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低损耗电力变压器结构设计要点

摘要：文章以低损耗电力变压器结构设计要点为研究方向，针对关于降低电力变压器的损耗进行分析的基础上，提出低损耗电力变压器结构设计要点及相关改进措施，旨在为我国电力变压器结构设计提供理论指导与帮助。

关键词：低损耗；电力变压器；变压器结构；设计要点

?1关于降低电力变压器损耗的分析

电力系统正常运行取决于变压器运行，因此变压器已被广泛地运用于人们日常生活中。同时，随着我国社会经济发展与变化，国民对于供电稳定性的需求显著增长，因此电力系统对变压器对其质量要求日益提高。随着电力变压器迅速发展，大量电力资源被用于生产变压器，同时由于能源过度消耗，造成环境污染。据此，如何降低电力变压器损耗成为广大社会积极讨论与研究的高发区域[1]。

1.1电力变压器设计中的负载损耗分析

电阻损耗即基础损耗，在整个负荷损失中占有较大比例，而线圈所造成损失则相应地划分。通常情况下，线圈电流损失可以划分为线圈涡流损失和杂散损失，从线圈与电线之间并联关系可以看出，线圈电流损失和涡流损失存在一定差异。

1.2电力变压器设计中的涡流损耗分析

抗楼能力是影响变压器工作稳定重要因素，它作用与漏磁场密切相关。变压器漏抗功能强弱发生变化，电阻值也随之发生变化，因此，利用漏电状态下漏电特性，对变压器附加损失规律进行分析，根据变化规律对其进行记录，从而得出具有高内部硬件性能变压器。诚然，在设计低损耗变压器时，要尽量减少涡流和杂质损失，必要时可进行多道分析，依托仿真软件对变压器在实际运行中各种运行状态进行实时监控，并对其进行相应调整，以保证系统损耗降到最小。

1.3电力变压器设计中的环流损耗分析

随着我国进入信息时代，社会对电能需求量越来越大，同时人们越来越重视计算机技术发展，为变压器优化和研究奠定坚实基础。其中，对于变压器研究，使得变压器型号更加精炼且针对性。但在电力工业许多领域，其漏场和涡流场数值计算都是相对复杂。在变压器技术研究中，研究者们也一直在探索这类问题，使得变压器技术发展到白热化阶段。虽然在变压器设计中，研究者们已经得出一些结论，但是却没有太大反应，因此很多变压器设计和制造都是按照传统方法来进行，这种方法只能给出大概估算，而不是准确计算。所以，在设计时，必须要用漏场来推导出环流损失公式，因为循环损失计算不可能准确到可以减少变压器损失程度，这就使得循环损失改进受到限制。

2低损耗电力变压器结构设计分析

2.1低损耗变压器的结构设计要点

变压器应用范围非常广泛，市场需求也日益增长，因此，在变压器生产和设计中，应从节能和环保两个方面着手改善变压器生产和设计，以降低不必要资源消耗。在变压器设计中，降低损耗一直是很多学者关注问题，但由于变压器自身损耗计算方法在实际应用中出现一些错误。由于其他原因，使变压器在设计、制作时不能获得准确数据，因此，当变压器需求量越来越大时，必须改进变压器质量，并采取相应改进措施，以便在较低成本下，达到良好使用效果[2]。

2.1.1低损耗电力变压器结构设计

变压器核心部件是铁芯和绕组，它直接关系到变压器整体性能，所以在设计时应考虑各种因素，以提高其性能，减少损耗。同时，为减少变压器损耗，在变压器优化、降低损耗等方面存在诸多不确定性，在数量、变量以及各种数据计算方面都存在诸多限制。所以，在变压器设计中，可以依据非线性变化规律和计算出函数极值进行局部相关处理，虽然目前还没有最佳减少变压器损失方法，但可以通过相应优化来改进问题。在进行优化设计时，最优电磁性能是最基本，这是最优，它能使变压器生产和生产向更好方向发展。除此之外，可通过MATLAB等软件进行改进，从而筛选出合适电磁屏蔽和电磁屏蔽，并根据需要参数来确定变压器性能。在变压器设计中，可以减少原材料消耗，同时也可以达到低噪音、低损耗、低功耗效果。总体而言，在变压器设计时可以依据相关条件进行适当工艺调整，以达到降低损失目[3]。

2.1.2负载损耗的控制

变压器负荷损失是变压器绕组和导线直流电阻损失。通过减小线圈电密、适当增加产品截面、在引线中适当增加铜板和金属丝截面，减少线圈DC电阻损失。同时，采用换相绕组中引线，可以减小并联线中不均衡电流损失，实现降低其在横向纵向漏磁场中涡流损失。其次，采用低磁性材料可以解决漏磁场结构部件杂散损失。

2.1.3无励磁低损耗

无励磁低损耗电力变压器通过设置在变压器外壳两侧散热环，增加变压器散热面积。?同时设置有泵腔、输送叶轮和相互连接动力轴，在风环境中，通过风叶轮带动泵叶轮在泵腔内旋转，从而不断将变压器工作产生热量上升到散热环，在无风天气中，变压器工作产生热量传播到散热环传输。另外，采用步进电机旋转动力轴，使绝缘油循环，提高散热效果。同时带动风叶转动，搅拌变压器周围气流，进一步增强变压器散热效果。其次，在无励磁低损耗结构设计中