变压器的温升计算
电力变压器涡流损耗和温升的计算与分析
电力变压器涡流损耗和温升的计算与分析一、本文概述电力变压器作为电力系统的关键设备，其运行效率与稳定性直接影响到电力系统的整体性能。
在变压器的运行过程中，涡流损耗是一个不可忽视的问题，它不仅会降低变压器的效率，而且会导致变压器温度升高，从而影响其使用寿命和安全性。
因此，对电力变压器的涡流损耗和温升进行深入的计算与分析，对于提高变压器的运行效率、优化其设计以及确保其安全稳定运行具有重要意义。
本文旨在探讨电力变压器的涡流损耗和温升的计算方法，并基于理论分析和实际案例，对涡流损耗和温升的影响因素进行深入研究。
文章将首先介绍涡流损耗和温升的基本概念，然后详细阐述其计算方法和相关数学模型。
接着，通过实际案例分析，探讨不同因素（如变压器结构、材料属性、运行环境等）对涡流损耗和温升的影响，并提出相应的优化措施。
本文将对电力变压器涡流损耗和温升的研究趋势和前景进行展望，为电力变压器的设计和运行提供理论支持和实践指导。
二、电力变压器基础知识电力变压器是电力系统中不可或缺的组成部分，其主要功能是通过电磁感应原理，将某一电压等级的交流电能转换为另一电压等级的交流电能。
这一过程中，变压器会遭受多种损耗，其中涡流损耗是重要的一种。
为了有效评估和控制这些损耗，需要对电力变压器的基础知识有深入的了解。
电力变压器主要由铁芯、绕组、绝缘材料和油箱等部分组成。
铁芯是变压器的磁路部分，由硅钢片叠装而成，以减少涡流损耗。
绕组则是变压器的电路部分，通常由绝缘铜线绕制而成。
变压器的工作原理基于电磁感应，当一次侧绕组通入交流电时，产生的磁通在铁芯中产生感应电动势，从而在二次侧绕组中产生电流。
涡流损耗是由于铁芯中的磁通变化而产生的。
当磁通在铁芯中变化时，会在硅钢片中产生感应电流，即涡流。
这些涡流会在硅钢片中产生热量，导致变压器的温度升高。
涡流损耗的大小与铁芯的磁导率、电阻率、硅钢片的厚度以及磁通的变化频率有关。
为了减少涡流损耗，通常会采用以下措施：一是使用高电阻率的硅钢片，以增加涡流的路径长度，从而降低涡流的大小；二是减小硅钢片的厚度，以减少涡流的体积；三是将硅钢片进行绝缘处理，以减少涡流之间的相互影响。
温升计算
压降乘上RMS电流就是损耗，然后用热阻来计算温升，在加上环境温度就是最终的结温，如果不超过datasheet给出的值就OK。
Ploss=0.9*3=2.7W 公式中0.9是VFRt=37℃/WRth=2℃/W不需要加散热器。
电源设计都要考虑效率与散热问题,此公式供大家参考:T=(P/Fm)^0.8 *539/AP : 损耗(热量);Fm: 散热面积;A :散热校正系数,与散热材料有关;T :温升.A的取值范围,要看你所用的散热材料,是用铜,铝还是铁,要查下它们的参数,导热系数,热阻.散热设计是一个比较复杂,也很头痛的事情,相互学习吧.希望有更多的人来参与,讨论.任何器件在工作时都有一定的损耗,大部分的损耗变成热量.小功率器件损耗小,无需散热装置.而大功率器件损耗大,若不采取散热措施,则管芯的温度可达到或超过允许的结温,器件将受到损坏.因此必须加散热装置,最常用的就是将功率器件安装在散热器上,利用散热器将热量散到周围空间,必要时再加上散热风扇,以一定的风速加强冷却散热.在某些大型设备的功率器件上还采用流动冷水冷却板,它有更好的散热效果. 散热计算就是在一定的工作条件下,通过计算来确定合适的散热措施及散热器.功率器件安装在散热器上.它的主要热流方向是由管芯传到器件的底部,经散热器将热量散到周围空间.采用什么方式散热以及散热片要多大,由以下条件决定:1、元件损耗2、元件散热环境3、元件最高允许温度如果要进行散热设计,上面的三个条件必须提供,然后才能进行估算.大部分TO-220三极管,一般中间那个脚是C,它又跟管子本身的金属片相连,也有不相连的.散热片与金属片那个脚相连,所以一些高压,绝缘不良的问题要主意啦,要留有一定的距离,或选好的绝缘材料.以7805为例说明问题.设I=350mA,Vin=12V,则耗散功率Pd=(12V-5V)*0.35A=2.45W按照TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,温升是132℃,设室温25℃,那么将会达到7805的热保护点150℃,7805会断开输出.正确的设计方法是:首先确定最高的环境温度,比如60℃,查出7805的最高结温TJMAX=125℃,那么允许的温升是65℃.要求的热阻是65℃/2.45W=26℃/W.再查7805的热阻,TO-220封装的热阻θJA=54℃/W,均高于要求值,都不能使用,所以都必须加散热片,资料里讲到加散热片的时候,应该加上4℃/W的壳到散热片的热阻.计算散热片应该具有的热阻也很简单,与电阻的并联一样,即54//x=26,x=50℃/W.其实这个值非常大,只要是个散热片即可满足.国际化标准组织ISO规定:确定散热器的传热系数K值的实验,应在一个长( 4±0.2 )m×宽( 4±0.2 )m×高( 2.8±0.2 )m的封闭小室内,保证室温恒定下进行,散热器应无遮挡,敞开设置.散热器的传热系数是表示:当散热器内热媒平均温度与室内空气温度的差为1℃时,每㎡散热面积单位时间放出的热量.单位为W/㎡.℃.散热量单位为W.传热系数与散热量成正比.影响散热器传热系数的最主要因素是热媒平均温度与室内空气温度的温差△T,散热器的材质、几何尺寸、结构形式、表面喷涂、热媒温度、流量、室内空气温度、安装方式、片数等条件都会影响传热系数的大小.散热器性能检测标准工况(当△T=64.5℃时),即:热媒进口温度95℃,出口温度70℃,空气基准温度18℃.安规要求:对初/次级距离有三种方式:1.爬电距离达到要求.2.空间距离达到要求.3.采用绝缘材料:a.用大于0.4mm厚的绝缘材料.b.用能达到耐压要求的多层安规绝缘材料距离可小于0.4mm如变压器中用三层黄胶纸.散热器的计算:总热阻RQj-a=(Tjmax-Ta)/PdTjmax :芯组最大结温150℃Ta :环境温度85℃Pd : 芯组最大功耗Pd=输入功率-输出功率={24×0.75+(-24)×(-0.25)}-9.8×0.25×2=5.5℃/W总热阻由两部分构成,其一是管芯到环境的热阻RQj-a,其中包括结壳热阻RQj-C和管壳到环境的热阻RQC-a.其二是散热器热阻RQd-a,两者并联构成总热阻.管芯到环境的热阻经查手册知RQj-C=1.0 RQC-a=36 那么散热器热阻RQd-a应<6.4. 散热器热阻RQd-a=[(10/kd)1/2+650/A]C其中k:导热率铝为2.08d:散热器厚度cmA:散热器面积cm2C:修正因子取1按现有散热器考虑,d=1.0 A=17.6×7+17.6×1×13算得散热器热阻RQd-a=4.1℃/W,热量传递的三种基本方式:导热、对流和辐射.传热的基本计算公式为:Φ=ΚAΔt式中:Φ——热流量,W;Κ——总传热系数,W/(m2·℃);A ——传热面积,m2;Δt——热流体与冷流体之间的温差,℃.散热器材料的选择:常见金属材料的热传导系数:银429 W/mK铜410 W/mK金317 W/mK铝250 W/mK铁90 W/mK热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K＝1℃)时的热传导功率.5种不同铝合金热传导系数:AA1070型铝合金226 W/mKAA1050型铝合金209 W/mKAA6063型铝合金201 W/mKAA6061型铝合金155 W/mKADC12 型铝合金96 W/mK绝缘系统与温度的关系:insulation class Maximum Temperatureclass Y 194°F (90℃)class A 221°F (105℃)class E 248°F (120℃)class B 266°F (130℃)class F 311°F (155℃)class H 356°F (180℃)摄氏度,华氏度换算:摄氏度C=(华氏度-32)/1.8华氏度F= 32+摄氏度x1.8绝缘系统是指用于电气产品中兩个或數个绝缘材料的组合.基本绝缘:是指用于带电部分,提供防触电基本保护的绝缘.附加绝缘:是为了在基本绝缘失效后提供防触电保护,而在基本绝缘以外另外的单独绝缘.双重绝缘:是由基本绝缘和附加绝缘组合而成的绝缘.加强绝缘:是用于带电部分的一种单一绝缘系统,其防触电保护等级相当于双重绝缘.根据你提供的:热传导系数的单位为W/mK,即截面积为1平方米的柱体沿轴向1米距离的温差为1开尔文(1K＝1℃)时的热传导功率.则:铝板的热传导能力就是:热功率(W}=250*铝板厚度{M)*铝板宽度(M)/铝板长度(M)/温差(℃)对不?做散热用,最好用6063、6061、6060等铝合金型材,便宜,散热好,但是不绝缘.传热的基本计算公式为:Φ=KAΔtΦ - 热流量,W;Κ - 总传热系数,W/(m2·℃);A - 传热面积,m2;Δt- 热流体与冷流体之间的温差,℃.导热基本定律—傅立叶定律:500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。
干式变压器绕组温升计算方法分析
干式变压器绕组温升计算方法分析傅华强 20031发热与散热的平衡—绕组的稳定温升绕组上的损耗功率是绕组温升的热源,这是比较好算的.而绕组的散热则是一个比较复杂的问题.在绕组内部热量通过传导的方式传到绕组的表面,在表面则通过对流和幅射的方式传到外界环境中去.当绕组的发热与散热达到平衡时,就是绕组的稳定温升。
绕组的散热是一个复杂过程。
影响绕组散热的主要因素：绕组温度；绝缘层厚；绕组外包绝缘厚：绕组外包绝缘材料的散热性能；散热气道的宽度和长度；气流速度；铁芯和相邻绕组散热的影响等。
因而绕组温升计算随其所用绝缘材料和结构的不同而不同。
2 绕组温升计算的数学模型绕组的稳定温升一般用一个简化的公式进行计算,不同的结构和绝缘材料的绕组所用系数是不同的。
公式运用的温度范围也是有限定的。
如: τ＝ K Q XQ ＝ W／SS＝∑ αi S i式中：τ—绕组温升；K—系数；X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小；Q— 绕组的单位热负荷 W/m2W—参考温度下的绕组损耗功率 WS— 等效散热面 m2S i— 绕组散热面 m2αi— 散热系数2.1 不同结构型式的变压器所用的计算公式是不同的。
2.2 干式变压器的散热主要是对流和幅射完成的，非包封变压器的传导温升所占比例很小，因而有些计算公式将层绝缘与外绝缘造成的传导引起的温升计算省略了，有些公式还要加上传导引起的温升，如西欧树脂绝缘干式变压器的计算公式。
2.3 黑体面的热量幅射与绝对温度的4次方成比例的，在一个不大的温度段，对流和幅射对散热的综合影响造成的温升式中系数X—与散热效果有关的系数,散热越好X的值越小.如油浸变压器层式绕组温升X值取0.8，而强迫油循环时X取0.7，饼式绕组X取0.6。
一般干式变压器X值取0.8，当温升在80K 左右时，由于温度高时散热效率高，在一些计算公式中X取0.75，因而当温升在100—125K时，X的取值应该再小些。
2.4 当温升范围较大时，用一个计算公式会首尾不能兼顾，需要用两个以上的公式，它们的X值不同，即斜率不同。
变压器设计-温升篇
注：1） 当用热电偶测量绕组的温升时，除了电动机外，这些温升值应 减小10K, 说明：温升测试有两种方法：电阻法和热电偶法，电阻法测的是线圈的 平均温升，热电偶法测的是线圈外层的温升，热电偶测线圈外层的温升 结果加10k为线圈的温升。
5
一
温升相关标准
4. GB 1094.2 《电力变压器 第二部分 温升》 5.4 绕组平均温度的测定 绕组 温度是通过绕组电阻确定的．三相变压器中，最好在中柱进行测量。
R j1 ——外绕组外半径，mm裸露部分(内表面积中间气道处与空气接触表面)的半径，
mm; N ——沿绕组均匀分布的撑条数; bt ——撑条宽度，mm; 如不设撑条时9 ，则式中N =0。
二 温升计算
2. 内绕组表面积计算 内绕组各表面均为非裸露部分的表面积，按下式计算：
K1 ——外绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.4；
2 ——内绕组温升，K；
K 2 ——内绕组温升计算系数，经验设计验证取值 0.44。
12
附GB1094.2 温升试验技术（电阻法）
C3 电源切断瞬间时绕组温度的外推法 测 量仪 器 可选人工读数的或自动记录的，模拟式的或数字式的．在切
断电源即时起大约20m in内应取得相当数量的离散值，作为外推电 源切断瞬间温升的数据．用这些离散值从时间上外推到电源切断瞬间， 从而得到所需的（电源切断瞬间）值．由测 得 的 离散值构成的曲线 如图C2所示，曲线呈现出绕组温度在开始几分钟内变化最快，然后 才逐渐缓慢。对热 时 间 常数大的变压器（容量较小的油浸自冷式）， 其油温变化渐近线可认为是一条水平线。对于 热 时 间常数较小的变 压器（特别是对强迫冷却的大型变压器）试验电源切断后要求冷却装 置仍保持继续运行的情况下（见附录A)，其油温渐近线，可能有必要 认为是向下倾斜的曲线，在该渐近线上叠加有初始变化较快的部分 （见图C2).
第9章电力变压器的运行
K1
I 12 t1
I
2 2
t
2
I
2 n
t
n
t1 t2 tn
0.32 8 0.82 4 0.52 8 0.514
848
查图9-6a曲线得过负荷倍数得K2=1.33。
第四节 变压器的事故过负荷
系统发生局部故障或变电所的某台变压器故障被切除，使部分 不能切除的负荷转移到其它变压器上时，这些变压器的负荷会 超过正常过负荷值很多，称为事故过负荷或短期急救负载。
T e P(t 98)d t T e P(9898) T 0
2)平均相对老化率：变压器在一定的时间间隔T内实际所损失 的寿命与恒温98℃运行时的正常寿命损失T的比值。
T e P(t 98)d t
0
1
T e P(t 98)d t
T
T0
当λ>1 时，变压器的老化大于正常老化，预期寿命缩短；
第9章电力变压器的运行
2021年7月30日星期五
电力变压器是发电厂和变电所中重要的一次设备之一，随 着电力系统电压等级的提高和规模的扩大，升压和降压的层次 增多，系统中变压器的总容量已达发电机装机容量的7~10倍。 可见电力变压器的运行是电力生产中非常重要的环节。本章着 重介绍电力变压器运行中的基本理论。
三、等值空气温度 1. 平均温度δav不能表示变化的温度对绝缘老化的影响 变压器的绝缘老化速度与绕组温度呈指数函数非线性关系，在 高温时绝缘老化的加速远远大于低温时绝缘老化的延缓。
2. 等值空气温度
等值空气温度δeq ：指某一空气温度，如果在一定时间间隔内 维持此温度和变压器所带负荷不变，变压器所遭受的绝缘老化 等于空气温度自然变化时的绝缘老化。
油浸电力变压器温升计算设计手册
设计手册油浸电力变压器温升计算目 录1概述第 1 页热的传导过程 第 1 页温升限值第 2 页 1.2.1 连续额定容量下的正常温升限值 第 2 页 1.2.2在特殊使用条件下对温升修正的要求第 2 页 1.2.2.1 正常使用条件第 2 页 1.2.2.2 安装场所的特殊环境温度下对温升的修正 第 2 页 1.2.2.3 安装场所为高海拔时对温升的修正 第 3 页2层式绕组的温差计算第 3 页层式绕组的散热面（S q c ）计算 第 3 页层式绕组的热负载（q q c ）计算 第 3 页层式绕组的温差（τq c ）计算 第 4 页 层式绕组的温升（θqc ）计算第 4 页3饼式绕组的温升计算第 4 页饼式绕组的散热面（S q b ）计算第 4 页 3.1.1饼式绕组的轴向散热面（S q bz ）计算第 4 页 3.1.2 饼式绕组的横向散热面（S q b h ）计算第 5 页 饼式绕组的热负载（q q b ）计算 第 5 页饼式绕组的温差（τq b ）计算第 5 页 3.3.1 高功能饼式绕组的温差（τq g ）计算 第 5 页 3.3.2普通饼式绕组的温差（τq b ）计算第 6 页饼式绕组的温升（θq b ）计算第 7 页4油温升计算第 8 页箱壁几何面积（S b ）计算 第 8 页箱盖几何面积（S g ）计算第 9 页版次 日期签 字旧底图总号底图总号日期 签字 油 浸 电 力 变 压 器温 升 计 算共 页第 页02 01油箱有效散热面（S yx ）计算第 9 页 4.3.1 平滑油箱有效散热面（S yx ）计算 第 9 页 4.3.2管式油箱有效散热面（S yx ）计算第10 页 4.3.3 管式散热器油箱有效散热面（S yx ）计算 第12 页 4.3.4 片式散热器油箱有效散热面（S yx ）计算 第14 页目 录油平均温升计算第19 页 4.4.1 油箱的热负载（q yx ）计算 第19 页 4.4.2油平均温升（θy ）计算第19 页顶层油温升计算第19 页5强油冷却饼式绕组的温升计算第21 页强油导向冷却方式的特点第21 页 5.1.1 线饼温度分布 第21 页 5.1.2 横向油道高度的影响 第21 页 5.1.3 纵向油道宽度的影响 第21 页 5.1.4 线饼数的影响 第21 页 5.1.5 挡油隔板漏油的影响 第21 页 5.1.6流量的影响第21 页 强油冷却饼式绕组的热负载（q q p ）计算 第22 页强油冷却饼式绕组的温差（τq p ）计算 第23 页 强油冷却饼式绕组的温升（θq p ）计算 第23 页 强油风冷变压器本体的油阻力（ΔH T ）计算第23 页 5.5.1油管路的油阻力（ΔH g ）计算第23 页 5.5.1.1 油管路的摩擦油阻力（ΔH M ）计算 第23 页 5.5.1.2 油管路特殊部位的形状油阻力（ΔH X ）计算 第24 页 5.5.1.3 油管路的油阻力（ΔH g ）计算 第25 页 5.5.2线圈内部的油阻力（ΔH q ）确定第26 页 5.5.2.1 线圈内部的摩擦油阻力（ΔH q m ）计算 第26 页 5.5.2.2 线圈内部特殊部位的形状油阻力（ΔH qT ）计算第27 页油 浸 电 力 变 压 器温 升 计 算共 页第 页02 025.5.2.3 线圈内部的油阻力（ΔH q ）计算第27 页 5.5.3 额定油流量（Q r ）下的变压器本体的油阻力（ΔH T r ）计算 第27 页 强油风冷的实际油流量（Q ）计算第28 页 5.6.1 冷却回路的总油阻力（ΔH Z ）计算 第28 页 5.6.2 强油风冷的实际油流量（Q ）计算第28 页 强油风冷冷却器的冷却容量（P FP ）计算第29 页 5.7.1 强油风冷油平均温升（θ’yp ）的初步确定 第29 页 5.7.2 单台冷却器的冷却容量（P ’FP ）的初步确定 第29 页 5.7.3 风冷却器工作的数量（N FP ）确定第29 页 5.7.4 强油风冷却器单台实际冷却容量（P FP ）计算第30 页 强油风冷油平均温升（θyP ）计算 第30 页 强油风冷冷却器的技术数据第31 页强油水冷冷却器工作的数量（N SP ）确定第38 页1 概述 热的传导过程变压器运行时，绕组、铁心、钢铁结构件中均要产生损耗，这些损耗将转变为热量发 散到周围介质中，从而引起变压器发热和温度升高。
变压器试验基本计算公式
变压器试验基本计算公式一、电阻温度换算：不同温度下的电阻可按下式进行换算：R=Rt（T+θ）/（T+t）θ：要换算到的温度；t：测量时的温度；Rt：t温度时测量的电阻值； T ：系数，铜绕组时为234.5，铝绕组为224.5。
二、电阻率计算：ρ=RtS/L R=（T+θ）/（T+t）电阻参考温度20℃三、感应耐压时间计算：试验通常施加两倍的额定电压，为减少励磁容量，试验电压的频率应大于100Hz，最好频率为150-400Hz，持续时间按下式计算：t=120×fn/f，公式中：t为试验时间，s；fn为额定频率，Hz；f为试验频率， Hz。
如果试验频率超过400 Hz，持续时间应不低于15 s。
四、负载试验计算公式：通常用下面的公式计算：Pk =（Pkt+∑In2R×（Kt2-1））/Kt式中：Pk为参考温度下的负载损耗；Pkt为绕组试验温度下的负载损耗；Kt为温度系数；∑In2R为被测一对绕组的电阻损耗。
三相变压器的一对绕组的电阻损耗应为两绕组电阻损耗之和，计算方法如下：“Y”或“Yn ”联结的绕组：Pr=1.5In2Rxn=3 In2Rxg；“D”联结的绕组：Pr=1.5In2Rxn=In2Rxg。
式中：Pr为电阻损耗；In为绕组的额定电流；Rxn为线电阻；Rxg为相电阻。
五、阻抗计算公式：阻抗电压是绕组通过额定电流时的电压降，标准规定以该压降占额定电压的百分数表示。
阻抗电压测量时应以三相电流的算术平均值为准，如果试验电流无法达到额定电流时，阻抗电压应按下列公式折算并校准到表四所列的参考温度。
ekt=（Ukt ×In）/（Un×Ik）×100%， ek=1)-(K)/10S(Pe22Nkt2kt %式中：ekt为绕组温度为t℃时的阻抗电压，%；U kt 为绕组温度为t℃时流过试验电流Ik的电压降，V；Un为施加电压侧的额定电压，V；In为施加电压侧的额定电流，A；ek为参考温度时的阻抗电压，%；P kt 为t℃的负载损耗，W；Sn为额定容量，kVA；Kt为温度系数。
变压器温度计算
1 引言工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的，对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在，温升本身来源于试验数据，企业本身有大量试验数据，温升问题垂手可得。
下面就温升的计算公式进行探讨，本文仅提出一个轮廓，供大家参考。
2 热阻法热阻法基于温升与损耗成正比，不同磁心型号热阻不同，热阻法计算温升比较准确，因其本身由试验得来，磁心又是固定不变的，热阻数据由大型磁心生产厂商提供。
有了厂家提供的热阻数据，简单、实用何乐而不为。
高频变压器可采用这一方法。
而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据，因此低频变压器设计者很难采用。
热阻法的具体计算公式如下:式中，温升ΔT(℃)变压器热阻Rth(℃/w)变压器铜损PW(w)变压器铁损PC(w)3 热容量法源于早期的灌封变压器，由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘，可以说是在考古中发现。
这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件，既无热的传导，也无热的辐射，更无热的对流，热量全部靠变压器的铁心、导线、绝缘材料消耗掉。
这样引出一个热容量(比热)的概念，就可以利用古人留给我们的比热的试验数据，准确的计算出变压器的温升来。
不是所有的变压器都可以利用这一计算公式，唯独只有带塑料外壳的适配器可采用这一方法，这种计算方法准确度犹如瓮中捉鳖十拿九稳。
若适配器开有百叶窗，那就有一部份热量通过对流散发出去，如不存在强迫对流，百叶窗对温升的影响只在百分之三左右。
上一代的变压器设计工作者对这一计算方法很熟悉，现在的变压器设计工作者根据此线索，进行考古也会有收获。
热容量法的计算模式如下：式中，温升ΔT(℃)变压器质量Gt(g)变压器铜损PW(w)变压器铁损PC(w)T—加热时间常数(s)At—变压器散热面积(cm2)Ct——变压器比热(w·s/℃·g)CC——铁心比热(w·s/℃·g)GC——铁心质量(g)cw——导线比热(w·s/℃·g)Gw——导线质量(g)cis——绝缘材料比热(w·s/℃·g)Gis——绝缘材料质量(g)Gt——变压器质量(g)4 散热面积法散热面积法基于热量全部由变压器表面积散发出去，这种算法有三种类型：4.1 统算法不管变压器的铁损铜损统统加起来，让他从变压器表面积散发出去，环型变压器常采用这一形式。
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变压器的温升计算方法探讨
1 引言
我们提出工频变压器温升计算的问题，对高频变压器的温升计算也可以用来借鉴。
工频变压器的计算方法很多人认为已趋成熟没有什么可讨论的，其实麻雀虽小五脏俱全，再成熟的东西也需要不断创新才有生命力。
对于一个单位的工程技术人员来讲温升计算问题可能并不存在，温升本身来源于试验数据，企业本身有大量试验数据，温升问题垂手可得，拿来主义就可以了，在本企业来说绝对有效，离开了本企业也带不走那么多数据。
但冷静的考虑一下，任何一个企业不可能生产全系列变压器，总会有相当多的系列不在你生产的范围内，遇到一些新问题，只能用打样与试验的方法去解决，小铁心不在话下，耗费的工时与材料都不多，大铁心耗费的铁心与线材就要考虑考虑了。
老企业可以用这样简单的办法去解决，只不过多花费一些时间罢了，一个新企业或规模不大的企业，遇到这些问题要用打样与试验的方法去解决，就耗时比较多了，有时候会损失商机。
进入软件时代，软件的编写者如不能掌握这一问题，软件的用户将会大大减少。
下面就温升的计算公式进行探讨，本文仅提出一个轮廓，供大家参考。
2 热阻法
热阻法基于温升与损耗成正比，不同磁心型号热阻不同，热阻法计算温升比较准确，因其本身由试验得来，磁心又是固定不变的，热阻数据由大型磁心生产厂商提供。
有了厂家提供的热阻数据，简单、实用何乐而不为。
高频变压器可采用这一方法。
而铁心片供应商不能提供热阻这一类数据，因此低频变压器设计者很难采用。
热阻法的具体计算公式如下:
式中，
温升ΔT（℃）
变压器热阻Rth（℃/w）
变压器铜损PW（w）
变压器铁损PC（w）
3 热容量法
源于早期的灌封变压器，由于开放式变压器的出现这种计算方法已被人遗忘，可以说是在考古中发现。
这种计算方法的特点是把变压器看成是一个密封的元件，既无热的传导，也无热的辐射，更无热的对流，热量全部靠变压器的铁心、导线、
绝缘材料消耗掉。
这样引出一个热容量（比热）的概念，就可以利用古人留给我们的比热的试验数据，准确的计算出变压器的温升来。
不是所有的变压器都可以利用这一计算公式，唯独只有带塑料外壳的适配器可采用这一方法，这种计算方法准确度犹如瓮中捉鳖十拿九稳。
若适配器开有百叶窗，那就有一部份热量通过对流散发出去，如不存在强迫对流，百叶窗对温升的影响只在百分之三左右。
上一代的变压器设计工作者对这一计算方法很熟悉，现在的变压器设计工作者根据此线索，进行考古也会有收获。
热容量法的计算模式如下：
式中，温升ΔT（℃）
变压器质量Gt（g）
变压器铜损PW（w）
变压器铁损PC（w）
T—加热时间常数（s）
At—变压器散热面积（cm2）
Ct——变压器比热（w·s/℃·g）
CC——铁心比热（w·s/℃·g）
GC——铁心质量（g）
cw——导线比热（w·s/℃·g）
Gw——导线质量（g）
cis——绝缘材料比热（w·s/℃·g）
Gis——绝缘材料质量（g）
Gt——变压器质量（g）
4 散热面积法
散热面积法基于热量全部由变压器表面积散发出去，这种算法有三种类型：
4.1 统算法
不管变压器的铁损铜损统统加起来，让他从变压器表面积散发出去，环型变压器常采用这一形式。
有两种公式：
1）第一种形式:
α——变压器散热系数（w/cm2·℃）
At——变压器散热表面积cm2
2）第二种形式:
4.2 热交换法
热交换法的理论认为若铁心的温度与线圈的温度不同，为达到温度平衡铁心与线圈之间必需进行热交换，热交换有三种形式，一是铁心温度高线圈温度低，铁心向线圈传热，二是铁心温度低线圈温度高，线圈向铁心传热，三是铁心温度与线圈温度相等，互不传热，这样计算方法与统算法相似，只不过他要先计算出铁心与线圈的温度后才能下结论，统算法是不管三七二十一，铁心与线圈温度是多少只有一种算法，
1）计算线圈与铁心初始温升比
2）计算线圈与铁心间热平衡系数k
3）计算修正前温升Δτw0
Aw——线圈散热面积(cm2)
铁心散热面积AC与线圈散热面积AW之比αw0——线圈散热系数（w/cm2·℃）
散热面积的计算也有三种，第一种认为变压器底部的面积是不能散热的，是将变压器底部表面积不计入变压器的散热面积，第二种是认为变压器底部虽不能散热，但底部是安装在金属底板也会散热，因次将底部的面积计算进去，第三种是变压器表面不规则时为了计算方便要用等效散热面积去代替，例如环型变压器，采用直径等于变压器外径，高度等于变压器高度的一个圆柱体的表面积来代替变压器的散热面积，这三种计算方法的散热面积是不同的，所引起的误差要折算到散热系数中，这样才能使计算下.。