（1.中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北秦皇岛066004；2.国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院辽宁沈阳110000）
摘要：随着整个国民经济的高速发展，对变压器的需求量也在不断增加。然而，随着电力变压器装机量的增加，其自身所消耗的能量也越来越大，这与我国提倡的建设节能性社会是不符合的，因此有必要采取相应的技术措施来减少变压器自身的损耗。
关键词：电力变压器；损耗；措施
1电力变压器损耗概述
随着电力变压器容量的不断增大，对电力电力变压器的运行可靠性和安全性提出了更高的要求。电力变压器涉及到多个方向，设计的要求较高，需要综合考虑影响到变压器性能的各个参数，包括变压器的能耗和变压器的噪声等。变压器容量的增大会带来各种各样的问题，例如稳定性的降低、能耗大和发热等问题，而且大容量的变压器的负荷较大，载荷增大后，将会增大漏磁的概率，而且变压器的损耗、热能的损耗也会相应的增大，因此大容量的变压器在运行过程中，工作稳定性和能量损耗问题需要重点解决。利用节能型变压器是降低变压器能耗的重要措施，通过改进电力变压器的结构和优化运行参数，可以有效的降低变压器的能耗，节约能量的消耗。
2变压器的损耗
2.1空载损耗
空载损耗即铁损，包括磁滞损耗、涡流损耗以及附加损耗。
（1）磁滞损耗是铁磁材料在反复磁化过程中由于磁滞现象所产生的损耗。其大小与磁滞回线的面积成正比，是由交变磁化所产生，所以它的大小还与交变频率有关。
（2）涡流损耗的产生是由于铁心本身为金属导体，所以由于电磁感应现象所产生的电动势将在铁心内产生环流，即为涡流。由于铁心中有涡流流过，而铁心本身又存在电阻，所以有了涡流损耗。
（3）附加铁损是不完全决定于变压器材料本身，主要与变压器的结构和生产工艺有关，通常引起附加铁损的原因包括磁通波形的高次谐波分量、机械加工引起的磁性能变差、铁心接缝及芯柱与铁轭的T型区部位出现局部损耗增大。
空载损耗在数值上正比于磁通密度的平方，因此降低铁心磁密可减少空载损耗，但降低磁密将增加铁心材料的使用，限制了铁芯磁密的减小幅度，所以考虑采用高导磁的冷轧硅钢片。具有方向性是冷轧硅钢片的特点，当硅钢片延展方向与磁力线方向一致时，损耗最小，当此两个方向成90度时损耗最大。因此在普通的铁心结构中，在铁扼和铁心柱的转角处需注意方向性，不制造成直接缝，而要采用卷铁心或做成斜接缝。过去我国制造的冷轧硅钢片变压器，由于工艺条件限制，铁心采用半直半斜接缝结构且冲孔，使损耗增大。
2.2负载损耗
负载损耗有电阻损耗和杂散损耗两类。
（1）杂散损耗是由负载电流感应的漏磁通在结构件和线圈中形成的损耗，包括结构损耗和涡流损耗，其与漏磁通的分布、大小及线圈所用导线的厚度、导线换位与否相关。
（2）电阻损耗是负载电流流经变压器线圈，因线圈自身电阻而形成的损耗，在数值上为线圈电阻与负载电流平方的乘积。
负载损耗主要由变压器线圈的电阻损耗造成，若线圈材料一定（铜或铝），只能凭借减小导线的电流密度（即增加导线的截面积）而降低电阻损耗，此种方法将使线圈的尺寸变大，从而导致变压器的体积和重量增大。中小型电力变压器，变压器线圈的电阻较大致使电阻损耗很大，而杂散损耗在总损耗中的比例很小。对大型电力变压器而言，杂散损耗在总损耗中所占比例较大，可达总损耗的1/3。通过磁场屏蔽和变压器线圈并联多根纸包导线用换位导线取代等方法，可实现杂散损耗减少30%以上。此外，减小杂散损耗常用的是非磁性材料制造，部分能穿过较大漏磁通的结构件，如在大型变压器中用低导磁钢板或绝缘层压板等来制造线圈压板，可降低结构件中的杂散损耗。但有两方面缺点：第一，修复费用大，所耗工时多，甚至使一些结构件报废；第二，会使横向漏磁通分量及线圈导线中的杂散损耗增价、特别是线圈端部还会产生局部过热。所以设计中用“磁屏蔽”法来降低杂散损耗。
3降低电力变压器损耗的措施
3.1提高工作人员的技术水平
如今我国的电子电力变压器在控制时主要应用到的策略有：交-交-交型和交-直-交-直-交型两种策略，有关工作人员对这方面知识与技能的掌握还不是非常全面的。特别是-直-交-直-交型策略，其在控制过程中所采取的调剂方法涉及到了三维空间矢量调剂，这对于系统的工作来说是非常方便的，使其能够比较便捷的实现具有各项功能的电能输出。此外，交-交-交型电子电力变压器对于减小工作过程中的开关损耗也是非常有帮助的，一旦操作不当会导致较为严重的后果，对操作人员的技术要求也是比价严格的。因此这就要求我国要想提高我国的供电的整体质量，应该注意培养相关操作人员的技术水平，使得其能够充分应用交-交-交型和交-直-交-直-交型两种策略来提高其工作效率。
3.2采用新型低阻导线及线圈
目前已开展使用的高温超导配电变压器，采用超导材质的导线替代传统的铜芯导线，除降低了变压器的损耗外，还间接提高了变压器抵抗短路电流的能力。同时还要采用新型绕组结构和采用新型线圈布置方式这两种新的结构布置形式。新型绕组结构可采用自粘型换位导线来控制漏磁走向，减小变压器绕组的损耗；新型线圈布置方式可根据涡流的方向，合理选用纵向或横向线圈布置形式，控制涡流损耗以降到最小，进而减小变压器的运行损耗。
3.3改进制造工艺
利用现代化数控加工技术对变压器铁芯的磁体材料进行加工，精确控制其厚度、界面形状等，严格控制尖角毛刺，可极大降低变压器运行的空载损耗；根据冲击精确计算确定纵绝缘结构，垫块、撑条、金属件倒角保持较好形状；计算漏磁场和涡流分布指导换位方式；工艺上采用组装式，内绕组直接绕在绝缘筒上，严控高度、直径公差，套装间隙，把好每一个小的环节的质量关，都可以明显的降低因制造工艺而放大了的空载损耗和负载损耗。
3.4优化电网运行方式
电网的布局是否合理以及供电半径选择是否合理等因素，也与变压器运行有重要关系。要实现变压器的节能降耗，首先应该充分考虑地区电网特征和规划设计，在进行电网的布局和规划之初，就实现负荷中心的优化配置，并尽量使变压器靠近负荷中心，并增加环网提高供电可靠性。
3.5提高变压器经济运行
电力变压器的选择必须要充分考虑到电力负荷，选择合理的型号，保证电力变压器能够在最低损耗的状态下开始工作。同时要及时淘汰掉那些高耗能的老旧电力变压器，采用节能型的新型电力变压器，满足当前社会上的能源需求。并联电力变压器的经济运行方案设计，要充分了解变压器负荷情况，根据变压器容量计算分析其负荷状态，形成均衡的负荷，降低变压器在工作时产生的损耗。变压器在运行时要采取必要的散热措施，避免出现高温产生的损害，影响到变压器的经济运行。
4结语
总之，变压器是电力系统中不可缺少的电气设备，其能耗多少直接关系到电力传输乃至整个电力系统的损耗大小。虽然文中提出许多可操作性的措施，但是对于在实际工程应用中遇到的繁杂的问题，仍然是不够的。因此在对于如何降低电力变压器损耗的问题仍需进一步的研究。
参考文献：
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