电力变压器损耗如何计算?

来源:电工天下时间:2016-05-28 13:49:08 作者:老电工手机版>>

电力变压器损耗如何计算?

电力<a href=/dgjc/dianji/ target=_blank class=infotextkey>变压器</a>损耗

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。

电力网络中损耗的电能(线路损失负荷)与向电力网络供应电能(供电负荷)的百分数;线损率用来考核电力系统运行的经济性。

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:
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。

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。电工技术之家

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。

附1,线路损失率

线路损失率

供电企业的任务是将电能从发电厂输送到各工业、农业、居民等电力、照明用户去使用。电能是通过各级升压变压器、各级输电线路、各级降压变压器来输送的。目前,在我国较多的通过六级变压输送,才能将电能从发电厂(站)输送到四面八方去消费。

六级变压都是电能和磁能相互转化,这两种形式能量的转换效率是很高的,但还是有电能损失,且服从能量守恒定律,此外,还有电阻中的能损和供电企业管理不善所造成的各种能量损失。

综上所述,在输送和分配(变压)电能过程中,电力网中各个元件所产生的功率损失和电能损失以及其他损失,统称为线路损失(供电损失),简称线损。

线损电量包括从发电厂主变压器一次侧(不包括厂用电)至用户电能表上的所有电能损失。(www.dgjs123.com)线损电量不能直接计量,它是用供电量与售电量相减计算出来的。

线损电量占供电量的百分比称为线路损失率,简称线损率。

计算公式:
线损率=(线损电量/供电量)*100%=(供电量-售电量)/供电量*100%= (1–售电量/供电量)*100%

或者线损率=(购电量-售电量)/购电量×100%(购电量由统一核算电厂上网电量、购独立电厂电量、自其它电网净受入电量构成)
线损率主要考核实际完成比计划目标降低情况,并以线损率同比降低值辅助考核。

降低线损率的措施

在实际工作中,可采取以下措施降低线损率:

确定负荷中心的最佳位置,减少或避免超供电半径供电的现象。

农网线路供电半径的一般要求是:400伏线路不大于0.5千米,10千伏线路不大于15千米,35千伏线路不大于40千米,110千伏线路不大于150千米。

提高负荷功率因数,尽量使无功就地平衡。

电力系统向负荷供电的电压是随着线路输送的有功和无功功率变化而变化的,当线路所输送的有功功率和始端电压不变时,如输送的无功功率越多,线路的电压损失就越大,线损率就越高;当功率因数提高以后,负荷向系统吸取的无功功率就要减少,线路的电压损失也相应减少,线损率就会降低。

根据负荷变化,适时调整输配电变压器的台数和容量,以提高变压器的利用率。

按经济电流的密度选择供电线路的截面面积。

选择导线既要考虑经济性,又要考虑安全性。

导线截面偏大,线损就偏小,但会增加线路投资;

导线截面偏小,线损就偏大,满足不了当今发展的供电需要,而且安全系数也小。

实际工作中,按导线的经济电流密度来选择导线的截面面积。

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