变压器温升的影响因素
变压器的温升是指变压器工作自身发热,而导致本体上升的温度。
这个参数与变压器的寿命有关:温升过高,变压器性能下降,加速变压器材料老化,导致变压器的寿命降低。所以,我们会关注变压器的温度,避免上升温度超过变压器的额定温升,造成变压器设备的损坏。
影响变压器温升的因素,主要有这两部分,发热量与散热量。发热是主要是变压器自身的损耗值有关;散热,取决于变压器的散热方式。
首先,我们来介绍一下变压器的发热:
发热取自于损耗,有铁心的磁滞损耗、涡流损耗,绕组的线圈损耗三种不同类型的损耗,其定义为:
1. 磁滞损耗:是指在交变磁场作用下,磁芯材料因磁化取向发生改变,使得磁芯内部分子相互摩擦,重新定向,释放热能而引起的能量损耗。
2. 涡流损耗: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。涡流的存在使铁芯发热,消耗能量,这种损耗称为涡流损耗。
3. 绕组损耗:当电流通过线圈时,一部分电能就转变为热能的损耗,其与电流和电阻相关。
减少变压器的发热量,主要从选取变压器材料和优化变压器的结构设计入手。
磁滞损耗与磁滞回线的面积成正比,软磁材料的磁滞回线狭窄,使用该材料其磁滞损耗相对小。涡流损耗和铁芯材料的磁导率、电阻率、厚度、几何形状,以及开关电源的频率有关。线组损耗也可以通过选择线圈材料和截面积进行优化。此外,还可以进行优化变压器本身的设计,如降低气隙深度,也有利于降低损耗。
变压器的散热,有自然散热,风冷散热,绝缘油散热等方式,不同的散热方式,效果不同,温升也会有所差异。当然,散热的效果,也和变压器的设计有关系,也受制于安装环境、消防要求等客观环境因素。
作为变压器厂家,我们在制造变压过程中,会从以上几点进行考虑,达到标准温升值。其方式有:
1.选用H级标准漆包线和全新硅钢片材料,减少变压器的电能损耗;
2.进行风道设计和浸漆工艺处理,优化变压器设计,提高变压器散热能力;
3.进行制作过程中质量检测,保证产品达到设计要求;
4.针对不同场景与要求,提供相对应被动/主动式散热方式。
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