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如何计算变压器损耗

作者: admin 时间:2020-03-25 来源:未知
摘要:由于变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=(输出功率/输入功率)x100%

前面我们讲了如何降低变压器的自身损耗,那变压器的损耗该如何计算呢?我们今天来共同分析下:

变压器损耗是现代物理学领域的概念,是指空载损耗Po、短路损耗Pk及杂散损耗Ps之和。当用额定电压施加于变压器的一个绕组上,而其余的绕组均为开路时,变压器所吸收的有功功率叫空载损耗。

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。

负载曲线的平均负载系数越高,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越小的变压器;负载曲线的平均负载系数越低,为达到损耗电能越小,要选用损耗比越大的变压器。将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数,通常可取1-1.3,作为获得最佳效率的负载系数,然后按βb=(1/R)1/2计算变压器应具备的损耗比。

变压器存在着铁损与铜损,所以它的输出功率永远小于输入功率,为此我们引入了一个效率的参数来对此进行描述,η=(输出功率/输入功率)x100%

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)

上述公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%。

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