保定天威保变电气股份有限公司 河北省保定市 071056
摘要：针对换流变压器的空载损耗，讨论影响空载损耗附加系数的各种因素，提出减小空载损耗的措施。深入研究了换流变压器的负载损耗，对影响换流变压器安全运行、造成换流变压器局部过热、绕组涡流损耗、结构件杂散损耗的因素等进行分析，提出降低涡流损耗、杂散损耗的具体措施。
关键词：换流变压器；空载损耗；负载损耗；措施
1 引言：
对换流变压器进行优化设计的原则就是在满足性能条件的前提下，减小换流变压器的损耗及有效材料成本。在具体优化过程中，往往需要反复调整和计算，使得在保证安全、可靠、优质、经济的前提下，得到最优化的损耗和最低的成本。
2换流变压器损耗的分类定义
通常换流变压器可分为空载、负载损耗
2.1空载损耗
当换流变压器二次绕组开路时，一次绕组施加额定电压时，所消耗的有功功率通称空载损耗。
空载损耗的算法如下式（2-1）所示：
空载损耗主要由磁滞损耗、涡流损耗、剩余损耗三部分组成。
（1）磁滞损耗：磁材料在外磁场的作用下，材料中的一部分与外磁场方向相差不大的磁畴发生了‘弹性’转动，这就是说当外磁场去掉时，磁畴仍能恢复原来的方向；而另一部分磁畴要克服磁畴壁的摩擦发生刚性转动，即当外磁场去除时，磁畴仍保持磁化方向。因此磁化时，送到磁场的能量包含两部分：前者转为势能，即去掉外磁化电流时，磁场能量可以返回电路；而后者变为克服摩擦使磁芯发热消耗掉，这就是磁滞损耗。
（2）涡流损耗：当换流变压器工作时。磁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使磁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。
（3）剩余损耗是由于磁化弛豫效应或磁性滞后效应引起的损耗。
2.2负载损耗
当变压器二次绕组短路（稳态），一次绕组流通额定电流时所消耗的有功功率称为负载损耗。
负载损耗算法如下式（2-2）所示：
从式（3-1）和式（3-3）可以看出，降低局部最高磁密，磁滞损耗和涡流损耗必然降低。减小铁心搭接宽度，降低铁心空载损既可以保证铁心强度，又可以改善铁心中的磁通分配，减少拐角处磁通偏离硅钢片轧制方向，降低铁心空载损耗，通常采取措施降低铁心磁通密度最大值或者降低铁心拐角处局部磁通密度，也会降低铁心空载损耗。
3.3降低损耗的着重点
（1）改变铁心每层叠片数量的方法，能够降低铁心空载损耗。
（2）减小铁心搭接面积，可以降低铁心空载损耗。搭接面积选择的大小，与铁心叠片采用一片还是两片，铁心垫块采用一级一托还是几级合并一托等因素有关，可以根据产品结构确定搭接面积的大小。
（3）铁心采用多级接缝可以降低换流变压器的空载损耗，可根据损耗要求和制造工期，选择不同的结构。
（4）降低导线的电流密度。
（5）大容量换流变压器应计及横向漏磁引起的涡流损耗，故导线不宜过宽，螺旋式绕组的也不宜在均匀间隔内换位，绕组两端的换位间应略大些。
4 结论
为了有效地降低换换流变压器的损耗，一方面从原材料出发，选用优质高导磁硅钢片，在设计、工艺和安装等诸多方面采取有效措施，另一方面从降低损耗的措施着手，采取切实可行的措施，使换流变压器的损耗降低，从而达到降低换流变压器损耗的目的，满足了直流系统对换流变压器
损耗的要求。
参考文献：
[1]沈红.HVDC换流变压器总运行负载损耗的计算[J]. 高压电器.2002，38（4）：5-7
[2]赵畹君.高压直流输电工程技术[M].北京：中国电力出版社.2004，81-82
[3]张文峰，王建民，张萍，汪友华，景崇友.换流变压器附加损耗计算的前期技术[J].高压电器.2010，46（9）：53-60
[4]浙江大学.直流输电[M].北京：水利电力出版社.1985
作者简介：
马明元（1986-），男，河北邯郸人，工程师，从事变压器及换流变压器设计制造研究工作。
巩跟盼（1985-），男，甘肃甘谷人，工程师，从事变压器及换流变压器设计制造研究工作。
论文作者:马明元,巩跟盼
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/18
标签：铁心论文; 涡流论文; 绕组论文; 负载论文; 磁场论文; 措施论文; 磁力线论文; 《基层建设》2017年第26期论文;