隔磁鋼板在配電變壓器中的應(yīng)用

孟春旅　豆文政　吉才芳

【摘 要】通過(guò)分析變壓器負(fù)載損耗的組成，渦流損耗，介紹了隔磁鋼板在配電變壓器中的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】配電變壓器損耗；渦流；隔磁鋼板

0 概述

油浸式配電變壓器低壓側(cè)電壓低而電流大，為限制低壓側(cè)大電流穿過(guò)箱蓋而產(chǎn)生的渦流損耗，往往在箱蓋上焊接隔磁鋼板。目前，600A電流以上變壓器增加隔磁鋼板早已成為行業(yè)定論。本文旨在討論600A電流以下配電變壓器增加隔磁鋼板對(duì)變壓器負(fù)載損耗影響，進(jìn)而從制造成本方面考慮600A電流以下變壓器增加隔磁鋼板的必要性。

1 渦流損耗

根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律，當(dāng)塊狀導(dǎo)體置于交變磁場(chǎng)或固定磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，此電流在導(dǎo)體內(nèi)閉合，這種現(xiàn)象稱為渦流效應(yīng)。

如下圖：交變電流I穿過(guò)金屬板，在金屬板內(nèi)形成一圈一圈的感應(yīng)電流——渦流。渦流在金屬板內(nèi)導(dǎo)致金屬板發(fā)熱，以熱量的形式散發(fā)。

2 油浸式變壓器負(fù)載損耗組成

油浸式變壓器負(fù)載損耗主要由二部分組成，其一是基本損耗即線圈的電阻損耗，其二是附加損耗主要包括繞組、鐵心、油箱、結(jié)構(gòu)件等導(dǎo)電材料在交變的漏磁場(chǎng)中產(chǎn)生的渦流損耗。渦流損耗大小對(duì)變壓器制造成本和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性有較大影響，因渦流增加的負(fù)載損耗需增大線圈銅截面予以彌補(bǔ)，造成變壓器銅材料使用增加，成本提高。隨著變壓器電流的增大，由渦流引發(fā)的局部過(guò)熱也愈加突出，因此對(duì)變壓器渦流損耗的抑制具有十分重要的價(jià)值。本文主要闡述抑制配電變壓器低壓側(cè)電流穿過(guò)油箱蓋引發(fā)的渦流損耗。

3 箱蓋隔磁鋼板

隔磁鋼板一般為奧氏體不銹鋼材料制作，因?yàn)椴讳P鋼材導(dǎo)磁性能弱，能夠大幅降低因渦流損耗引發(fā)的負(fù)載損耗[1]。

隔磁鋼板焊在變壓器箱蓋上，具體外形如下：

相較于圖1，圖2焊接工藝簡(jiǎn)單，強(qiáng)度高，不易變形、漏油。我廠變壓器隔磁鋼板均采用圖2方式。

4 應(yīng)用效果

我廠選用配電變壓器S13-M-50/10， S13-M-100/10，S13-M-200/10，S13-M-400/10各2臺(tái)做試驗(yàn)，測(cè)試箱蓋加隔磁鋼板前后各變壓器負(fù)載損耗數(shù)據(jù)。

表1中損耗（前）為正常箱蓋下測(cè)試的變壓器負(fù)載數(shù)據(jù)，損耗（后）為同一試品換隔磁鋼板箱蓋之后負(fù)載損耗。節(jié)約銅材量是按照降低相同負(fù)載比例的計(jì)算值。

5 結(jié)論

由以上分析可知，600A電流以下配電變壓器增加隔磁鋼板確實(shí)可降低變壓器負(fù)載損耗，降低制造成本。同時(shí)，當(dāng)電流在200A以下時(shí)，變壓器負(fù)載損耗降低不夠明顯，節(jié)約銅材有限。考慮到變壓器箱蓋加隔磁鋼板會(huì)提高部分油箱制造成本，建議配電變壓器在200kVA以上增加隔磁鋼板，可取到較好的經(jīng)濟(jì)效益。

【參考文獻(xiàn)】

[1]強(qiáng)文江，李亞坤，蘭銀輝，束國(guó)剛.《隔磁片用304型奧氏體不銹鋼》，金屬世界，2016（4）：25-28.

[2]《電力變壓器手冊(cè)》.遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.endprint