变压器的效率与介质损耗有着密切的关系。在变压器中,介质的损耗是电能转化为热能的重要原因之一。主要包括铁芯的磁滞损耗和铜线的电阻损耗两个方面。
铁芯的磁滞损耗是由于在交变电磁场中,铁芯发生磁化和退磁的过程中,分子彼此之间摩擦所带来的热损耗。这种热损耗与磁通密度、交变电磁场频率、铁芯材料和厚度有关。而铜线的电阻损耗,则是由于通过导线时,电流所经过的导线电阻所产生的热量。这种热量只要铜线导体的电阻越大,导线通过的电流就越大,导线的温升也就越高,损耗也就越大。
变压器的效率还与负载情况密切相关。在理论计算变压器效率时,我们假定变压器的总损耗是一个定值,但实际上这个值与载荷的大小有关,当负载率变化时,总损耗也会不同,进而影响变压器的效率。因此,在选用变压器时,必须考虑负载率和效率的匹配问题。
由于变压器的负载率不同,其运行损耗也不同,因此,变压器实际的效率也会发生变化。当变压器的负载率较小时,电势变化较小,导致主磁通变化也较小,因此铁芯磁滞损耗、铜线电阻损耗较小,这时变压器的效率较高。当负载率较大时,通电铜线的横截面积变大,他的电阻变小,但在大通行电流下,它的温升会急剧升高,从而会产生较大的铜线损耗,这时变压器的效率就相对较低。
变压器的额定工作温度是通过试验确定的,当变压器的工作温度超过额定工作温度时,其效率会降低,甚至影响变压器的寿命。粘度的增大、油膜稀薄、透气性恶化等都会影响变压器的冷却效果,从而影响变压器的效率。另外,变压器在长时间内过载或负载率大于额定值的情况下,也会引起变压器的温度升高,影响变压器的效率。
变压器的制造材料的质量,也是影响变压器效率的一个重要因素。好的材料能够保证电力变压器的质量与技术指标,提高电力变压器的效率。一些小的问题,如线圈匝间短路、绕铁短路等,都会对电力变压器的效率产生很大的影响,所以它们必须仔细地进行检查和控制。