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如何计算电力变压器空载损耗与负载损耗?损耗计算公式说明

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2016-05-28 08:42:06

计算电力变压器空载损耗与负载损耗的方法

电力变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实际是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗),而铜损也叫负荷损耗。

电力变压器损耗

1、电力变压器损耗计算公式

(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1) 

(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2) 

(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ------(3) 
Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN
式中:Q0——空载无功损耗(kvar)
P0——空载损耗(kW)
PK——额定负载损耗(kW)
SN——变压器额定容量(kVA)
I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比
β ——平均负载系数
KT——负载波动损耗系数
QK——额定负载漏磁功率(kvar)
KQ——无功经济当量(kW/kvar)

上式计算时各参数的选择条件:
(1)取KT=1.05;
(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;
(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;
(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;
(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品出厂资料所示。

2、电力变压器损耗的特征

P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;

磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。

涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。

负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0+PC
变压器的损耗比=PC /P0

变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。

变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关,铜损与负荷大小有关。因此,应分别计算损失电量。

1、铁损电量的计算:

不同型号和容量的铁损电量,计算公式是:
铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时)

配变的空载损耗(铁损),由附表查得,供电时间为变压器的实际运行时间,按以下原则确定:
(1)对连续供电的用户,全月按720小时计算。

(2)由于电网原因间断供电或限电拉路,按变电站向用户实际供电小时数计算,不得以难计算为由,仍按全月运行计算,变压器停电后,自坠熔丝管交供电站的时间,在计算铁损时应予扣除。

(3)变压器低压侧装有积时钟的用户,按积时钟累计的供电时间计算。

2、铜损电量的计算:当负载率为40%及以下时,按全月用电量(以电能表读数)的2%计收,计算公式:铜损电量(千瓦时)=月用电量(千瓦时)×2%

因为铜损与负荷电流(电量)大小有关,当配变的月平均负载率超过40%时,铜损电量应按月用电量的3%计收。负载率为40%时的月用电量,由附表查的。

负载率的计算公式为:负载率=抄见电量/S.T.Cos¢

式中:S——配变的额定容量(千伏安);T——全月日历时间、取720小时;
COS¢——功率因数,取0.80。

电力变压器的变损可分为铜损和铁损。铜损一般在0.5%。铁损一般在5~7%。干式变压器的变损比油侵式要小。合计变损:0.5+6=6.5

计算方法:1000KVA ×6.5%=65KVA
65KVA×24小时×365天=568400 KWT(度)

变压器上的标牌都有具体的数据。

变压器空载损耗:

空载损耗指变压器二次侧开路,一次侧加额率与额定电压的正弦波电压时变压器所吸取的功率。

一般只注意额定频率与额定电压,有时对分接电压与电压波形、测量系统的精度、测试仪表与测试设备却不予注意。

对损耗的计算值、标准值、实测值、保证值又混淆了。

如将电压加在一次侧,且有分接时,如变压器是恒磁通调压,所加电压应是相应接电源的分接位置的分接电压。

如是变磁通调压,因每个分接位置时空载损耗都不相同,必须根据技术条件要求,选取正确的分接位置,施加规定的额定电压,因为在变磁通调压时,一次侧始终加一个电压于各个分接位置。

一般要求施加电压的波形必须为近似正弦波形。

一是用谐波分析仪测电压波形中所含谐波分量;

二是用简便办法,用平均值电压表,但刻度为有效值的电压表测电压,并与有效值电压表读数对比,二者差别大于 3% 时,说明电压波形不是正弦波,测出的空载损耗,根据新标准要求应是无效了。

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