變壓器損耗的計(jì)算公式及方法

1、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，1、變壓器損耗計(jì)算公式有功損耗：AP=P0+KTp2PK(1)無(wú)功損耗：Q 二 QO+K 邛 2QK-(2)(3)綜合功率損耗：APZ=AP+KQAQ(3)QO=IO%SN, QK=UK%SN式中：Q0 一一空載無(wú)功損耗(kvar)P0空載損耗(kW)PK 一一額定負(fù)載損耗(kW)SN 一一變壓器額定容量(kVA)10%一一變壓器空載電流百分比。UK%短路電壓百分比P平均負(fù)載系數(shù)KT 一一負(fù)載波動(dòng)損耗系數(shù)QK 一額定負(fù)載漏磁功率(kvar)KQ 無(wú)功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量(kW/kvar)上

2、式計(jì)算時(shí)各參數(shù)的選擇條件：取 KT=1.05;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=O.lkW/kvar;變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對(duì)于農(nóng)用變壓器可取#20%;對(duì)于工業(yè)企業(yè)，實(shí)行 三班制 可取 p=75%;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、10%、UK%，見產(chǎn)品資料所示。2、變壓器損耗的特征P0 一一空載損耗，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 一一負(fù)載

3、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(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，并在繞組外的金屬部分產(chǎn)生雜散損耗。變壓器的全損耗AP二PO+PC變壓器的損耗比二PC/PO變壓器的效率二PZ/ （PZ AP），以百分比表示；其中PZ為變壓器二次側(cè)輸出功 率。+一、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

4、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：（1）對(duì)連續(xù)供電的用戶，全月按 720 小時(shí)計(jì)算。（2）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 電站的時(shí)間， 在計(jì)算鐵損時(shí)應(yīng)予扣除。（3）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%及以下時(shí)，按全月用電量（以電能表讀數(shù)）的 2%計(jì)收，計(jì)算 公 式：銅損電量（千瓦時(shí)）=月用電量阡瓦時(shí)）x2%因?yàn)殂~損與負(fù)荷電流（電量）

5、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/S.T.CosC 式中：S 一一配變的額定容量（千伏安）; T 一一全月日歷時(shí)間、取 720 小時(shí)；COSC 功率因數(shù)，取0.800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 式變壓器的變損比油侵式要小。合計(jì)變損：05+6 二 65計(jì)算方法：1000KVAx6 5%=65KVA65KVAX24 小時(shí) x365 天=568400KWT （度）變壓器上的標(biāo)牌都有具體的數(shù)據(jù)。變壓器空載損耗空載損耗指

6、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?磁通調(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

7、波分量，二是用簡(jiǎn)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(wú)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 為導(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(wú)孔， 工藝上采用不疊上鐵轆工藝，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，

8、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 0.050.1 級(jí)互感器，選用倚低功率因數(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%o 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

9、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(lái)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(guó)的損耗評(píng)價(jià)值可參見變壓器 雜志 1994 年第 11 期。每千瓦要罰幾千美元。這就是法律效應(yīng)，并與經(jīng)濟(jì)效益直接掛鉤。對(duì)實(shí)測(cè)值的概念也要正確

10、理解，不是互特表的讀數(shù)（或叫功率轉(zhuǎn)換器的讀數(shù)） 就 是實(shí)測(cè)值要換算到額定條件，并要有足夠的精度。對(duì)空載損耗的實(shí)測(cè)值而 言，主要是 電源的電壓波形要正弦波，平均值電壓表讀數(shù)與有效值電壓讀數(shù)之 差小于 3%o變壓器空載損耗、負(fù)載損耗、阻抗電壓的計(jì)算空載損耗：當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時(shí)， 所消耗 的有功功率稱空載損耗。算法如下：空載損耗二空載損耗工藝系數(shù) X 單位損耗 X 鐵心重量信息請(qǐng)登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)負(fù)載損耗：當(dāng)變壓器二次繞組短路（穩(wěn)態(tài)），一次繞組流通額定電流時(shí)所消耗的有功功率 稱為負(fù)載損耗。算法如下：負(fù)載損耗二最大的一對(duì)繞組的電阻損耗+附加損耗附加損耗二繞組

11、渦流損耗+并繞導(dǎo)線的環(huán)流損耗+雜散損耗+引線損耗阻抗電壓：當(dāng)變壓器二次繞組短路(穩(wěn)態(tài))，一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗 電 壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示，即uz= (Uz/UIn) *100%匝電勢(shì)：u=4.44*f*B*At,V其中：B鐵心中的磁密，TAt鐵心有效截面積，平方米可以轉(zhuǎn)化為變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算常用的公式：當(dāng) f=50Hz 時(shí):u=B*At/450*10A5,V當(dāng) f=60Hz 時(shí):u = B * At/375 * 1 0A5,V如果你已知道相電壓和匝數(shù)，匝電勢(shì)等于相電壓除以匝數(shù)變壓器空載損耗計(jì)算 變壓器的空載損耗組成?？蛰d損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級(jí)

12、線圈電阻上的損 耗，前者 稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小，后者可以略去不計(jì)，因 此，空載損耗基 本上就是鐵損。信息請(qǐng)登陸：輸配電設(shè)備網(wǎng)影響變壓器空載損耗鐵損的因素很多，以數(shù)學(xué)式表示，則信息來(lái)自：輸配電設(shè)備網(wǎng)式中 Pn、Pw 一一表示磁滯損耗和渦流損耗kn、kw 一一常數(shù)f 一一變壓器外施電壓的頻率 XXBm鐵芯中最大磁通密度xx/米2n一什捷因麥茲常數(shù)，對(duì)常用的硅鋼片，當(dāng)Bm=（l. 01.6）韋/米2時(shí)，22，對(duì)目 前使用的方向性硅鋼片,取 2.53.5。根據(jù)變壓器的理論分析，假定初級(jí)感應(yīng)電勢(shì)為El（伏），貝El=KfBm（2）K 為比例常數(shù)，由初級(jí)匝數(shù)及鐵芯截面積而定，則鐵損為：由

13、于初級(jí)漏阻抗壓降很小，若忽略不計(jì)，E1=U1（4）可見，變壓器空載損耗鐵損與外施電壓有很大關(guān)系如果電壓 V 為一定值， 則變壓 器空載損耗鐵損不變，（因?yàn)閒不變），又因?yàn)檎＿\(yùn)行時(shí)U1=U1N,故空載損耗又稱 不變損耗如果電壓波動(dòng)，則空載損耗即變化。變壓器的鐵損與鐵芯材料及制造工藝有 關(guān)，與負(fù)荷大小無(wú)關(guān).如何計(jì)算變壓器空載損耗、負(fù)載損耗、阻抗電壓空載損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級(jí)線圈電阻上的損 耗，前者 稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小，后者可以略去不計(jì)，因 此，空載損耗基本上就是鐵損。空載損耗： 當(dāng)變壓器二次繞組開路，一次繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時(shí)， 所消耗的有

14、功功率稱空載損耗。算法如下：空載損耗二空載損耗工藝系數(shù) x 單位損耗 x 鐵心重量負(fù)載損耗：當(dāng)變壓器二次繞組短路（穩(wěn)態(tài)），一次繞組流通額定電流時(shí)所消耗的有功功率 稱為負(fù)載損耗。算法如下：負(fù)載損耗二最大的一對(duì)繞組的電阻損耗+附加損耗附加損耗二繞組渦流損耗+并繞導(dǎo)線的環(huán)流損耗+雜散損耗+引線損耗阻抗電壓：當(dāng)變壓器二次繞組短路（穩(wěn)態(tài)），一次繞組流通額定電流而施加的電壓稱阻抗 電壓Uz。通常Uz以額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示，即uz= （Uz/Uln） *100%匝電勢(shì)：u=4.44*f*B*At,V其中：B鐵心中的磁密，TAt鐵心有效截面積，平方米可以轉(zhuǎn)化為變壓器設(shè)計(jì)計(jì)算常用的公式：當(dāng) f=50Hz 時(shí)：u=B*At/450*10A5,V當(dāng) f=60Hz 時(shí)：u=B*At/375*10A 5,V如果你已知道相電壓和匝數(shù)，匝電勢(shì)等于相電壓除以匝數(shù)變壓器空載損耗計(jì)算 變壓器的空載損耗組成。影響變壓器空載損耗鐵損的因素很多，以數(shù)學(xué)式表示，則式中 Pn、Pw 一一表示磁滯損耗和渦流損耗kn、kw 一一常數(shù)f 一一變壓器外施電壓的頻率 XXBm 一一鐵芯中最大磁通密度xx/米2n一什捷因麥茲常數(shù)，對(duì)常用的硅鋼片，當(dāng)Bm= （1.01.6）韋/米2時(shí)，22, 對(duì)目前使用的