10KVA變壓器損耗的計(jì)算方法匯總

10KVA變壓器損耗的計(jì)算方法變壓器；變壓器曲線的平均負(fù)載系數(shù)乘以一個(gè)大于11-1.3，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。1、變壓器損耗計(jì)算公式有功損耗：ΔP＝P0＋KTβ2PK 〔1〕無功損耗：ΔQ＝Q0＋KTβ2QK 〔2〕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(fù)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(fù)載系數(shù)KT——負(fù)載波動(dòng)損耗系數(shù)QK——額定負(fù)載漏磁功率〔kvar〕KQ——無功經(jīng)濟(jì)當(dāng)量〔kW／kvar〕上式計(jì)算時(shí)各參數(shù)的選擇條件：〔1〕KT＝1.05；對城市電網(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)，其無功當(dāng)KQ＝0．1kW／kvar；變壓器平均負(fù)載系數(shù)，對于農(nóng)用變壓器可取β＝20％；對于工業(yè)企業(yè)，實(shí)行三班制，可取β＝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、I0％、UK％，見產(chǎn)品資料所示。2、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)線圈溫度換算值來表示〕。在繞組外的金屬局部產(chǎn)生雜散損耗。變壓器ΔP=P0PC變壓器的損耗比=PC/P0變壓器的效率=PZ/〔PZΔP〕，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；鐵芯損耗的掌握通過鐵芯產(chǎn)生磁滯及渦流而帶來的損耗。最早用于變壓器鐵芯的材料是易于磁化和退磁的軟熟鐵不是由整塊鐵構(gòu)成。1900年左右，經(jīng)爭論覺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厚的硅鋼片來代替鐵線制作變壓器鐵芯。近年來世界各國都在樂觀爭論生產(chǎn)節(jié)能材料料——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。變壓器系列的節(jié)能效果1／5，且全密封免維護(hù)，運(yùn)行費(fèi)用極低。S71980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。80S9系列變壓器，其價(jià)格較S720％，空載損耗較S78241998S7、SL7S9系列。S11S11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20～3530～45dB，保護(hù)了環(huán)境。S11系列配電變壓器系列的空載損耗較S975S930S9系列變壓器相等。2〕選擇與負(fù)載曲線相匹配的變壓器案例分析：配電變壓器的容量選擇?お?A、按變壓器效率最高時(shí)的負(fù)荷率βM來選擇容量??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)??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)荷率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。??SGL型電力變壓器為例，其最正確負(fù)荷率計(jì)算如下：??SGLβm??容量(千伏安)500630800100012501600空載損耗(瓦)185021002400280033503950負(fù)載損耗(瓦)48505650750092001100013300R?豹豹豹豹?2.622.693.133.203.283.37βm61.861.056.655.255.254.5由表可見，假設(shè)以βm來計(jì)算變壓器容量，必將造成容量過大，使用戶初期投資大量增加。Pjs30P30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)Pjsβm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βm來計(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????變壓器的年有功電能損耗可按下式估算??△Wb＝PoTbPKH(Sjs/S2e)2τ＝PoTbPKHβ2τ(3)??β——計(jì)算負(fù)荷率，等于變壓器的計(jì)算視在容量SjsSeb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)TmTm-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＝〔PoTbPKHβ2τ〕/βSebcosφTm(5)??d△Wdβ＝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)??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)，τβj越高。然而由于TmTm值所對應(yīng)的τ業(yè)的類似資料。Tb7500h，而依據(jù)高層民用建筑的不同功能，τ2300-4500范圍βj=(1.3-1.8)βM。從表(1)βM值，可求出節(jié)能負(fù)荷率βj。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；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β?璲計(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，或者說能否做到初投資省和電耗小這對沖突在變壓器運(yùn)行在負(fù)荷率的某一區(qū)域內(nèi)獲得相對統(tǒng)一，下面我們對變壓器的年有功電能損耗率公式作進(jìn)一步的分析。??對同一變壓器，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＝〔PoTbPKHβ2jτ〕/βjSebcosφTm(7)??用(5)式的兩邊除以(7)式的兩邊，并用(6)式代入，整理后得：??△W/△Wj＝1/2〔β/βjβj/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)，△W/△Wj＝1β＞βj或β＜βj時(shí)，△W/△Wj1。?サ寶?/βj1.01.330時(shí)，△W/△Wj1.01.0353.5；當(dāng)β/βj2.02.315時(shí)，△W/△Wj1.251.379.6。β/βj的低值區(qū)，△W/△Wjβ/βj的增加值是格外微小的，且增加的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)??βjj選出的變壓器容量，要比按節(jié)能負(fù)荷率βj選出的變壓器容量降低一這對沖突的相對統(tǒng)一，明顯這是一種既