變壓器損耗的計(jì)算公式及方法

1、變壓器損耗的計(jì)算公式及方法變壓器損耗分為鐵損和銅損，鐵損又叫空載損耗，就是其固定損耗，實(shí)是鐵芯所產(chǎn)生的損耗(也稱鐵芯損耗)，而銅損也叫負(fù)荷損耗。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Bb=(1/R)1/2計(jì)算變壓器應(yīng)具備的損耗比。一、變壓器損耗計(jì)算公式(1)有功損耗：AP=P0+KT0A2PK(1)(2)無功損耗：QQ計(jì)KT0A2QK(2)(3)綜合功率損耗：APZ=AP+KChQ-(3

2、)QgI0%SNQGURSN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);I0變壓器空載電流百分比；UK短路電壓百分比；B平均負(fù)載系數(shù)；KT負(fù)載波動(dòng)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：(1)取KT=1.05;(2)對(duì)城市電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的6kV10kV降壓變壓器取系統(tǒng)最小負(fù)荷時(shí)，其無功當(dāng)量K岸0.1kW/kvar；(3)變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對(duì)于農(nóng)用變壓器可取6=20%;對(duì)于工業(yè)企業(yè)，實(shí)行三班制，可取B=75%;（4）變壓器運(yùn)行小時(shí)數(shù)T=8760h,最大負(fù)

3、載損耗小時(shí)數(shù)：t=5500h;（5）變壓器空載損耗P0、額定負(fù)載損耗PKI0%、UR,見產(chǎn)品資料所示。二、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(huì)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AP=P（XPC變壓器的損耗比=PC

4、/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。1 .變損電量的計(jì)算：變壓器的損失電量有鐵損和銅損兩部分組成。鐵損與運(yùn)行時(shí)間有關(guān)，銅損與負(fù)荷大小有關(guān)。因此，應(yīng)分別計(jì)算損失電量。（1）鐵損電量的計(jì)算：不同型號(hào)和容量的鐵損電量，計(jì)算公式是：鐵損電量（千瓦時(shí)）=空載損耗（千瓦）X供電時(shí)間（小時(shí)）配變的空載損耗（鐵損），由附表查得，供電時(shí)間為變壓器的實(shí)際運(yùn)行時(shí)間，按以下原則確定：（a）對(duì)連續(xù)供電的用戶，全月按720小時(shí)計(jì)算。（b）由于電網(wǎng)原因間斷供電或限電拉路，按變電站向用戶實(shí)際供電小時(shí)數(shù)計(jì)算，不得以難計(jì)算為由，仍按全月運(yùn)行計(jì)算，變壓器停電后，自墜熔絲管交供電站的

5、時(shí)間，在計(jì)算鐵損時(shí)應(yīng)予扣除。（c）變壓器低壓側(cè)裝有積時(shí)鐘的用戶，按積時(shí)鐘累計(jì)的供電時(shí)間計(jì)算。2 .銅損電量的計(jì)算：當(dāng)負(fù)載率為40%t以下時(shí)，按全月用電量（以電能表讀數(shù)）的2%H攵，計(jì)算公式：銅損電量（千瓦時(shí)）二月用電量（千瓦時(shí)）X2%因?yàn)殂~損與負(fù)荷電流（電量）大小有關(guān)，當(dāng)配變的月平均負(fù)載率超過40%時(shí)，銅損電量應(yīng)按月用電量的3%計(jì)收。負(fù)載率為40%時(shí)的月用電量，由附表查的。負(fù)載率的計(jì)算公式為：負(fù)載率=抄見電量/STCO&式中：S配變的額定容量（千伏安）；T全月日歷時(shí)間、取720小時(shí)；COS功率因數(shù)，取0.80。電力變壓器的變損可分為銅損和鐵損。銅損一般在0.5。鐵損一般在57%。干式變

6、壓器的變損比油侵式要小。合計(jì)變損：0.5+6=6.5。計(jì)算方法：1000KVAX6.5%=65KVA65KVAK24小時(shí)X365天=568400KWT度）變壓器上的標(biāo)牌都有具體的數(shù)據(jù)。3.變壓器空載損耗空載損耗指變壓器二次側(cè)開路，一次側(cè)加額率與額定電壓的正弦波電壓時(shí)變壓器所吸取的功率。一般只注意額定頻率與額定電壓，有時(shí)對(duì)分接電壓與電壓波形、測(cè)量系統(tǒng)的精度、測(cè)試儀表與測(cè)試設(shè)備卻不予注意。對(duì)損耗的計(jì)算值、標(biāo)準(zhǔn)值、實(shí)測(cè)值、保證值又混淆了。如將電壓加在一次側(cè)，且有分接時(shí)，如變壓器是恒磁通調(diào)壓，所加電壓應(yīng)是相應(yīng)接電源的分接位置的分接電壓。如是變磁通調(diào)壓，因每個(gè)分接位置時(shí)空載損耗都不相同，必須根據(jù)技術(shù)條件

7、要求，選取正確的分接位置，施加規(guī)定的額定電壓，因?yàn)樵谧兇磐ㄕ{(diào)壓時(shí)，一次側(cè)始終加一個(gè)電壓于各個(gè)分接位置。一般要求施加電壓的波形必須為近似正弦波形。所以，一是用諧波分析儀測(cè)電壓波形中所含諧波分量，二是用簡便辦法，用平均值電壓表，但刻度為有效值的電壓表測(cè)電壓，并與有效值電壓表讀數(shù)對(duì)比，二者差別大于3%時(shí)，說明電壓波形不是正弦波，測(cè)出的空載損耗，根據(jù)新標(biāo)準(zhǔn)要求應(yīng)是無效了。對(duì)測(cè)量系統(tǒng)而言，必須選合適的測(cè)試線路，選合適的測(cè)試設(shè)備與儀表。因?yàn)閷?dǎo)磁材料的發(fā)展，每公斤損耗的瓦數(shù)在大幅度下降，制造廠都選用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁晶粒取向硅鋼片或甚至選用非晶合金作為導(dǎo)磁材料，結(jié)構(gòu)上又發(fā)展了諸如階梯接縫與全斜無孔，工藝上采用不疊上

8、鐵軛工藝，制造廠都在發(fā)展低損耗變壓器，尤其空載損耗已在大幅度地下降。因此對(duì)測(cè)量系統(tǒng)提出新的要求。容量不變，空載損耗下降是意味著空載時(shí)變壓器功率因數(shù)的下降，功率因數(shù)小就要求制造廠改變和改造測(cè)量系統(tǒng)。宜用三瓦特表法測(cè)，選用0.05-0.1級(jí)互感器，選用犄低功率因數(shù)的瓦特表，只有這樣，才能保證測(cè)量精度。在功率因數(shù)為0.01時(shí)，互感器的相位差為1分時(shí)會(huì)引起功率誤差2.9%。所以，在實(shí)際測(cè)量時(shí)還要正確選擇電流互感器與電壓互感器的電流比與電壓比。實(shí)際電流遠(yuǎn)小于電流互感器所接的電流時(shí)，電流互感器的相位差與電流誤差越大，這會(huì)導(dǎo)致實(shí)測(cè)結(jié)果有較大的誤差，所以，變壓器吸取的電流應(yīng)接近于電流互感器的額定電流。另外，在設(shè)計(jì)中根據(jù)規(guī)定程序，參照所選用硅鋼片的單位損耗與工藝系數(shù)所算得的空載損耗，一般叫計(jì)算值。這個(gè)值要與標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值或與合同中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值或保證值對(duì)比。計(jì)算值必須小于標(biāo)準(zhǔn)值或保證值，不能在計(jì)算上吃寬裕度，尤其批量生的變壓器。另外計(jì)算值只對(duì)設(shè)計(jì)員或設(shè)計(jì)科內(nèi)有效，沒有法律效應(yīng)，不能用計(jì)算值來判斷產(chǎn)品的損耗水平。而標(biāo)準(zhǔn)上規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值或合同上規(guī)定的保證值是法律效應(yīng)的。超過標(biāo)準(zhǔn)值加允許偏差，或者叫保證值（保證值等于標(biāo)準(zhǔn)值加允許偏差）的產(chǎn)品即為不合格產(chǎn)品。如有損耗評(píng)價(jià)制度時(shí)，一般在合同上會(huì)指出，尤其出口產(chǎn)品，超過規(guī)定損耗值要罰款，空載損耗的罰款最高，歐洲各國的損耗評(píng)價(jià)值可參見變壓器雜志1994