变压器铁损分析测量.pdfVIP

维普资讯 第 25卷 第 1期 渤海大学学报 (自然科学版) Vo1．25No．1 2004年 3月 JournalofBohaiUniversity (NaturalScienceEdition) M ar．2004 变压器铁损分析测量 李 明 标 (渤海大学 物理系，辽宁 锦州 121000) 摘 要 ：简述 了变压器的损耗产生的原因，应用电磁场理论详细计算了变压器铁损与磁场、频 率的关 系，分析 了磁场、频率和材料对损耗 的影响，为变压器的设计制作提供 了一定的理论依据 。并 介绍了铁损简单的测量方法。 关键词：变压器；损耗 ；磁 场；频率；功率 中图分类号：O441 文献标识码 ：A 文章编号 ：1007—533X(2004)01—0064—03 1 变压器的损耗 变压器从 1885年发 明以来 ．已有 了长足的发展 。由于有了变压器变换系统 电压 ．发 电机的电压经变压器 升高．使输 电距离超过了1000km，通过终端变压器 降到用电电压 ．方便 了用户。这样以变压器为主带动了电 力工业 包括输变 电行业的发展 。我国电网功率损耗 占总发电量的8．5 。它包括二部分 ：线路 (传输)损耗与 变压器损耗 。到 2010年 ，我 国总装机容量将达到5．5亿 kW ，电网总损耗将达 47GW 。 可以看 出降低变压器及线路损耗是非常必要的。降低线路损耗由电力设计部 门来解决，降低变压器 的损 耗主要靠变压器制造行业。 变压器的损耗分两部分 ．铁心中的铁损 P 和绕组的铜损 P 。铁损包括磁滞损耗 PH和涡流损耗 ，即 P，一P，+P ；只要变压器带电．P 即存在 ，成年运行。铜损是电流在原副绕组上损耗的功率 。P 一RI；+ Rz 。R 、 、 分别是变压器原副绕组电阻、电流。P 与电流 j的平方成正 比．随负荷变化而增减 ，与用 电量 的多少有关。 b 2 变压器铁损分析 c ／ 2．1 磁滞损耗 ／。 交流 电在变压器的铁心中产生交变磁场 ，该磁场对铁心反复磁化 ，产 l／。 B’ 生磁滞现象，交流电变化一个周期，对应磁滞回线绕行一周(如图)。当通 过导体的磁场随时间变化时线圈绕组感应的电动势阻碍圃电流的变化， 电源要消耗额外功率 。 图 1 (1)磁滞 回线绕行一周 电源消耗能量 ： P= dw ／dt= I(Nd~／dt)= INSdB／dt= lNr／I．AB／dt= vHdB／dt 其 中I电流、N线圈匝数 、P功率 、W 能量、B磁感应强度、H 磁场强度 ；为线圈环面积 ，L为磁芯周长， r=SL磁芯体积 。0一T／4周期 ，电流为正增加 ，磁场增加，磁滞回线从g点移到b点电源提供的能量 ，W = HdB。 ／4一 ／2周期 ，电流为正减少 ，g~ NtJ、，磁滞 回线从6点移到 点能量送回电源， ： 例 B。 收稿 日期 ：2003—03—15． 作者简介 ：李明标(1965一)，男。副教接 ，硕士，从事实验 圊体研究 维普资讯 第1期 李明标 ：变压器铁损分析测量 65 磁滞 回线绕行一周电源提供的能量是 ：r HdB。积分沿磁滞 回线取值 。磁滞回线的面积就是每立方