变压器损耗是一电工学概念,由变压器铁损耗(即空载损耗)、铜损耗(即短路损耗)及杂散损耗组成。当用额定电压施加于变压器的一个绕组上,而其余的绕组均为开路时,变压器所吸收的有功功率叫铁损耗,或空载损耗。当电流流过变压器绕组时,就会产生热效应,消耗电能,这就是铜损耗。杂散损耗是指发生在引线和外壳以及其他结构性的金属零件上的损耗。变压器的铁损耗和铜损耗占到变压器损耗的绝大部分,故在计算变压器损耗时,只考虑这两部分。[1]

中文名

变压器损耗

计算公式

加总求和

分类

空载损耗Po

类别

现代物理学领域的概念

概述

变压器作为一种静止的电器设备,在电力系统中必不可少,其损耗可以大致分为两类:铁损耗和铜损耗。铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实为铁芯所产生的损耗,也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗。

铁损耗

铁损耗又叫空载损耗

当变压器的初级绕组通电后,线圈所产生的磁通在铁芯流动,因为铁芯本身也是导体,在垂直于磁力线的平面上就会感应电势,这个电势在铁芯的断面上形成闭合回路并产生电流,好像一个旋涡所以称为“涡流”。这个“涡流”使变压器的损耗增加,并且使变压器的铁芯发热,变压器温升增加。由“涡流”所产生的损耗我们称为“铁损”。严格地讲,除涡流损耗外,“铁损”还包括磁滞损耗。变压器的空载损耗基本上就等于变压器的铁损耗。铁损为不变的损耗,与负载电流的大小和性质无关,而与运行电压和分接头电压有关。

铜损耗

变压器的铜损,也称负载损耗,又称短路损耗。

变压器的原、副绕组中都有一定的电阻,当电流流过绕组时,就会产生热效应,消耗电能,这就是铜损耗。变压器的铜损耗取决于负载电流的大小和绕组的阻值。故也称为可变损耗。在某一负载下变压器的铜损等于变压器负载系数的平方与其定额铜损耗的乘积。

可以大致理解为磁方面的损耗为铁损耗,电方面的损耗为铜损耗。变压器的温升主要由铁损和铜损产生的。

杂散损耗

是指发生在引线和外壳以及其他结构性的金属零件上的损耗,杂散损耗与负荷有关。一般来说,变压器的空载损耗和短路损耗占到变压器损耗的绝大部分,所以我们在计算变压器损耗时,只考虑这两部分。

变压器效率

变压器的效率取决于负载率,当负载较小时,铁损相对较大,效率较低;当负载超过某一负载时,因铜损耗占比增大,效率反而会降低。所以在变压器的铁损和铜损相等时,变压器的效率最高。为了提高变压器的效率,尽量避免变压器在较低负荷下运行。

由于变压器存在着铁损、铜损以及杂散损耗,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此需要引入了一个效率η的参数来对此进行描述,