变压器温升的计算方法及公式

变压器温升的计算方法及公式

采用空气冷却的变压器，它的温升除了与磁心损耗和绕组铜损之和有关外，还和辐射表面的面积有关。气流流经变压器，变压器的温度会降低，降低的程度与气流速度（in(3) ／min）有关。

　　想要精确、系统地计算出变压器的温升是不容易的，但可以通过一些经验曲线来得到温升值，误差只在10℃以内。这些曲线是基于辐射表面面积的热敏阻抗这一概念得来的。散热片热敏阻抗Rt的定义为散热片每耗散1W功率所带来的温升（通常以℃为单位），温升的增加dT与耗散功率P之间的关系为：dT＝PRt。

　　一些厂家还给出了不同产品的R，值，这就间接说明了磁心外表面的温升为Rt与磁心损耗和铜损之和的乘积，有经验的用户通常会假定内表面最热点（一般位于磁心的中心柱）的温升比磁心外表面温升高10～15℃。

　　温升不仅和辐射表面的面积有关，还与磁心总的耗散功率有关。辐射表面的耗散功率越大，辐射表面和周围空气的温差就越大，表面也就更容易冷却，也就是说表面的热敏阻抗越低。

　　因此，在估算变压器的温升时，往往将变压器｀总的外表面积看成是一个等效散热片的辐射表面积。总的外表面积为

　　（2×宽度×高度＋2×宽度×厚度＋2×高度×厚度）

　　等效散热片的热敏阻抗可以根据总的耗散功率（磁心损耗与铜损之和）来校正。

　　散热片的热敏阻抗与表面积的关系曲线如图（a）所示。这是一条经验曲线，它是根据大量的不同厂家、不同尺寸和不同形状的散热片的平均值得来的。图中标出的都是1 W功率级的热敏阻抗值，它位于双对数坐标中的直线上。

　　尽管片状散热片的热敏阻抗在某种程度上与叶片的形状、叶片之间的空隙和叶片是否黑化或镀铝有关，但这些都只是次要因素。在某种程度上可以说热敏阻抗完全由散热片辐射表面的面积决定。

　　不同的散热片厂家的产品目标中也会给出如图（b）所示的热敏阻抗与耗散功率的关系曲线。

　　综合图（a）和图（b）可以得到图（c）所示的不同散热片面积的温升与功率损耗的关系曲线。此曲线用起来更直接更方便。它提供了不同散热面积（对角线）和耗散功率的散热片的温升值。因此可以直接从图中读出变压器外表面的温升，因为总损耗和辐射表面总面积都已给出。

　　(a)散热片热敏阻抗与表面积的关系曲线

　　(b)热敏阻抗与耗散功率的关系曲线

　　(c)不同散热片面积的温升与功率损耗的关系

不同散热片面积的温升与功率损耗的关系。根据变压器散热片的等效面积计算温升。