1 引言
负载损耗实测值与设计值存在较大差异时,找出引起差异的原因是解决问题的关键:我公司生产的一台型号为S9-3000/13.8出口沙特的变压器,额定电压比为(13.8/0.44)kV,额定频率为60Hz,负载损耗设计值为22000W,保证值小于23500W,测量结果为75℃时的负载损耗为26008.7W(60Hz),测量值比设计值大18.2%。笔者采用50Hz电源和200Hz电源分别进行损耗测量,计算出涡流损耗和杂散损耗的数值,找到了负载损耗实测值与设计值存在差异的原因。
2 基本原理
根据IEC61378-2中规定,涡流和杂散损耗都与电流的平方成正比,涡流损耗与频率的平方成正比,杂散损耗与频率的0.8次幂成正比。

上式中,当损耗为绕组涡流损耗时,k=2;损耗为杂散损耗时,k=0.8。
由此可知,负载损耗包括绕组的电阻损耗、绕组的涡流损耗和结构件的杂散损耗。
(1)绕组电阻损耗(
)与电流的平方成正比,与频率无关。
(2)绕组的涡流损耗与电流的平方成正比,与频率的2次幂成正比。
(3)结构件的杂散损耗与电流的平方成正比,与频率的0.8次幂成正比。
电阻损耗是绕组的电阻和流经电阻的电流形成的损耗,根据直流电阻容易计算出绕组的电阻损耗。绕组涡流损耗(包括换位环流)和结构件中杂散损耗,可根据50Hz和200Hz电源损耗测量的结果计算得出,施加电流只要大于额定电流的10%即可,两种频率下施加的电流应尽量接近,由此可得到以下公式:

[附件:详见附件]