本文中作者介紹了有載調(diào)容變壓器的基本原理，通過(guò)分析有載調(diào)容變壓器的漏磁場(chǎng)，提出了一種新型的計(jì)算有載調(diào)容變壓器附加損耗的方法。
一、引言
據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)輸配電損耗約占全國(guó)發(fā)電量的6.6%，其中配電變壓器損耗占到40%~50%，電能損耗十分嚴(yán)重。“十三五”期間，國(guó)家電力部門(mén)出臺(tái)相關(guān)政策，大力推行節(jié)能減排，節(jié)能型變壓器的推廣應(yīng)用將是降低電網(wǎng)損耗的重要舉措。有載調(diào)容變壓器是一種新型的節(jié)能型配電變壓器，它具有大、小兩個(gè)額定容量，可根據(jù)負(fù)荷變化自動(dòng)變換變壓器的聯(lián)結(jié)方式，從而調(diào)整變壓器的額定容量。當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較高時(shí)，變壓器調(diào)整為大容量工作狀態(tài)，避免過(guò)載運(yùn)行現(xiàn)象的發(fā)生，提高安全運(yùn)行指數(shù)；當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷較低時(shí)，變壓器調(diào)整為小容量工作狀態(tài)，降低空載損耗和空載電流，節(jié)能效果顯著，同時(shí)也可大幅降低變壓器噪聲。目前，有載調(diào)容變壓器主要應(yīng)用于季節(jié)性負(fù)荷或周期負(fù)荷變化較大的農(nóng)村和城市商業(yè)區(qū)、工業(yè)開(kāi)發(fā)區(qū)及居民小區(qū)等場(chǎng)所。附加損耗是變壓器負(fù)載損耗的組成部分，主要包括導(dǎo)線的渦流損耗和環(huán)流損耗。配電變壓器繞組的附加損耗一般按照以下公式進(jìn)行計(jì)算
在設(shè)計(jì)和制造有載調(diào)容變壓器的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)值得到的繞組附加損耗系數(shù)，在應(yīng)用于相同額定容量的有載調(diào)容變壓器時(shí)，因其結(jié)構(gòu)的差異造成負(fù)載損耗的計(jì)算值與最終試驗(yàn)結(jié)果存在較大誤差。本文中筆者通過(guò)分析有載調(diào)容變壓器的漏磁場(chǎng)，對(duì)有載調(diào)容變壓器繞組附加損耗的計(jì)算方法進(jìn)行了研究和改進(jìn)。
二、有載調(diào)容變壓器的漏磁場(chǎng)分析
變壓器繞組的漏磁場(chǎng)通常要考慮三個(gè)分量：縱向漏磁的縱向分量、縱向漏磁的橫向分量和橫向漏磁的橫向分量。一般而言，當(dāng)變壓器額定容量較小且繞組同心排列時(shí)，縱向漏磁的橫向分量和橫向漏磁的橫向分量均比較小，可不予考慮。因此，本文中筆者在分析變壓器繞組漏磁場(chǎng)時(shí)忽略橫向漏磁和縱向漏磁的橫向分量，只考慮縱向漏磁的縱向分量。同時(shí)，假設(shè)并聯(lián)導(dǎo)線的截面積相同，并且忽略導(dǎo)線匝絕緣的影響。
1、普通雙繞組結(jié)構(gòu)變壓器的漏磁場(chǎng)
通常，普通雙繞組結(jié)構(gòu)的變壓器繞組內(nèi)的縱向漏磁通密度按照梯形規(guī)律分布。如圖1所示，漏磁通密度在低壓繞組和高壓繞組內(nèi)呈三角形分布，在主漏磁空道呈矩形分布。
2、有載調(diào)容變壓器的調(diào)容原理
有載調(diào)容變壓器具有大、小兩個(gè)額定容量，在電力系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)根據(jù)負(fù)荷大小，通過(guò)智能控制器操縱調(diào)容開(kāi)關(guān)改變繞組的聯(lián)結(jié)方式來(lái)調(diào)整運(yùn)行容量。大容量時(shí)，高壓三相繞組D接；小容量時(shí)，高壓三相繞組Y接。
有載調(diào)容變壓器的低壓繞組如圖2所示，紅線表示層間絕緣，段與a2x2段為軸向并列繞制的雙層圓筒式結(jié)構(gòu)，且匝數(shù)相同；x2x段為單層圓筒式結(jié)構(gòu)。大容量時(shí)，a1x1段先與a2x2段并聯(lián)，然后再與x2x段串聯(lián)；小容量時(shí)，a1x1段、a2x2段與x2x段依次串聯(lián)。圖3為有載調(diào)容變壓器大、小容量時(shí)低壓繞組的接線原理圖，大容量時(shí)如圖3a所示，小容量時(shí)如圖3b所示。
已知，有載調(diào)容變壓器大、小額定容量之比為100.5，即根號(hào)10:1，通過(guò)分析大、小容量時(shí)的相電流和
需要注意的是，變壓器的額定容量為標(biāo)準(zhǔn)容量，且匝數(shù)為整數(shù)。因此，在電磁方案設(shè)計(jì)時(shí)需以實(shí)際值為準(zhǔn)，上述比值為理論值，僅用于有載調(diào)容變壓器漏磁場(chǎng)的分析。
3、有載調(diào)容變壓器的漏磁場(chǎng)
有載調(diào)容變壓器為普通雙繞組結(jié)構(gòu)的配電變壓器。由公式（2）可知，主漏磁空道處的最大漏磁通密度（Bm）與安匝（IN）成正比。根據(jù)公式（5）和公式（8）可得有載調(diào)容變壓器大、小容量時(shí)主漏磁空道處的最大漏磁通密度之比為：
因此，有載調(diào)容變壓器低壓繞組的漏磁場(chǎng)并非是三角形分布，在計(jì)算有載調(diào)容變壓器的附加損耗和短路阻抗時(shí)不能按照普通雙繞組結(jié)構(gòu)的漏磁分布來(lái)分析，需要將低壓繞組分為前兩層（三角形分布）和第三層（梯形分布）兩部分，分別進(jìn)行計(jì)算。