變壓器功率損耗分為鐵損和銅損,鐵損也叫空載損耗,是它的固定損耗,是鐵芯產生的損耗(也叫鐵損,而銅損也叫負載損耗) 。
一、變壓器損耗計算公式
(1) 有功功率損耗:δ P = P0+KTβ2PK
(2) 無功損耗:δ Q = Q0+KTβ2QK
(3) 綜合功率損耗:δ PZ = δ P+KQ δ Q
Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN
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 %——變壓器空載電流的百分比。
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 -- 無功功率的經濟當量 (kW/kvar)
在上式計算過程中,各參數的選取條件如下:
(1) KT = 1.05
(2)最小負荷取自城市電網和工業企業電網的6kV~10kV降壓變壓器時,其無功功率當量KQ=0.1kW/kvar;
(3)變壓器平均負荷系數,農用變壓器可取β=20%;對于工業企業,實行三班倒,可取β=75%;
(4)變壓器運行小時T=8760h,最大負載損耗小時:T=5500h;
(5)變壓器空載損耗P0、額定負載損耗PK、I0%、UK%
二、變壓器損耗的特點
P0——空載損耗,主要是鐵損,包括磁滯損耗和渦流損耗;
滯后損耗與頻率成正比;與最大磁通密度的磁滯系數的二次方成正比。
渦流損耗與頻率、最大磁通密度和硅鋼片厚度的乘積成正比。
PC——負載損耗,主要是負載電流通過繞組中電阻的損耗,一般稱為銅損。其大小隨負載電流變化,與負載電流的平方成正比;(用標準線圈溫度換算值表示)。
負載損耗還受變壓器溫度的影響,負載電流引起的漏磁會在繞組內產生渦流損耗,在繞組外的金屬部分產生雜散損耗。
變壓器總損耗δ P=P0+PC 變壓器損耗比=PC/P0
變壓器效率=PZ/(PZ+δP),以百分比表示;PZ 為變壓器二次側的輸出功率。
三、電量可變損失的計算
變壓器的電量損耗包括鐵損和銅損。鐵損與運行時間有關,銅損與負載大小有關。因此,電力損失應單獨計算。
1、鐵損功率的計算:不同類型和容量的鐵損功率,計算公式為:鐵損功率(KWH)=空載損耗(kW)×供電時間(小時)
2、銅損計算:負荷率為40%或以下時,按整個月用電量(到抄表計)2%
3、計算公式:用電銅損(KWH)=月用電量(KWH ) ×2%
4、空載損耗、負載損耗、阻抗電壓計算
空載損耗:當變壓器次級繞組開路,初級繞組施加額定頻率正弦波形的額定電壓時,消耗的有功功率稱為空載損耗。算法如下:空載損耗=空載損耗過程系數×單位損耗×磁芯。
負載損耗:變壓器次級繞組短路(穩態)時,初級繞組額定電流所消耗的有功功率稱為負載損耗。
算法如下:負載損耗=最大一對繞組的電阻損耗+附加損耗
附加損耗=繞組渦流損耗+并聯繞組線的循環損耗+雜散損耗+引線損耗
阻抗電壓:當變壓器次級繞組短路(穩態)時,初級繞組流過額定電流,所施加的電壓稱為阻抗電壓Uz。通常Uz表示為額定電壓的百分比,即Uz =(Uz/U1n)*100%
轉勢:u=4.44* F *B*At,V