損耗，其值大小與鐵芯材質、製作工藝密切相關，變壓器的空載損耗不會隨負荷大小的變化而變化。它與外加電壓高低有關。

基本介紹

• 中文名：不變損耗
• 外文名：The same loss
• 決定因素：鐵芯材質、製作工藝
• 產生原因：產生空載電流的電阻損耗
• 組成：磁滯損耗和渦流損耗
• 減小辦法：進鐵心結構和工藝；降低工藝係數

簡介

不變損耗P₀絕大部分發生在鐵心內，將額定頻率下正弦波形的額定電壓施加於繞組時，鐵心內產生相同頻率的與電壓對應的正弦波形變化的磁通，磁通在矽鋼片內以相同頻率變化而產生的損耗，它以熱的形式散出。

空載電流流經繞組，會在激磁繞組內產生空載電流的電阻損耗，但損耗通常很小，對電力變壓器一般可以忽略不計。

變壓器在空載電壓下，絕緣介質中也會產生損耗，也是不變損耗的一部分。介質中的損耗，通常也可以不計，但介質中的位移電流，對高壓小容量變壓器的空載電流可能有一定影響。

不變損耗的組成

不變損耗主要由電工鋼帶的磁滯損耗和渦流損耗組成，不變損耗中也包括附加損耗。附加損耗主要有：

(1)由於剪下加工使電工鋼帶晶粒畸變引起的損耗。

(2)在鐵心的接縫處，由於磁統分布改變，單位損耗和勵磁電流增加，特別是三相鐵心的中柱T接縫處，產生旋轉磁通，單位損耗增加很多。

(3)漏磁通在油箱和結構件中的損耗，空載時的零序磁通和三次諧波磁通在三柱鐵心中只能通過油箱和結構件成為迴路，在其中引起的損耗。

(4)空載電流通過繞組，在繞組中產生的電阻損耗。

所有上述附加損耗對於正常的變壓器都可忽略不計。

不變損耗測量

測量時，變壓器的溫度應接近於試驗時的環境空氣溫度。選擇試驗電源和線路的連線儘可能使三個鐵心柱上的電壓對稱，電源波形為正弦。

常見變壓器

試驗電壓應以平均值電壓表讀數為準(該電壓表的刻度具有同一平均值的正弦波形方均根值)，平均值電壓表的讀數記為U’：

方均根值電壓表與平均值電壓表並聯。方均根值電壓表的讀數記為U。對三相變壓器試驗時：

若繞組是D(或Y)聯結時，則電壓表應接在各相端子問測量：如果從YN或ZN聯結的繞組勵磁，則電壓表應接在各相端子和中性點端子間測量。

若u’和u之差在3%以內，則此試驗電壓波形滿足要求。若讀數u’和u之差大於3%，應確認試驗的有效性。

設測得的不變損耗為P_m，則空載損耗P₀按下式校正：

大型變壓器在工廠進行空載試驗時，空載試驗電壓波形會不同程度地受到非正弦勵磁電流的影響而波形發生畸變。這是因為工廠試驗電源容量一般比較小，非正弦空載電流在發電機內的電樞反應及試驗線路中元件上的阻抗壓降使電壓波形非正弦。與此相反，變壓器在電力系統中運行時，由於系統容量很大，非正弦的空載電流的影響很小，其線端上的電壓波形是正弦的。

試驗電壓波形的畸變程度對空載電流、不變損耗的測量是有影響的，對波形非正弦條件下不變損耗測量結果的波形校正，就是使非正弦條件下的試驗參數校正到接近變壓器運行時的參數。

不變損耗大及解決辦法

不變損耗大

(1)因裝配不當造成轉子轉動不靈活，或軸承質量不佳、軸承內加得潤滑脂過多等原因，使機械摩擦損耗過大。

(2)錯用了大風扇或扇葉較多的風扇。

(3)鐵心矽鋼片質量較差(出廠時為不合格品或用火燒法拆繞組時將鐵心燒壞)。

(4)鐵心長度不足或疊壓不實造成有效長度不足。

(5)因疊壓時壓力過大，將鐵心矽鋼片的絕緣層壓破或原絕緣層的絕緣性能就未達到要求。

降低不變損耗

(1)採用性能優良的矽鋼片或非晶合金片和階梯接縫。

(2)改進鐵心結構和工藝，降低工藝係數。

(3)不疊上鐵軛、矽鋼片不塗漆處理，剪下毛刺控制在0.02mm以下。