如何计算电力变压器空载损耗与负载损耗？

首页|电工基础入门

孟沐芸|责任编辑|2024-03-26 18:02:20

点图片看大图长按存图

有关电力变压器空载损耗与负载损耗的计算方法，变压器损耗分为铁损和铜损，铁损又叫空载损耗，铜损也叫负荷损耗，电力变压器损耗计算公式与方法。

变压器损耗分为铁损和铜损，铁损又叫空载损耗，就是其固定损耗，实际是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗)，而铜损也叫负荷损耗。

1、电力变压器损耗计算公式

(1)有功损耗：ΔＰ＝Ｐ０＋ＫＴβ２ＰＫ -------(１)　

(2)无功损耗：ΔＱ＝Ｑ０＋ＫＴβ２ＱＫ -------(２)　

(3)综合功率损耗：ΔＰＺ＝ΔＰ＋ＫＱΔＱ ------(３)　

Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ

式中：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——无功经济当量(ｋＷ／ｋｖａｒ)

上式计算时各参数的选择条件：

(1)取ＫＴ＝１.０５；

(2)对城市电网和工业企业电网的６ｋＶ～１０ｋＶ降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量ＫＱ＝０．１ｋＷ／ｋｖａｒ；

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

(4)变压器运行小时数Ｔ＝８７６０ｈ，最大负载损耗小时数：ｔ＝５５００ｈ；

(5)变压器空载损耗Ｐ０、额定负载损耗ＰＫ、Ｉ０％、ＵＫ％，见产品出厂资料所示。

2、电力变压器损耗的特征

Ｐ０——空载损耗，主要是铁损，包括磁滞损耗和涡流损耗；

磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。

涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。

ＰC——负载损耗，主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗，一般称铜损。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比；(并用标准线圈温度换算值来表示)。

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

变压器的全损耗ΔＰ=Ｐ０+ＰC

变压器的损耗比=ＰC /Ｐ０

变压器的效率=ＰＺ/(ＰＺ+ΔＰ)，以百分比表示；其中ＰＺ为变压器二次侧输出功率。

变损电量的计算：变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。

1、铁损电量的计算：

不同型号和容量的铁损电量，计算公式是：

铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时)

配变的空载损耗(铁损)，由附表查得，供电时间为变压器的实际运行时间，按以下原则确定：

式中：S——配变的额定容量(千伏安)；T——全月日历时间、取720小时；

COS￠——功率因数，取0.80。

电力变压器的变损可分为铜损和铁损。铜损一般在０.５％。铁损一般在5~7％。干式变压器的变损比油侵式要小。合计变损：0.5+6=6.5

计算方法：1000KVA ×６.５％=６５KVA

65KVA×24小时×365天＝568400 ＫＷＴ(度)

变压器上的标牌都有具体的数据。

变压器空载损耗

如将电压加在一次侧，且有分接时，如变压器是恒磁通调压，(www.diangongbao.com)所加电压应是相应接电源的分接位置的分接电压。如是变磁通调压，因每个分接位置时空载损耗都不相同，必须根据技术条件要求，选取正确的分接位置，施加规定的额定电压，因为在变磁通调压时，一次侧始终加一个电压于各个分接位置。

一般要求施加电压的波形必须为近似正弦波形。

所以，一是用谐波分析仪测电压波形中所含谐波分量，二是用简便办法，用平均值电压表，但刻度为有效值的电压表测电压，并与有效值电压表读数对比，二者差别大于 3% 时，说明电压波形不是正弦波，测出的空载损耗，根据新标准要求应是无效了。