随着经济社会的不断发展,电力需求不断增加,变压器作为电力网络中的关键设备,降低变压器的损耗,减少能量损失,对变压器的安全可靠运行,实现节能降耗的目标具有重要意义。本文在对变压器损耗、基本原理进行分析的基础上,设计了525 kV节能变压器,并对其性能进行分析计算,结合试验研究验证了所设计的节能变压器的合理性与经济性。本文的主要内容如下:(1)本文对自耦变压器工作原理和设计方法进行了分析:分析了目前变压器绕组的要求、形式及适用范围;对变压器空载损耗中的磁滞损耗、涡流损耗及附加损耗进行分析,基于其经验计算公式,分析了不同损耗的影响因素;对变压器有载损耗中的基本铜耗、绕组涡流损耗、环流损耗和结构件杂散损耗进行了分析计算,分析不同损耗的影响因素,为采取恰当的措施实现降损和节能变压器设计提供理论依据。(2)结合变压器设计计算流程,本文设计了525 kV单相三绕组自耦节能变压器。首先,给出了所设计节能变压器的总体结构和主要技术参数;其次,本文对变压器空载损耗及有载损耗产生的主要部件:铁芯和线圈的设计进行了阐述,在考虑变压器综合性能最优的前提下,从线圈绕制及铁芯制造两个方面给出了变压器的主要工艺措施;最后,本文对所设计的525 kV节能变压器的性能参数进行计算和仿真分析,通过短路电流、电场强度及冲击电压分析计算,以及地磁感应电流影响分析,验证所设计变压器参数设计及整体结构的合理性。(3)525 kV节能变压器的性能验证,本文通过试验进一步验证所设计变压器的可靠性及经济性,设计绕组电阻、绝缘电阻、空载电流和空载损耗、短路阻抗和短路损耗等多个测量试验,对所设计变压器参数进行测量;最后,通过与常规变压器的主要性能参数进行比较分析表明所设计的525 kV节能变压器的性能能满足设计要求和相关标准,其空载损耗和有载损耗都明显降低,相比于常规变压器,所设计的525 kV节能变压器空载损耗降低了40.71%,有载损耗降低了18.79%。符合安全、可靠、经济要求,为后续节能变压器的设计制造提供参考。