電力變壓器空載損耗與負載損耗的計算方法

更新時間：2012-01-31

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揚州國華電氣有限公司 /

電力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,實際是鐵芯所產生的損耗(也稱鐵芯損耗),而銅損也叫負荷損耗。
1、電力變壓器損耗計算公式
(1)有功損耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ -------(１)　
(2)無功損耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ -------(２)　
(3)綜合功率損耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ ------(３)　
Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ
式中：Ｑ０——空載無功損耗(ｋｖａｒ)
Ｐ０——空載損耗(ｋＷ)
ＰＫ——額定負載損耗(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
β ——平均負載系數
ＫＴ——負載波動損耗系數
ＱＫ——額定負載漏磁功率(ｋｖａｒ)
ＫＱ——無功經濟當量(ｋＷ／ｋｖａｒ)
上式計算時各參數的選擇條件：
(1)取ＫＴ＝１.０５；
(2)對城市電網和工業企業電網的６ｋＶ～１０ｋＶ降壓變壓器取系統zui小負荷時，其無功當量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ；
(3)變壓器平均負載系數，對于農用變壓器可取β＝２０％；對于工業企業，實行三班制，可取β＝７５％；
(4)變壓器運行小時數Ｔ＝８７６０ｈ，zui大負載損耗小時數：ｔ＝５５００ｈ；
(5)變壓器空載損耗Ｐ０、額定負載損耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％，見產品出廠資料所示。
2、電力變壓器損耗的特征
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zui大磁通密度的磁滯系數的次方成正比。
渦流損耗與頻率、zui大磁通密度、矽鋼片的厚度三者的積成正比。
ＰC——負載損耗，主要是負載電流通過繞組時在電阻上的損耗，一般稱銅損。其大小隨負載電流而變化，與負載電流的平方成正比；(并用標準線圈溫度換算值來表示)。
負載損耗還受變壓器溫度的影響，同時負載電流引起的漏磁通會在繞組內產生渦流損耗，并在繞組外的金屬部分產生雜散損耗。
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為變壓器二次側輸出功率。
變損電量的計算：變壓器的損失電量有鐵損和銅損兩部分組成。鐵損與運行時間有關，銅損與負荷大小有關。因此，應分別計算損失電量。
1、鐵損電量的計算：不同型號和容量的鐵損電量，計算公式是：
鐵損電量(千瓦時)=空載損耗(千瓦)×供電時間(小時)
配變的空載損耗(鐵損)，由附表查得，供電時間為變壓器的實際運行時間，按以下原則確定：
(1)對連續供電的用戶，全月按720小時計算。
(2)由于電網原因間斷供電或限電拉路，按變電站向用戶實際供電小時數計算，不得以難計算為由，仍按全月運行計算，變壓器停電后，自墜熔絲管交供電站的時間，在計算鐵損時應予扣除。
(3)變壓器低壓側裝有積時鐘的用戶，按積時鐘累計的供電時間計算。
2、銅損電量的計算：當負載率為40%及以下時，按全月用電量(以電能表讀數)的2%計收，計算公式：銅損電量(千瓦時)=月用電量(千瓦時)×2%
因為銅損與負荷電流(電量)大小有關，當配變的月平均負載率超過40%時，銅損電量應按月用電量的3%計收。負載率為40%時的月用電量，由附表查的。負載率的計算公式為：負載率=抄見電量/S．Ｔ．Cos￠
式中：S——配變的額定容量(千伏安)；T——全月日歷時間、取720小時；
COS￠——功率因數，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5~7％。干式變壓器的變損比油侵式要小。合計變損：０.５+６=６.５
計算方法：1000KVA ×６.５％=６５KVA
65KVA×24小時×365天＝568400 ＫＷＴ(度)
變壓器上的標牌都有具體的數據。
變壓器空載損耗
空載損耗指變壓器二次側開路，一次側加額率與額定電壓的正弦波電壓時變壓器所吸取的功率。一般只注意額定頻率與額定電壓，有時對分接電壓與電壓波形、測量系統的精度、測試儀表與測試設備卻不予注意。對損耗的計算值、標準值、實測值、保證值又混淆了。
如將電壓加在一次側，且有分接時，如變壓器是恒磁通調壓，所加電壓應是相應接電源的分接位置的分接電壓。如是變磁通調壓，因每個分接位置時空載損耗都不相同，必須根據技術條件要求，選取正確的分接位置，施加規定的額定電壓，因為在變磁通調壓時，一次側始終加一個電壓于各個分接位置。
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電壓，并與有效值電壓表讀數對比，二者差別大于 3% 時，說明電壓波形不是正弦波，測出的空載損耗，根據新標準要求應是無效了。

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