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2.2配电变压器的损耗分析
配电变压器的损耗具体可以分为有功损耗和无功损耗,下面逐一具体分析。
2.3有功损耗
有功损耗是指配电变压器在实际工作过程中,在产生有功功率而伴随产生的损耗。有功损耗可以分为铁损和铜损。
铁损。铁损是指磁滞、涡流损耗及电流在初级线圈电阻上的损耗,它是铁芯发热,以热能的形式散发损耗。铁损又可以细分为涡流损耗和磁滞损耗。当变压器工作时,铁芯中有磁力线穿透,由于电磁感应原理的作用,使得线圈中的电流自成闭合回路且呈涡流状旋转,因此称之为涡流,涡流在铁芯中的流动使得铁芯发热消耗能量,这一部分的损耗就称之为涡流损耗。
当交流电流通过配电变压器时,通过变压器硅钢片的磁力线其大小和方向呈现一定规律的变化,使得硅钢片互相摩擦放出热能,这一部分损耗的热能就是磁滞损耗。
铜损。铜损是指配电变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻时,会发热散发能量,这时一部分电能就会转变为热能而被消耗,称之为铜损。
2.4无功损耗
配电变压器的无功损耗主要是指在进行变压与能量传递过程中所造成的损耗,因为这部分损耗并没有产生实际的有功功率,因此,称之为无功损耗。无功损耗可以分为两部分,一部分是由建立变压器主磁路磁通的励磁电流引起的,这部分损耗与负载电流无关,是一个恒定量;另一部分是由变压器绕组的阻抗和流经绕组的电流构成,这部分损耗是与负载电流有关的,负载电流越大,这部分损耗就越大。
需要说明的是,配电变压器是一个典型的大型感性负载,其容量越大,则无功损耗就越大,同时也会对电网产生谐波干扰,因此,配电变压器的容量并不是越大越好。
3.配电变压器的节能技术应用探讨
采用新型材料和工艺降低配电变压器运行损耗。
(1)采用新型导线
配电变压器的导线可以采用无氧铜,以降低线圈内阻,从而有利于降低配电变压器运行中的铁损和铜损,进而降低配电变压器的运行损耗。例如,目前已经投入使用的高温超导配电变压器,就是采用了超导线材取代了传统的铜芯线材,从而降低了变压器的损耗,同时,还间接提高了变压器的抗短路性能。
(2)优化磁体材料
配电变压器的磁体材料也可以进行改进优化,以降低磁滞损耗。近年来,研究颇热的非晶合金材料,相较于传统的磁体,具有更加优良的磁化和消磁性能,利用这一类材料制作铁芯,不仅可以明显降低配电变压器的铁损,而且还能够降低配电变压器的无功损耗,提高配电变压器的运行经济效益。
(3)改进制造工艺
在制造工艺上实施改进,以降低配电变压器的运行损耗。例如,采用现代计算机控制的数控加工系统,对变压器内部的硅钢片进行加工,从厚度、界面形状等,都完全能够实现精确控制。目前的加工精度已经达到0.18mm,如此薄的硅钢片的应用,大大降低了配电变压器运行过程中的空载损耗。
(4)布置新结构
除了应用新型材料、新型加工工艺等技术手段之外,还可以通过采用新的结构布置形式等手段来降低配电变压器运行中的损耗。目前的研究热点主要集中在两个方面:采用新型绕组结构和采用新型线圈布置方式。
4.结语
在配电变压器的实际配电输出的过程中,会由于变压器自身所感性负载这个特性,早成整个配电变压器在运作的过程中出现极大的耗损,对此,将配电变压器加入节能技术理念实施已经到了迫在眉睫的地步。本篇文章所结合了配电源变压器在实际使用过程中造成损耗的主要构成原因,全面详细的讨论在在如何将节能技术应用到配电变压器之中。节能技术的实现,对于整个输配电能源这个环节有着巨大的便捷性,而且对于不断的研究和配电节能技术的指导有着重大的意义,因而本论文的研究成果是值得推广的。当然,对于配电变压器的节能技术,远不止本论文所讨论的这些技术应用,更多的节能技术及其应用有待于广大配电技术工作人员共同努力,才能够终实现我国输配电节能技术的真正提高和发展应用。