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变压器损耗的相关计算

发布时间:2022-08-11 15:15:46 浏览次数:6533

  变压器功率损耗分为铁损和铜损,铁损也叫空载损耗,是它的固定损耗,是铁芯产生的损耗(也叫铁损,而铜损也叫负载损耗) 。


  一、变压器损耗计算公式


  (1) 有功功率损耗:δ P = P0+KTβ2PK


  (2) 无功损耗:δ Q = Q0+KTβ2QK


  (3) 综合功率损耗:δ PZ = δ P+KQ δ Q


  Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN


  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 %——变压器空载电流的百分比。


  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 -- 无功功率的经济当量 (kW/kvar)


  在上式计算过程中,各参数的选取条件如下:


  (1) KT = 1.05


  (2)最小负荷取自城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器时,其无功功率当量KQ=0.1kW/kvar;


  (3)变压器平均负荷系数,农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班倒,可取β=75%;


  (4)变压器运行小时T=8760h,最大负载损耗小时:T=5500h;


  (5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%


  二、变压器损耗的特点


  P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;


  滞后损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的二次方成正比。


  涡流损耗与频率、最大磁通密度和硅钢片厚度的乘积成正比。


  PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组中电阻的损耗,一般称为铜损。其大小随负载电流变化,与负载电流的平方成正比;(用标准线圈温度换算值表示)。


  负载损耗还受变压器温度的影响,负载电流引起的漏磁会在绕组内产生涡流损耗,在绕组外的金属部分产生杂散损耗。


  变压器总损耗δ P=P0+PC 变压器损耗比=PC/P0


  变压器效率=PZ/(PZ+δP),以百分比表示;PZ 为变压器二次侧的输出功率。


  三、电量可变损失的计算


  变压器的电量损耗包括铁损和铜损。铁损与运行时间有关,铜损与负载大小有关。因此,电力损失应单独计算。


  1、铁损功率的计算:不同类型和容量的铁损功率,计算公式为:铁损功率(KWH)=空载损耗(kW)×供电时间(小时)


  2、铜损计算:负荷率为40%或以下时,按整个月用电量(到抄表计)2%


  3、计算公式:用电铜损(KWH)=月用电量(KWH ) ×2%


  4、空载损耗、负载损耗、阻抗电压计算


  空载损耗:当变压器次级绕组开路,初级绕组施加额定频率正弦波形的额定电压时,消耗的有功功率称为空载损耗。算法如下:空载损耗=空载损耗过程系数×单位损耗×磁芯。


  负载损耗:变压器次级绕组短路(稳态)时,初级绕组额定电流所消耗的有功功率称为负载损耗。


  算法如下:负载损耗=最大一对绕组的电阻损耗+附加损耗


  附加损耗=绕组涡流损耗+并联绕组线的循环损耗+杂散损耗+引线损耗


  阻抗电压:当变压器次级绕组短路(稳态)时,初级绕组流过额定电流,所施加的电压称为阻抗电压Uz。通常Uz表示为额定电压的百分比,即Uz =(Uz/U1n)*100%


  转势:u=4.44* F *B*At,V

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