隔磁鋼板在配電變壓器中的應用

孟春旅　豆文政　吉才芳

【摘 要】通過分析變壓器負載損耗的組成，渦流損耗，介紹了隔磁鋼板在配電變壓器中的應用。

【關鍵詞】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電壓低而電流大，為限制低壓側大電流穿過箱蓋而產生的渦流損耗，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變壓器負載損耗影響，進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

根據法拉第電磁感應定律，當塊狀導體置于交變磁場或固定磁場中運動時，導體內產生感應電流，此電流在導體內閉合，這種現象稱為渦流效應。

如下圖：交變電流I穿過金屬板，在金屬板內形成一圈一圈的感應電流——渦流。渦流在金屬板內導致金屬板發熱，以熱量的形式散發。

2 油浸式變壓器負載損耗組成

油浸式變壓器負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、結構件等導電材料在交變的漏磁場中產生的渦流損耗。渦流損耗大小對變壓器制造成本和運行經濟性有較大影響，因渦流增加的負載損耗需增大線圈銅截面予以彌補，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，由渦流引發的局部過熱也愈加突出，因此對變壓器渦流損耗的抑制具有十分重要的價值。本文主要闡述抑制配電變壓器低壓側電流穿過油箱蓋引發的渦流損耗。

3 箱蓋隔磁鋼板

隔磁鋼板一般為奧氏體不銹鋼材料制作，因為不銹鋼材導磁性能弱，能夠大幅降低因渦流損耗引發的負載損耗[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焊接工藝簡單，強度高，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臺做試驗，測試箱蓋加隔磁鋼板前后各變壓器負載損耗數據。

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

5 結論

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可降低變壓器負載損耗，降低制造成本。同時，當電流在200A以下時，變壓器負載損耗降低不夠明顯，節約銅材有限。考慮到變壓器箱蓋加隔磁鋼板會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，可取到較好的經濟效益。

【參考文獻】

[1]強文江，李亞坤，蘭銀輝，束國剛.《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》.遼寧科學技術出版社.endprint