楊高產(chǎn)

中國核電工程有限公司，江蘇連云港 222043

1 常用環(huán)氧樹脂澆注變壓器的損耗數(shù)值

變壓器損耗分為空載損耗和負(fù)載損耗，空載損耗是指變壓器在不帶任何負(fù)載時(shí)的損耗，這部分損耗也叫鐵損。負(fù)載損耗是指變壓器在額定功率時(shí)銅線圈上產(chǎn)生的損耗，這部分損耗也叫銅損。變壓器的總損耗等于空載損耗和負(fù)載損耗之和。

下表給出了常用變壓器的損耗數(shù)值：）

SC（B）10型變壓器（W）（W）（W）P0 PK PΣ SC（B）9型變壓器P0（W）PK（W）PΣ（W 160 480 1860 2340 160 500 1980 2480 200 550 2200 2750 200 560 2240 2800 250 630 2400 3030 250 650 2410 3060 315 770 3030 3800 315 820 3100 3920 400 850 3480 4330 400 900 3600 4500 500 1020 4260 5280 500 1100 4300 5400 630 1180 5120 6300 630 1200 5400 6600 800 1330 6060 7390 800 1350 6600 7950 1000 1550 7090 8640 1000 1550 7600 9150 1250 1830 8460 10290 1250 2000 9100 11100 1600 2140 10200 12340 1600 2300 11000 13300 2000 2400 12600 15000 2000 2700 13300 16000 2500 2850 15000 17850 2500 3200 15800 19000

P0 空載損耗；PK 75℃時(shí)負(fù)載損耗；PΣ 總損耗

上表給出的是設(shè)計(jì)參考值，變壓器的實(shí)際損耗可能大于上表所給出的數(shù)值。2010 年田灣核電站現(xiàn)場臨時(shí)供電所購買的東盟變壓器SCB10-1000/10 干式電力變壓器的空載損耗為1820W，負(fù)載損耗為9062W。

2 變壓器的空載損耗

此損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級(jí)線圈電阻上的損耗，前者稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小，后者可以略去不計(jì)，因此，空載損耗基本上就是鐵損。

影響鐵損的因素很多，以數(shù)學(xué)式表示，則 ：

式中：Pn、Pw-表示磁滯損耗和渦流損耗 ；

kn、kw-常數(shù) ；

f-變壓器外施電壓的頻率赫 ；

Bm-鐵芯中最大磁通密度韋／米2 ；

n-什捷因麥茲常數(shù)，對(duì)常用的硅鋼片，當(dāng)Bm=（1.0～1.6）韋／米2 時(shí)，n ≈2，對(duì)目前使用的方向性硅鋼片，取2.5～3.5。

根據(jù)變壓器的理論分析，假定初級(jí)感應(yīng)電勢為E1（V），則：E1=KfBm（2）

K 為比例常數(shù)，由初級(jí)匝數(shù)及鐵芯截面積而定，則鐵損為：

由于初級(jí)漏阻抗壓降很小，若忽略不計(jì)，

可見，變壓器的鐵損與外施電壓有很大關(guān)系如果電壓V為一定值，則鐵損不變，（因?yàn)閒 不變），又因?yàn)檎＿\(yùn)行時(shí)U1=U1N，故空載損耗又稱不變損耗.如果電壓波動(dòng)，則空載損耗即變化。

3 變壓器的負(fù)載損耗

此損耗是指變壓器初、次級(jí)線圈中電流在電阻上產(chǎn)生的銅損耗及勵(lì)磁電流在勵(lì)磁電阻上產(chǎn)生的鐵損耗。當(dāng)電流為額定電流時(shí)，后者很小，可以不計(jì)，故主要是電流在初、次級(jí)線圈電阻上的銅損。

對(duì)三相變壓器在任意負(fù)載時(shí)，銅耗表達(dá)式：

式中：I1-初級(jí)線圈的負(fù)載電流 ；

I2’-次級(jí)線圈折算到初級(jí)的電流 ；

R1-初級(jí)線圈的電阻 ；

R2’-次級(jí)線圈折算得初級(jí)的電阻 。

由上式可見，變壓器的銅損和負(fù)載電流的平方成正比?？紤]到負(fù)載運(yùn)行時(shí)，負(fù)載電流的變化，故此損耗又稱可變損耗。

4 施工臨時(shí)用電變壓器損耗分析

2011 年 6 月新15#箱變用電情況

損耗=總表-分表合計(jì)=5400-3680=1720 度

理論損耗計(jì)算值為1360 度

多損耗=1720-1360=360 度

損耗系數(shù)=1720/3680=0.467

損耗百分?jǐn)?shù)=46.7%

用戶 電表號(hào)本次讀數(shù)上次讀數(shù)差值變比用電量（度）華興54983 2624 2554 70 40 2800華興382850 112 103 9 40 360華興54098 1497 1448 49 60 2940華興382495 576 576 0 60 0華興382499 432 423 9 80 720華興382849 978 978 0 80 0華興382501 164 164 0 80 0華興382607 117 116 1 60 60分表合計(jì)6880總表 9047490 207.5 203 4.5 2000 9000

2011 年 6 月新7#箱變用電情況

損耗=總表-分表合計(jì)=9000-6880=2120 度

理論損耗計(jì)算值為1373 度

多損耗=2120-1373=747 度

損耗系數(shù)=2120/6880=0.308

損耗百分?jǐn)?shù)=30.8%

上面所選的是2011 年6 月份兩臺(tái)東盟SCB10-1000/10 新變壓器的損耗情況，因?yàn)樾伦儔浩骰究膳懦蛟O(shè)備故障所造成的損耗，通過對(duì)這兩臺(tái)變壓器的損耗計(jì)算發(fā)現(xiàn)都遠(yuǎn)大于理論計(jì)算值，于是我對(duì)這兩臺(tái)變壓器當(dāng)月的負(fù)載進(jìn)行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)這兩臺(tái)變壓器當(dāng)月的負(fù)載主要是塔吊和電焊機(jī)，這兩種設(shè)備都是頻繁啟動(dòng)且大功率設(shè)備，屬于“沖擊用電”性質(zhì)，這說明現(xiàn)場臨時(shí)施工用電的“沖擊用電”性質(zhì)確實(shí)是造成變壓器損耗加大的原因，這種用電性質(zhì)在施工高峰到來后會(huì)因?yàn)橛秒娯?fù)荷的加大而使損耗系數(shù)相對(duì)降低，這是因?yàn)楹芏嗟臎_擊負(fù)載疊加到一起，反映到變壓器側(cè)就幾乎成為線性的負(fù)載了，這樣會(huì)使變壓器的損耗接近理論計(jì)算值，所以會(huì)降低變壓器的損耗系數(shù)。而在施工的早期和后期因?yàn)樽儔浩鞯呢?fù)荷很小，反映到變壓器側(cè)就是斷斷續(xù)續(xù)的高頻沖擊負(fù)載，所以會(huì)加大變壓器的損耗，且具體數(shù)值無法通過理論計(jì)算而得，只能說與沖擊負(fù)載的頻率和幅度有關(guān)。在核電站施工早期有的現(xiàn)場臨時(shí)用電變壓器負(fù)荷很小，有的箱變一月才用幾百度電，這樣損耗系數(shù)就顯得很大，所以建議對(duì)負(fù)荷小的變壓器應(yīng)考慮轉(zhuǎn)移負(fù)荷關(guān)閉負(fù)荷小的變壓器。

[1]黃強(qiáng).變電站變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的探討.湖北電力，2001.

[2]中國航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院編. 工業(yè)與民用配電設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：水利電力出版社，2004.

[3]徐名通.電力變壓器的運(yùn)行和檢修[J].北京：水利電力出版社, 1976.