110 kV 开口卷铁心节能型牵引变压器空载性能分析

马洪亮，王永顺

0 引言

近年来，随着社会的快速发展，能源问题愈显突出，“节能降耗”已成为当今社会发展的主题之一，国家针对这一主题对机电行业提出了新的要求。牵引变压器作为电气化铁路的关键设备，其负荷率较低，降低牵引变压器空载损耗对电气化铁路的整体节能运行具有重要作用。

目前，牵引变压器铁心结构普遍采用普通叠积方式，节能效果不理想。针对该问题，国内某科研机构开展了卷铁心牵引变压器的研制，并取得了较好的成果。然而，由于卷铁心的一体性，其绕组均需在铁心上绕制，生产率较低，同时也对变压器的生产工艺、工装均提出了更高的要求。本文提出采用开口卷铁心方案，并对110 kV 开口卷铁心节能型牵引变压器进行空载性能研究。

1 变压器空载损耗技术分析

变压器正常工作时，由交变磁通引起的空载损耗主要包含涡流损耗、磁滞损耗和附加损耗。

（1）涡流损耗。当穿过变压器铁心的磁通变化时，根据法拉第电磁感应原理，在铁心内部将产生感生电动势，而铁心本身又是电的良导体，从而在铁心中将产生感应电流（即涡流），该感生电流在垂直于磁力线的平面内流动。根据楞次定律，涡流所产生的磁场总是力图阻止原磁场的变化，因而需要消耗能量，即产生了涡流损耗。产品设计中，叠片厚度应减小，且片间以绝缘涂层进行绝缘，以控制和减少涡流。

（2）磁滞损耗。当变压器铁心受到交变电流周期性变化的影响时，铁磁材料的内部磁畴排列也随之发生周期性改变，所产生的功率损失通常被称为磁滞损耗。……