Internal Combustion Engine & Parts
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付婷
(长江职业学院，武汉430074 )
摘要：本文简述了取向硅钢片特点及对变压器铁心损耗和噪音的影响，并根据取向硅钢片材料特性，论述了降低变压器铁心损
耗和噪音的主要措施。
关键词：取向硅钢硅钢片；材料特性；变压器铁心损耗；噪音
1概述
钢丝生产窑链取向硅钢是电力工业中不可或缺的软磁功能材料，具
备高磁感、低铁损特性，是制造变压器铁心的主要原材料。
由于它生产工艺复杂、制造技术严格和影响因素众多，被 誉为钢铁中的艺术品。随着我国电力建设加速，变压器装
机量高速提升。近十年我国居民生活水平提高，城市用电 量需求不断加大。一些大型变电站逐步建造于市区内，许 多中小型变压器必须安装于小区附近建筑中。变压器的铁 心损耗和噪音成为行业关注焦点。
2取向硅钢片材料特性
取向硅钢片的优异磁特性是指在轧制方向具备极易
磁化和高饱和磁感应强度。工业上对其性能的要求包括
产品铁损、磁感、冲片性、绝缘性和板形等。
① 铁损指铁心在交变磁场下磁化消耗的无效电能。这 种由于磁通变化受到阻碍而消耗的能量通过铁心发热散 去，浪费电能的并引起工作环境温升。硅钢片铁损主要由 磁滞损耗Ph 、涡流损耗Pe 和反常损耗Pa 三部分组成。② 磁感是材料工作时单位截面积的磁通密度，代表能 被磁化的能力。行业内以产品50Hz 、场强800A /m 下磁感 值B8l x V 50作为磁感强度保证值。B8l x V 5〇逸1.88T 的称之为高磁
感取向硅钢，小于该值的为一般取向钢。
③ 冲片性：硅钢片加工过程中承受较大冲剪工作量，
必须具有良好冲片性。冲片性好可以提高剪刃使用寿命和 工作精度，减少毛刺。
此外，控制产品表面光滑平整、较小厚度偏差、并具备 优良的绝缘性能也是合格产品的条件。优异的产品表面质 量和板形能提高叠片系数，使得铁心叠片时空气隙减小， 有效空间占比增多。通常叠片系数每增加1%，铁损减少
2~3%且磁感增加1%。
3降低铁心损耗和噪音的措施
变压器工作时铁心损耗就是硅钢片材料叠片后的损 耗，而本体噪音主要由铁心、绕组和箱体噪音组成。铁损和
工作噪音的降低很大程度上依赖于硅钢片材料性能提升
和设计改进。从取向硅钢片材料特性角度分析，改善变压
器铁心损耗和噪音的主要措施如下：
3.1铁心损耗的降低
设计工艺一定时取向硅钢片铁损基本决定了变压器
铁心损耗。变压器制作完后进行空载损耗实验，空载损耗
作者简介：付婷（1986-)女，湖北武汉人，讲师，硕士研究生，主 要研究方向为机电一体化。
与硅钢片铁损关系如公式（1 )所述[2]:P (=P 0.G.K (1 )其中P0为变压器空载损耗，P0为硅钢片铁损，G 为铁 心重量，
K 为变压器制造工艺系数。根据公式（1 )，制造工艺系数一定时，如果要降低变压 器产品空载损耗，可以采用较低P 。
的高牌号硅钢片作为 铁心原材料，或者在变压器要求等级条件下减少铁心重
量。各硅钢生产企业总是千方百计降低铁损，
其中净化钢 质和磁畴细化技术[1]能够降低硅钢片的Ph ，而钢片厚度降 低能显著降低Pe ，铁损P 17/5
0总体下降。薄规格厚度方面， 我国的宝钢、武钢已有0.20mm 规格以下冷轧取向硅钢产 品投入市场。提高磁感也是目标，B 8m 50越高则设计Bm 可
提高，减小了铁心截面积，铁心体积与重量降低。这样钢 板、导线、
绝缘材料以及结构材料用量大幅减少，降低总损 耗和制造成本，
并且利于变压器的制造、安装和运输总体 成本降低。
3.2铁心噪音的降低在铁心材料和设计工艺角方面，
铁心噪音由取向硅钢 叠片工作时振动产生。叠片工作振动主要来源是：
3.2.1取向硅钢片的磁滞伸缩特性 磁致伸缩指得是变压器铁心励磁时，其组成材料取向 硅钢片沿磁力线方向尺寸增加、垂直该方向的尺寸缩小的 现象。该过程使得铁心整体随励磁频率变化作周期性振
动，并且振动通过内部结构传递给油箱，引起箱体振动对 外传递噪音。
采用具有较低磁致伸缩的取向硅钢片是降低 变压器铁心噪声最根本有效的方法。
磁致伸缩大小主要取 决于励磁时硅钢片晶粒受磁微变化和磁畴特点。
高斯织构 取向度高的晶粒则磁畴转换容易，磁致伸缩则越低。高磁
感取向硅钢片具有1.88T 以上磁感，其成品晶粒角度差一
般不大于3%，所以磁致伸缩值较小。日本首先采用激光照
射钢带表面沟槽应力显著改善产品磁畴结构，
产品铁损降 低的同时磁致伸缩也减小。
此外，优异质量的张力绝缘涂层、提高钢片板形也是
获得低磁滞伸缩钢片的方法。
3.2.2叠片工艺引起的铁心振动
变压器的叠铁心工艺先将钢卷依次纵剪和横剪加工
成一定形状，然后再将钢片拼搭成平面。每个平面由多张
钢管在线
硅钢片组成，其中存在接缝。接隙不可避免地降低了叠片
系数并造成了磁路磁阻的增加，从而产生漏磁。叠片之间
由于电磁方向变化会产生电磁吸引力引起铁心振动。
随着 设计制造技术提升，铁心叠积方式更科学，叠片工艺引起
• 54 •内燃机与配件10kV配电故障原因分析及其处理措施 功率分配器叶立
(清远市电创电力工程安装有限公司，清远511500)
摘要：本文首先就常见的10k V配电故障进行了总结，然后分析了 10k V配电故障的常用查方法，最后提出了 10k V配电故障的常用处理措施，以期能够为10k V配电故障的查及处理提供一定的参考。
关键词：配电网；10k V配电线路；故障分析；处理措施 0引言
在城镇和乡村，10kV配电线路有着非常广泛的应用，而一旦10kV配电线路出现故障，将对于正常供电造成严 重的影响，使得人们的正常生活以及生产活动受到严重的 影响，同时也将给电力部门带来
严重的损失。所以必须要 有效地对于10kV配电故障进行查，并且采取有效的措 施对其进行处理，只有有效地避免10kV配电故障，才能 够确保整个配电线路及配电网的正常运行，保证人们的正 常用电。
1常见10kV配电故障分析
1.1线路接地、开关跳闸故障
线路接地及开关跳闸是常见的10kV配电故障，一般 该故障多发于春夏季梅雨季节以及秋季台风暴雨期间，而 除了继电保护误动作以及线下树木的触碰会导致该故障出现之外，绝缘子本身的问题也是导致该故障出现的一个 重要因素。而且在对于10kV配电线路进行巡查的过程中，往往难以及时地发现该故障，除了瓷裙已经发生明显 的破损之外，一些由于表面放电闪落所引起的绝缘电阻降 低以及微小裂缝往往很难被发现。一旦10kV配电线路出 现了线路接地以及开关跳闸的故障，将使得电能的正常供 应受到严重的影响。
1.2 10kV配电线路短路故障
在配电网运行过程中，线路短路也是常见的10kV配 电故障，而导致这一故障产生的主要原因包括雷电击穿以 及外力破坏，同时如果气候状况过于恶劣，导致电线杆倒 下或者断裂以及出现碰线的情况
都有可能导致10kV配 电线路短路故障的出现。而在出现这一故障的时候，主要 就表现为变电站出线开关速断保护或者是过流保护动作以及开关跳闸。10kV配电线路短路故障的出现有可能会 导致整个线路的烧毁，对于人们的生命财产安全造成严重 的威胁。
1.3线路断线故障
在10kV配电线路运行过程中，还有可能会出现断线故障，而导致该故障的主要原因就是由于受到外力的影响，比如说雷击导线以及其它外力因素的破坏，而一旦 10kV配电线路出现断线故障，将有可能使得开关站、配电
站、箱变以及下端用户出现缺相的问题，对于10kV配电 线路的正常运行造成严重的影响，同时也使得人们的生活 及工作用电受到影响。
1.4防雷和接地不完善
防雷及接地不完善也是10kV配电线路常见的一种故障，在10kV配电线路之中普遍都是采用的10kV避雷 器，而这些避雷器在经过长时间运行之后可能已经失去功 效，进而无法有效地避雷。其次，对于接地装置而言，如果 在运行过程中没有严格按照规定定期地对于接地电阻进行测量，就十分容易导致接地故障的出现。如果避雷器的 接地引下线和配变的接地干线由于受到其它方面的因素影响而没有接
地，也有可能使得10kV配电线路出现防雷 和接地不完善的问题。10kV配电线路的防雷和接地如果 不完善，可能会使得配变被雷击损坏，还有可能导致线路出□开关经常出现跳闸或者是变电所出□速断保护动作开关跳闸等一系列的问题，对于10kV配电线路的正常运 行有着非常重要的影响。
2 10kV配电故障查方法
2.1 线路接地、开关跳闸故障查方法
在10kV配电线路出现线路接地以及开关跳闸的故障之后，要想有效地对其进行检查，首先需要检查是否出 现了继电保护误动作的情况，同时还应该检查线下的树木 是否触碰到了 10kV配电线路，进而导致线路接地或者是 开关跳闸。如果不是由于继电保护误动作或者是线下树木 触碰所导致的线路接地及开关跳闸，就需要对于绝缘子的 质量进行检查，检查绝缘子的瓷裙是否出现了明显的破损，同时还需要停电并且上杆对于绝缘子上是否存在有陈 旧性微小裂缝或者是表面有严重放电痕迹的情况进行检查。同时由于一些绝缘子受力不均，在使用过程中出现了 单边歪斜，也非常容易导致绝缘子爬电及击穿故障。
2.2 10kV配电线路短路故障查方法
在对于10kV配电线路短路故障进行查的过程中，
的铁心振动明显降低。4结语
当前电力行业建设更注重节能环保。未来大、中小型 变压器的应用将更加普遍化，行业将会在以低损耗和低噪 音为重点继续发展。因此，硅钢生产行业必须重视用户的 需求，提高质量水平满足未来轻量、高效和环保的变压器发展。
参考文献：
氯离子含量测定方法[1]何忠治.电工钢[M].北京：冶金工业出版社，1996.
[2]谢毓城.电力变压器手册「Ml.机械工业出版社,2003.
「3]宛德福，马兴隆.磁性物理学「Ml.成都：电子科技大学出版社，1994.
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