變壓器耗能計(jì)算辦法

***變壓器損耗計(jì)算方法電力系統(tǒng)要把電能從發(fā)電站用， 至少要經(jīng)-５級(jí)變壓器方可輸送能到壓用電設(shè)備〔３８０Ｖ／２２０Ｖ〕。雖然變壓器本身效率很高，容量大，總損耗仍很大。據(jù)估量，我國(guó)變壓器的總損耗占系統(tǒng)總發(fā)電量的１０％左右，如損耗每降低１％，每年可節(jié)約上百億度電，因此降低變壓器損耗是的節(jié)能措施。1、變壓器損耗計(jì)算〔１〕有功損耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ-------〔２〕無(wú)功損耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ-------

〔１〕〔２〕〔３〕綜合功率損耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ---- 〔３〕Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ式中：Ｑ０ Ｐ０ 空載損耗〔ｋＷ〕ＰＫ ＳＮ 變壓器額定容量〔ｋＡＩ０％ ＵＫ％ 短路電壓百分β 平均負(fù)載系數(shù)ＫＴ ＱＫ 額定負(fù)載漏磁功率〔ｋｖａｒ〕ＫＱ 上式計(jì)算時(shí)各參數(shù)的選〔１〕?。耍裕剑?０５；〔２〕對(duì)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(wú)功當(dāng)量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ；〔３〕變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對(duì)于農(nóng)變壓器可取 β＝２０％；對(duì)于工業(yè)企業(yè)，實(shí)行三班制，可取β＝７５％；〔４〕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；〔５〕變壓器空載損耗Ｐ０、額定負(fù)載損耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％，示。2、變壓器損耗的特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(guò)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(lái)表示〕。 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，并在繞組外的金屬局部產(chǎn)生雜散損耗。 變壓器的全損耗ΔＰ=Ｐ０+ＰC變壓器的損耗比=ＰC/Ｐ０變壓器的效率=ＰＺ/〔ＰＺ+ΔＰ〕，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〕鐵芯損耗的掌握 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(guò)鐵芯產(chǎn)生磁滯及渦流而帶來(lái)的損耗。 磁化和退磁的軟熟鐵，為了抑制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)爭(zhēng)論覺(jué)察在鐵中參加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)屢次改進(jìn)，用０．３５ｍｍ厚的硅鋼片來(lái)代替鐵線制作變壓器鐵芯。 近年來(lái)世界各國(guó)都在樂(lè)觀爭(zhēng)論生產(chǎn)節(jié)能材料，變壓器的鐵芯材料已進(jìn)展到現(xiàn)在最的節(jié)能材料——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(guó)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年月中期又設(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(guó)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型變壓器卷鐵心轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的疊片式鐵心構(gòu)造。硅鋼片連續(xù)卷制，鐵心無(wú)接縫，大大削減了磁阻，空載電流削減了

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。與負(fù)載曲線相匹配的變壓器

2〕選擇案例分析：配電變壓器的容量選擇、按變壓器效率最高時(shí)的負(fù)荷率 βM來(lái)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/βb×cosφ2(KVA)(1) 式中Pjs ——建筑物的有功計(jì)算負(fù)荷KW； cosφ2——補(bǔ)償后的平均功率因數(shù)，不小于0.9；βb——變壓器的負(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)βb。

我們知道，當(dāng)變壓器的負(fù)荷率為：

βb＝βm＝〔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(guó)產(chǎn)SGL型電力變壓器為例，其最正確負(fù)荷率計(jì)算如下： 表國(guó)產(chǎn)SGL型電力變壓器最正確負(fù)荷率βm容量千伏安)500630800100012501600(瓦)185021002400280033503950負(fù)載損耗(瓦)48505650750092001100013300 損耗比R2.622.693.133.203.283.37 最正確負(fù)荷率βm%61.861.056.655.255.254.5由表可見，假設(shè)以βm來(lái)計(jì)算變壓器容量，必將造成容量過(guò)大，使用戶初期投資大量增加。其緣由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局部時(shí)間實(shí)際負(fù)荷均小于計(jì)算負(fù)荷 Pjs，假設(shè)按βm計(jì)算變壓器容量則不行能使變壓器運(yùn)行在最高效率βm上，這樣不僅不能節(jié)約電能且運(yùn)行在低

β值上，則消耗更多的電能，因此按變壓器的最正確負(fù)荷率 βm來(lái)計(jì)算變壓器的容量是不合理的。、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 βj計(jì)算容量 負(fù)荷總在變化，無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算出變壓器的電能損耗。然而對(duì)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(lái)近似計(jì)算。變壓器的年有功電能損耗可按下式估算

△Wb＝PoTb+PKH(Sjs/S2e)2 τ＝PoTb+PKHβ2τ(3)

式中β——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 Tb——變壓器年投運(yùn)時(shí)間 τ——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-τ關(guān)系曲線。

用戶電力負(fù)荷消耗的年有功能為：W＝βSebcosφTm(4) 則變壓器的年有功電能消耗率為： △W%＝△Wb/W＝〔PoTb+PKHβ2τ〕/βSebcosφTm(5)

令△d ＝0

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

βj； βj＝〔PoTb/PKHτ〕1/2＝〔Tb/τ〕1/2* βM(6) 即配電變壓器依據(jù)節(jié)能負(fù)荷率 βj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)， τ越低βj越高。然而由于Tm值及Tm值所對(duì)應(yīng)的τ值，對(duì)于高層民用建筑還沒(méi)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，而依據(jù)高層民用建筑的不同功能，τ值在2300-4500范圍內(nèi)選取，因此βj=(1.3-1.8) 變壓器的最正確負(fù)荷率βM值，可求出節(jié)能負(fù)荷率βj。對(duì)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 βj=0.85-0.98 ；對(duì)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βj=0.71-0.85 。由此可見，按節(jié)能負(fù)荷率計(jì)算變壓器的容量，要小于按最正確負(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 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βj計(jì)算變壓器的容量有利于節(jié)約初投資。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 βj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)約一次性投資，又能使電能損耗小，或者說(shuō)能否做到初投資省和電耗小這對(duì)沖突在變壓器運(yùn)行在負(fù)荷率的某一區(qū)域內(nèi)獲得相對(duì)統(tǒng)一，下面我們對(duì)變壓器的年有功電能損耗率公式作進(jìn)一步的分析。 對(duì)同一變壓器，在某一負(fù)荷率β運(yùn)行狀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： △Wj%＝〔PoTb+PKHβ2jτ〕/βjSebcosφTm(7) 用(5)式的兩邊除以(7)式的兩邊，并(6)式代入，整理后得： △/%＝〔β/β+β/β〕(8)上式為變壓器運(yùn)行在某一負(fù)荷率 β時(shí)的年有功電能損耗率相對(duì)于運(yùn)行在節(jié)能負(fù)荷率βj時(shí)的年有功電能損耗率隨相對(duì)節(jié)能負(fù)荷率變化的函數(shù)關(guān)系。 該式中當(dāng)β＝βj時(shí)△/%1，當(dāng)β＞βj或β＜βj時(shí)△/%均大于。當(dāng)β/βj從0增加到3，增加△/從0增加到5，只增加了；當(dāng)β/βj從0增加到3，增加/%從5增加到3，增加了?？梢娫讦?βj的低值區(qū)，△/的增加值相對(duì)于β/βj的增加值是格外微小的，且增加的速率也是很小的，也就是說(shuō)，在該區(qū)域中，我們用微小的年電能損耗率增加值來(lái)?yè)Q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(duì)節(jié)能負(fù)荷率β/βj在1-1.3 范圍內(nèi)，即經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率為：βjj＝(1～1.3)βj(9) 我們按經(jīng)濟(jì)負(fù)荷率βjj 節(jié)能負(fù)荷率βj選出的變壓器容量降低一級(jí)，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消耗用，做到了經(jīng)濟(jì)性與節(jié)能性這對(duì)沖突的相對(duì)統(tǒng)一，明顯這是一種既科學(xué)又經(jīng)濟(jì)合理的方法。 這里爭(zhēng)論的配電變壓器容量的計(jì)算方法， 是針對(duì)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(chǎng)合。結(jié)論：①負(fù)載曲線的平均負(fù)載系數(shù)越高，為到達(dá)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，為到達(dá)損耗電能越小，要選用損耗比越大的變壓器。②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，作為獲得最正確效率的負(fù)載系數(shù)，然后按 βb＝〔1/R〕1/2計(jì)算變壓器應(yīng)具備的損耗比。③對(duì)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。******變壓器電能損耗計(jì)算方法B1雙繞組變壓器損耗電量分兩局部計(jì)算B1.1鐵心損耗電量ΔAT=ΔP0(Un/Uf)2t(kW ·h)(B1.1)式中ΔAT——變壓器鐵心損耗電量，kW·h；ΔP0——變壓器空載損耗功率，kW；Un——變壓器額定電壓，kV；Uf——變壓器分接頭電壓，kV；t——接人系統(tǒng)時(shí)間或計(jì)算時(shí)段， h。B1.2繞組損耗電量。B1.2.1 當(dāng)承受變壓器計(jì)算期均方根電流計(jì)算時(shí)有：ΔAR=ΔPK(Ijf/Ie)2t=ΔPK(Sjf/Se)2t(kW ·h)(B1.2.1)式中ΔAR——變壓器繞組損耗電量，kW·h；ΔPK——變壓器短路損耗功率，kW；Ie——變壓器額定電流，應(yīng)取與負(fù)荷電流同一電壓側(cè)的數(shù)值，Sjf——變壓器代表日(計(jì)算期)，以視在功率表示的均方根值，***

A；kVA；***Se——變壓器額定容量，kVA。B1.2.2 當(dāng)只具有變壓器計(jì)算期平均電流時(shí)，有：ΔAR=ΔPK(Ipj/Ie)2K2t=ΔPK(Spj/Se)2K2t(kW ·h)(B1.2.2)Ipj——變壓器計(jì)算期平均電流，A；K——負(fù)荷曲線外形系數(shù)；Spj——變壓器代表日(計(jì)算期)以視在功率表示的平均負(fù)荷值， B1.2.3 當(dāng)只具有變壓器計(jì)算期的最大電流值時(shí)有：ΔAR=ΔPK(Imax/Ie)2K2t=ΔPK(Smax/Se)2Ft(kW ·h)(B1.2.3)Imax——變壓器計(jì)算期最大電流，A；Smax——變壓器計(jì)算期以視在功率表示的最大負(fù)荷值， kVA；0F——計(jì)算期負(fù)荷曲線的損失因數(shù)。B1.3 雙繞組變壓器的損耗電量ΔA=ΔAT+ΔAR(kW·h)(BI.3)B2三繞組變壓器的損耗電量亦分為兩局部計(jì)算B2.1三繞組變壓器的鐵心損耗電量計(jì)算同雙繞組變壓器。B2.2繞組損耗電量計(jì)算。******三繞組變壓器的繞組損耗電量計(jì)算，應(yīng)依據(jù)各繞組的短路損耗功率及其通過(guò)的負(fù)荷，分別計(jì)算每個(gè)繞組的損耗電量，其總和即為三繞組變壓器繞組損耗電量。0B2.2.1 當(dāng)承受變壓器計(jì)算期均方根電流計(jì)算時(shí)有：ΔAR=[ΔPK1(Ijf1/Ie1)2+ ΔPK2(Ijf2/Ie2)2+(B2.2.1-1)

ΔPK3(Ijf3/Ie3)2]t(kW ·h)ΔPK1=1/2[ΔPK(1-2) ＋ΔPK(1-3)－ΔPK(2-3)](kW)ΔPK2=ΔPK(1-2) －ΔPK1(kW)ΔPK3=ΔPK(1-3) －ΔPK1(kW) (B2.2.1-2)式中ΔAR——繞組損耗電量，kW·h；ΔPK1，ΔPK2ΔPK3——分別為三繞組變壓器高、中、低壓繞組的短路損耗功率，kW；ΔPK(1-2)，ΔPK(1-3)，ΔPK(2-3)——分別為變壓器額定容量的高一中壓、 低壓、中一低壓繞組短路損耗功率， kW；Ie1，Ie2，Ie3——分別為三繞組變壓器高、中、低壓繞組的額定電流， A；Ijf1 ，Ijf2 ，Ijf3 ——分別為三繞組變壓器高、中、低壓繞組的計(jì)算期荷電流的均方根值，。

(代表日負(fù)B2.2.2 當(dāng)承受變壓器計(jì)算期平均電流計(jì)算時(shí)有：ΔAR=[ΔPK1(Ipj1 /Ie1)2 +ΔPK2(Ipj2 /Ie2)2 +ΔPK3(Ipj3 /Ie3)2 ]t (kW·h)(B2.2.2)式中Ipj1，Ipj2Ipj3——分別為三繞組變壓器高、中、低壓繞組計(jì)算期負(fù)荷電流的平均值，A；

(代表日)******K1，K2K3——分別為三繞組變壓器高、中、狀系數(shù)(計(jì)算同A)。

(代表日負(fù)荷曲線形B2.2.3 當(dāng)承受變壓器計(jì)算期最大電流計(jì)算時(shí)有：ΔAR=[ΔPK1(Imax1/Ie1)2F1+ΔPK2(Imax2/Ie2)2F2+ΔPK3(Imax3/Ie3)2F3]t(kW·h)式中，Imax1，Imax2，Imax——分別為三繞組變壓器高、中、低繞組計(jì)算期 (代表日負(fù)荷電流的最大A；——損失因數(shù)(計(jì)算同A)。

代表日)負(fù)荷曲線的B3自耦變壓器電能損耗計(jì)算同三繞組變壓器負(fù)載曲線的平均負(fù)載系數(shù)越高 ,為到達(dá)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)越為到達(dá)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)乘以大1的倍數(shù),通?？扇?-1.3,作為獲得最正確效關(guān)鍵1、變壓器損耗計(jì)算有功損耗:ΔP＝P0+KTβ2PK (1)無(wú)功損耗:ΔQ＝Q0+KTβ2QK (2)綜合功率損耗:Z＝Δ (3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中Q0——空載無(wú)功損耗(kvar)P0——(kW)PK—— (kW)SN—— 變壓器額定(kVA)I0%——變壓器空載電流百分比.UK%——短路電壓百分比β——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(kvar)KQ——無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(kW/kvar)上式計(jì)算時(shí)各參數(shù)的選:(1)KT＝1.05;對(duì)城市電網(wǎng)和工業(yè)***

6kV~10kV 降壓變壓器取系,其無(wú)功***當(dāng)量KQ＝0．1kW/kvar;******變壓器平均負(fù)載系數(shù),對(duì)于農(nóng)用變壓器可取 對(duì)于工業(yè)企業(yè),實(shí)行三班制變壓器運(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,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(guò)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(lái)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,并在繞組外的金屬局部產(chǎn)生雜散損耗 .變壓器的全損耗ΔP=P0+PC變壓器的損耗比=PC/P0=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;PZ為變壓器二次側(cè)輸出功率.3、變壓器節(jié)能技術(shù)推廣推廣使用低損耗變壓器;(1)鐵芯損耗的掌握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(guò)鐵芯產(chǎn)生磁滯及渦流而帶來(lái)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,為了抑制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.01900年左右,經(jīng)爭(zhēng)論覺(jué)察在鐵中參加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)屢次改進(jìn),用0．35mm厚的硅鋼片來(lái)代替鐵線制作變壓器鐵芯.0近年來(lái)世界各國(guó)都在樂(lè)觀爭(zhēng)論生產(chǎn)節(jié)能材料 ,變壓器的鐵芯材料已進(jìn)展到現(xiàn)在最的節(jié)能材料——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 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1/5,且全密封免維護(hù),.我國(guó)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年月中期又設(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(guó)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型變壓器卷鐵心轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的疊片式鐵心構(gòu)造.硅鋼片連續(xù)卷制,鐵心無(wú)接縫,大大削減了磁阻,空載電流削減了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.******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 βM來(lái)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/βb×cosφ式中 ——建筑物的有功計(jì)算負(fù)荷cosφ2——補(bǔ)償后的平均功率因數(shù),不小于0βb——變壓器的負(fù)荷率0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,當(dāng)變壓器的負(fù)荷率為(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SGL型電力變壓器為例,其最正確負(fù)荷率計(jì)算如下表國(guó)產(chǎn)SGL型電力變壓器最正確負(fù)荷率(千伏安)500630800100012501600空載損耗(瓦)185021002400280033503950負(fù)載損耗(瓦)48505650750092001100013300******損耗比2.64******2.652.693.283.37最正確負(fù)荷率βm%61.861.056.655.255.254.5由表可見,假設(shè)以βm來(lái)計(jì)算變壓器容量,必將造成容量過(guò)大,使用戶初期投資大量增加.其緣由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局部時(shí)間實(shí)際負(fù)荷均小于計(jì)算負(fù)荷 Pjs,假設(shè)按βm計(jì)算變壓器容量則不行能使變壓器運(yùn)行在最高效率βm上,這樣不僅不能節(jié)約電能且運(yùn)行在低 β值,則消耗更多的電能,因此按變壓器的最正確負(fù)荷率βm來(lái)計(jì)算變壓器的容量是不合理的B、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 βj計(jì)算容量由于實(shí)際負(fù)荷總在變化,無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算出變壓器的電能損耗 .然而對(duì)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(lái)近似計(jì)算變壓器的年有功電能損耗可按下式估算△＝2+Hβ2τ式中β——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Tb——變壓器年投運(yùn)時(shí)間τ——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-τ關(guān)系曲線用戶電力負(fù)荷消耗的年有功能為W＝βSebcosφTm則變壓器的年有功電能消耗率為△W%＝△Wb/W＝(PoTb+PKHβ2τ)/βSebcosφTm令d△d ＝0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j(PoTb/Hτ)/τ)1/2* βM即配電變壓器依據(jù)節(jié)能負(fù)荷率 βj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) ,τ低βj越.然而由于Tm值及Tm值所對(duì)應(yīng)的τ,對(duì)于高層民用建筑還沒(méi)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,而依據(jù)高層民用建筑的不同功能,τ在2300-4500范圍內(nèi)選取因此β)β.表(1干式變壓器的最正確負(fù)荷率βM值,可求出節(jié)能負(fù)荷率βj.對(duì)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,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βj=0.85-0.98;******對(duì)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βj=0.71-0.85.由此可見,按節(jié)能負(fù)荷率計(jì)算變壓器的容量 ,要小于按最正確負(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βj計(jì)算變壓器的容量有利于節(jié)約初投資.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,按計(jì)算出的容量還是偏大,必