變壓器損耗計(jì)算公式

1、變壓器損耗計(jì)算公式有功損耗：△P=P0+K邛2PK(1)無功損耗：△Q=Q0+K邛2QK(2)綜合功率損耗：△PZ=AP+KQAQ——(3)QOeiO%SN,QKeUK%SN式中：Q0空載無功損耗(kvar)P0——空載損耗(kW)PK——額定負(fù)載損耗(kW)SN——變壓器額定容量(kVA)10%——變壓器空載電流百分比。UK%——短路電壓百分比P——平均負(fù)載系數(shù)KT——負(fù)載波動損耗系數(shù)QK額定負(fù)載漏磁功率(kvar)KQ——無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(kW/kvar)

上式計(jì)算時(shí)各參數(shù)的選擇條件：取KT=1.05；對城市電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的6kV?10kV降壓變壓器取系統(tǒng)最小負(fù)荷時(shí)，其無功當(dāng)量KQ=0.1kW/kvar；變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對于農(nóng)用變壓器可取p=20%；對于工業(yè)企業(yè)，實(shí)行三班制，可取p=75%；變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)T=8760h，最大負(fù)載損耗小時(shí)數(shù)：t=5500h；變壓器空載損耗P0、額定負(fù)載損耗PK、I0%、UK%，見產(chǎn)品資料所示。2、變壓器損耗的特征P0——空載損耗，主要是鐵損，包括磁滯損耗和渦流損耗；磁滯損耗與頻率成正比；與最大磁通密度的磁滯系數(shù)的次方成正比。渦流損耗與頻率、最大磁通密度、矽鋼片的厚度三者的積成正比。PC——負(fù)載損耗，主要是負(fù)載電流通過繞組時(shí)在電阻上的損耗，一般稱銅損。其大小隨負(fù)載電流而變化，與負(fù)載電流的平方成正比；(并用標(biāo)準(zhǔn)線圈溫度換算值來表示)。負(fù)載損耗還受變壓器溫度的影響，同時(shí)負(fù)載電流引起的漏磁通會在繞組內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗，并在繞組外的金屬部分產(chǎn)生雜散損耗。變壓器的全損耗APuPOPC變壓器的損耗比=PC/P0變壓器的效率=PZ/(PZAP)，以百分比表示；其中PZ為變壓器二次側(cè)輸出功率。3、變壓器節(jié)能技術(shù)推廣1)推廣使用低損耗變壓器；(1)鐵芯損耗的控制變壓器損耗中的空載損耗，即鐵損，主要發(fā)生在變壓器鐵芯疊片內(nèi)，主要是因交變的磁力線通過鐵芯產(chǎn)生磁滯及渦流而帶來的損耗。最早用于變壓器鐵芯的材料是易于磁化和退磁的軟熟鐵，為了克服磁回路中由周期性磁化所產(chǎn)生的磁阻損失和鐵芯由于受交變磁通切割而產(chǎn)生的渦流，變壓器鐵芯是由鐵線束制成，而不是由整塊鐵構(gòu)成。1900年左右，經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在鐵中加入少量的硅或鋁可大大降低磁路損耗，增大導(dǎo)磁率，且使電阻率增大，渦流損耗降低。經(jīng)多次改進(jìn)，用0.35mm厚的硅鋼片來代替鐵線制作變壓器鐵芯。近年來世界各國都在積極研究生產(chǎn)節(jié)能材料，變壓器的鐵芯材料已發(fā)展到現(xiàn)在最新的節(jié)能材料一一非晶態(tài)磁性材料如2605S2，非晶合金鐵芯變壓器便應(yīng)運(yùn)而生。使用2605S2制作的變壓器，其鐵損僅為硅鋼變壓器的1/5,鐵損大幅度降低。(2)變壓器系列的節(jié)能效果上述非晶合金鐵芯變壓器，具有低噪音、低損耗等特點(diǎn)，其空載損耗僅為常規(guī)產(chǎn)品的1/5,且全密封免維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用極低。我國S7系列變壓器是1980年后推出的變壓器，其效率較SJ、SJL、SL、SL1系列的變壓器高，其負(fù)載損耗也較高。80年代中期又設(shè)計(jì)生產(chǎn)出S9系列變壓器，其價(jià)格較S7系列平均高出20%，空載損耗較S7系列平均降低8%，負(fù)載損耗平均降低24%，并且國家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列，推廣應(yīng)用S9系列。S11是目前推廣應(yīng)用的低損耗變壓器。S11型變壓器卷鐵心改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵心結(jié)構(gòu)。硅鋼片連續(xù)卷制，鐵心無接縫，大大減少了磁阻，空載電流減少了60—80，提高了功率因數(shù)，降低了電網(wǎng)線損，改善了電網(wǎng)的供電品質(zhì)。連續(xù)卷繞充分利用了硅鋼片的取向性，空載損耗降低20—35。運(yùn)行時(shí)的噪音水平降低到30—45dB，保護(hù)了環(huán)境。非晶合金鐵心的S11系列配電變壓器系列的空載損耗較S9系列降低75%左右，但其價(jià)格僅比S9系列平均高出30%，其負(fù)載損耗與S9系列變壓器相等。2)選擇與負(fù)載曲線相匹配的變壓器案例分析：配電變壓器的容量選擇A、按變壓器效率最高時(shí)的負(fù)荷率0M來選擇容量當(dāng)建筑物的計(jì)算負(fù)荷確定后，配電變壓器的總裝機(jī)容量為：S=Pjs/0bxcose2V?(1)式中Pjs——建筑物的有功計(jì)算負(fù)荷KW;cos^2——補(bǔ)償后的平均功率因數(shù)，不小于0.9;0b壓器的負(fù)荷率。因此，變壓器容量的最終確定就在于選定變壓器的負(fù)荷率0b我們知道，當(dāng)變壓器的負(fù)荷率為：0b=0m=(1/R)1/2時(shí)效率最高。(2)R=PKH/Po(即變壓器損耗比)式中Po——變壓器的空載損耗；PKH——變壓器的額定負(fù)載損耗，或稱銅損、短路損耗。以國產(chǎn)SGL型電力變壓器為例，其最佳負(fù)荷率計(jì)算如下：表國產(chǎn)SGL型電力變壓器最佳負(fù)荷率0m容量(千伏安)500630800100012501600空載損耗（瓦）185021002400280033503950負(fù)載損耗（瓦）48505650750092001100013300損耗比R□口口口口2.622.693.133.203.283.37最佳負(fù)荷率Pm61.861.056.655.255.254.5由表可見，如果以Pm來計(jì)算變壓器容量，必將造成容量過大，使用戶初期投資大量增加。其原因Pjs是30分鐘平均最大負(fù)荷P30的統(tǒng)計(jì)值，例如民用建筑的用電大部分時(shí)間實(shí)際負(fù)荷均小于計(jì)算負(fù)荷Pjs，如果按Pm計(jì)算變壓器容量則不可能使變壓器運(yùn)行在最高效率Pm上，這樣不僅不能節(jié)約電能且運(yùn)行在低P值上，則消耗更多的電能，因此按變壓器的最佳負(fù)荷率Pm來計(jì)算變壓器的容量是不合理的?？贐、按變壓器的年有功電能損耗率最小時(shí)的節(jié)能負(fù)荷率Pj計(jì)算容量口由于實(shí)際負(fù)荷總在變化，無法精確計(jì)算出變壓器的電能損耗。然而對于某類電力用戶，它的最大負(fù)荷利用小時(shí)數(shù)，最大負(fù)荷損耗小時(shí)數(shù)可依據(jù)同類用戶統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來近似計(jì)算。口變壓器的年有功電能損耗可按下式估算口△Wb=PoTbPKH(Sjs/S2e)2T=PoTbPKHP2t(3)D式中p——計(jì)算負(fù)荷率，等于變壓器的計(jì)算視在容量Sjs與額定容量Seb之比口Tb——變壓器年投運(yùn)時(shí)間口t——年最大負(fù)荷損耗時(shí)間，可由年最大負(fù)荷利用時(shí)數(shù)Tm查Tm-T關(guān)系曲線?？谟脩綦娏ω?fù)荷消耗的年有功能為：口W=pSebcos^Tm(4)口則變壓器的年有功電能消耗率為：口AW=AWb/W=(PoTbPKHp2T)/pSebcos^Tm(5)口令dAWdp=0D求出變壓器年有功電能損耗率最小時(shí)的節(jié)能負(fù)荷率pj；口Pj=(PoTb/PKHT)1/2=(Tb/T)1/2*pM(6)口即配電變壓器按照節(jié)能負(fù)荷率Pj計(jì)算容量時(shí)，其年有功電能損耗率最小。由式(6)可見，變壓器的節(jié)能負(fù)荷率與年最大負(fù)荷損耗時(shí)間有關(guān)，t越低Pj越高。然而由于Tm值及Tm值所對應(yīng)的t值，對于高層民用建筑還沒有這方面的統(tǒng)計(jì)資料，可參考工業(yè)企業(yè)的類似資料。Tb按7500h，而根據(jù)高層民用建筑的不同功能，T值在2300-4500范圍內(nèi)選取，因此Pj=(1.3-1.8)PM。從表(1)干式變壓器的最佳負(fù)荷率PM值，可求出節(jié)能負(fù)荷率Pj。對于高層寫字樓，由于五天工作制，且晚上下班后的其余時(shí)間均處于輕載，其電力負(fù)荷的運(yùn)行特點(diǎn)，相當(dāng)于工業(yè)企業(yè)的單班制生產(chǎn)，變壓器的節(jié)能負(fù)荷率Pj=0.85-0.98；對于高層賓館及高層建筑中以商業(yè)為主的大廈，其相當(dāng)于工業(yè)企業(yè)的兩班制生產(chǎn)，變壓器的節(jié)能負(fù)荷率Pj=O.71-0.85。由此可見，按節(jié)能負(fù)荷率計(jì)算變壓器的容量，要小于按最佳負(fù)荷率所計(jì)算的變壓器的容量，這樣不但年電能損耗小且一次性投資省。C、按變壓器的經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率計(jì)算容量口上節(jié)分析可知按年有功電能損耗率最小時(shí)的節(jié)能負(fù)荷率Pj計(jì)算變壓器的容量有利于節(jié)省初投資。然而相當(dāng)于二班制運(yùn)行特點(diǎn)的高層建筑中的配電變壓器，按paj計(jì)算出的容量還是偏大，必將增加用戶的一次性投資。如何能做到既能節(jié)省一次性投資，又能使電能損耗小，或者說能否做到初投資省和電耗小這對矛盾在變壓器運(yùn)行在負(fù)荷率的某一區(qū)域內(nèi)獲得相對統(tǒng)一，下面我們對變壓器的年有功電能損耗率公式作進(jìn)一步的分析?？趯ν蛔儔浩?，在某一負(fù)荷率P運(yùn)行情況下的年有功電能損耗率如式(5)，而在節(jié)能負(fù)荷率下的年有功電能損耗率為：口△Wj=(PoTbPKHp2jT)/pjSebcos^Tm(7)口用(5)式的兩邊除以(7)式的兩邊，并用(6)式代入，整理后得：口△W/^Wj=1/2(p/pjpj/p)(8)口上式為變壓器運(yùn)行在某一負(fù)荷率P時(shí)的年有功電能損耗率相對于運(yùn)行在節(jié)能負(fù)荷率Pj時(shí)的年有功電能損耗率隨相對節(jié)能負(fù)荷率變化的函數(shù)關(guān)系?？谠撌街挟?dāng)P=Pj時(shí)，△W/A^hI,當(dāng)P>Pj或P<Pj時(shí)，AW/AWj均大于1?！醍?dāng)P/Pj從1.0增加到1.3,增加30時(shí)，AW/AWj從1.0增加到1.035，只增加了3.5；當(dāng)P/Pj從2.0增加到2.3，增加15時(shí)，AW/△Wj從1.25增加到1.37,增加了9.6?？梢娫赑/Pj的低值區(qū)，AW/AWj的增加值相對于P/Pj的增加值是非常微小的，且增加的速率也是很小的，也就是說，在該區(qū)域中，我們用微小的年電能損耗率增加值來換取變壓器的容量的較大減小使得一次性投資的明顯降低，因此，我們選擇相對節(jié)能負(fù)荷率P/Pj在1-1.3范圍內(nèi)，即經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率為：口Pjj=(1?1.3)Pj(9)口我們按經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率Pjj選出的變壓器容量，要比按節(jié)能負(fù)荷率Pj選出的變壓器容量降低一級，由此而節(jié)約的初投資遠(yuǎn)大于配電變壓器的年有功電能損耗費(fèi)用，做到了經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性這對矛盾的相對統(tǒng)一，顯然這是一種既科學(xué)又經(jīng)濟(jì)合理的方法?？谶@里討論的配電變壓器容量的計(jì)算方法，主要是針對高層建筑中所使用的變壓器，即使用干式或環(huán)氧樹脂澆注變壓器，然而該方法也適用于使用其他配電變壓器的場合。結(jié)論：負(fù)載曲線的平均負(fù)載系數(shù)越高，為達(dá)到損耗電能越小，要選用損耗比越小的變壓器；負(fù)載曲線的平均負(fù)載系數(shù)越低，為達(dá)到損耗電能越小，要選用損耗比越大的變壓器。將負(fù)載曲線的平均負(fù)載系數(shù)乘以一個(gè)大于1的倍數(shù)，通?？扇?-1.3，作為獲得最佳效率的負(fù)載系數(shù)，然后按Pb=(1/R)1/2計(jì)算變壓器應(yīng)具備的損耗比。對于實(shí)際負(fù)載，變壓器本身應(yīng)具有較佳的損耗比，而且總損耗最小，即空載損耗與負(fù)載損耗之和要盡可能地小。變壓器損耗具體計(jì)算公式有功損耗：△P=P0+K邛2PK(1)無功損耗：△Q=Q0+K邛2QK(2)綜合功率損耗:△PZ=AP+KQAQ——(3)Q0F0%SN，QKqUK%SN式中：Q0空載無功損耗(kvar)P0——空載損耗(kW)PK——額定負(fù)載損耗(kW)SN——變壓器額定容量(kVA)10%——變壓器空載電流百分比。UK%——短路電壓百分比P——平均負(fù)載系數(shù)KT——負(fù)載波動損耗系數(shù)QK額定負(fù)載漏磁功率(kvar)KQ——無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(kW/kvar)上式計(jì)算時(shí)各參數(shù)的選擇條件：取KT=1.05；對城市電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的6kV?10kV降壓變壓器取系統(tǒng)最小負(fù)荷時(shí)，其無功當(dāng)量KQ=0.1kW/kvar；變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對于農(nóng)用變壓器可取p=20%；對于工業(yè)企業(yè)，實(shí)行三班制，可取p=75%；變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)T=8760h,最大負(fù)載損耗小時(shí)數(shù)：t=5500h；變壓器空載損耗P0、額定負(fù)載損耗PK、I0%、UK%，見產(chǎn)品資料所示。提問人的追問2010-04-1216:28空載的鐵損和銅損是多少？負(fù)載的鐵損和銅損是多少？團(tuán)隊(duì)的補(bǔ)充2010-04-1216:42變壓器在空載情況下所取得的功率都消耗于鐵損和原繞組的銅損，而原繞組的銅損由于空載時(shí)對應(yīng)的電流很小，所以與鐵損相比銅損就微不足道了，因此變壓器空載時(shí)所消耗的功率可以近似的認(rèn)為是鐵損。個(gè)給定的變壓器中，銅損僅與變壓器的負(fù)載有關(guān)，測量變壓器銅損是通過短路實(shí)驗(yàn)來測定的，在短路實(shí)驗(yàn)中，將變壓器的低壓端繞組短接，而給另一個(gè)繞組加上

適當(dāng)小的電壓，使通過兩個(gè)繞組的電流都等于額定值，稱為短路電壓，因?yàn)槎搪冯妷汉艿?，此時(shí)變壓器的鐵損可以忽略不計(jì)，此時(shí)測得的功率即可認(rèn)為是變壓器在額定狀態(tài)下的銅損。變壓器銅損、鐵損的計(jì)算比較復(fù)雜，單純知道容量還不能完全計(jì)算，變壓器銅損、鐵損與變壓器的材質(zhì)的關(guān)，與生產(chǎn)廠家有關(guān)，與產(chǎn)品型號有關(guān)，與鐵芯結(jié)構(gòu)有關(guān)，還與負(fù)荷有關(guān)。當(dāng)變壓器負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，可以測量并計(jì)算變壓器的銅損和鐵損。在變壓器空載運(yùn)行時(shí)，變壓器高壓側(cè)電表一個(gè)小時(shí)的有功讀數(shù)就是該變壓器的鐵損（功率）。在變壓器負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，變壓器高壓側(cè)電表和低壓側(cè)電表一個(gè)小時(shí)的有功讀數(shù)差再減去上面測得的鐵損值，就是該變壓器在這個(gè)負(fù)荷下的銅損。箱式變高壓側(cè)計(jì)量柜上方需要安裝什么表？目前我的箱式變需要轉(zhuǎn)成公用變，分別為630KVA和1250KVA，其實(shí)我也是國網(wǎng)地方供電公司的，但是由于我以前對掛表這一塊不是很了解，技術(shù)水平有限，經(jīng)詢問相關(guān)人員，說需要安裝考核表和II型采集終端（替代負(fù)控或者類似負(fù)控的電表）。請教專家，都需要安裝什么表？謝謝。另外在所說的高供高計(jì)和高供低計(jì)分別指什么？我這個(gè)算哪種關(guān)于公用變的計(jì)量，國家沒有統(tǒng)一的規(guī)程要求，各地的要求不統(tǒng)一，一般來說，裝有考核用的電能表就足夠了，因?yàn)椴皇怯脩袅耍瑳]有必要再裝單純負(fù)荷控制類的設(shè)備，如果有類似裝置，其作用也是將電能表的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳回管理中心，也就是你說的“采集終端”；“高供高計(jì)”就是對某用戶高壓供電，在變