变压器负荷率

变压器负荷率

变压器负荷率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。将变压器负荷率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荷率系数，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。

按变压器的经济负荷率计算容量? 　　

分析可知按年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算变压器的容量有利于节省初投资。然而相当于二班制运行特点的高层建筑中的配电变压器，按β?j计算出的容量还是偏大，必将增加用户的一次性投资。如何能做到既能节省一次性投资，又能使电能损耗小，或者说能否做到初投资省和电耗小这对矛盾在变压器运行在负荷率的某一区域内获得相对统一，下面我们对变压器的年有功电能损耗率公式作进一步的分析。　

对同一变压器，在某一负荷率β运行情况下的年有功电能损耗率如式(5)，而在节能负荷率下的年有功电能损耗率为：　

△Wj＝（PoTb PKHβ2jτ）/βjSebcosφTm(7)　　

用(5)式的两边除以(7)式的两边，并用(6)式代入，整理后得：

△W/△Wj＝1/2（β/βj βj/β）(8)　

上式为变压器运行在某一负荷率β时的年有功电能损耗率相对于运行在节能负荷率βj时的年有功电能损耗率随相对节能负荷率变化的函数关系。? 　　该式中当β＝βj时，△W/△Wj＝1，当β＞βj或β＜βj时，△W/△Wj均大于1。?当β/βj从1.0增加到1.3，增加30时，△W/△Wj从1.0增加到1.035，只增加了3.5；当β/βj从2.0增加到2.3，增加15时，△W/△Wj从1.25增加到1.37，增加了9.6。 　　

可见在β/βj的低值区，△W/△Wj的增加值相对于β/βj的增加值是非常微小的，且增加的速率也是很小的，也就是说，在该区域中，我们用微小的年电能损耗率增加值来换取变压器的容量的较大减小使得一次性投资的明显降低，因此，我们选择相对节能负荷率β/βj在1-1.3范围内，即经济负荷率为：

βjj＝(1～1.3)βj(9)

我们按经济负荷率βjj选出的变压器容量，要比按节能负荷率βj选出的变压器容量降低一级，由此而节约的初投资远大于配电变压器的年有功电能损耗费用，做到了经济性与节能性这对矛盾的相对统一，显然这是一种既科学又经济合理的方法。

这里讨论的配电变压器容量的计算方法，主要是针对高层建筑中所使用的变压器，即使用干式或环氧树脂浇注变压器，然而该方法也适用于使用其他配电变压器的场合。

变压器的负荷率与效率的关系

其空载损耗只取决于变压器的材料和制造工艺,与负荷无关;而负载损耗却和负荷率M的平方成正比,基于这一点,我们来看一看上述两种方案的能耗计算。   
M=*100%=59%   
所以,变压器的实际负荷率为   
1250KVA。   

b.取油样试验绝缘强度小于30MV/2.5M时。   

变压器的一个重要经济运行指标,就是变压器的效率。为了减少空载损耗的影响,我们可以采取分时段交替运行方略,即在负荷轻的时段 (PM21:00~AM8:00)或假期,由一台变压器集中供电,而在重负荷时段由两台变压器独立供电,以减少空载损耗的比重。这个数值可以作为我们选择变压器的依据。

有了上面的计算,变压器容量的选择似科无须讨论了,实在不然,我们在选定方案之前,就要三种意见,有人主张选用1000KVA的变压器,也有人提出选用容量为800KVA的变压器。按功率因数为0.9计算,则可利便地确定补偿的容量。因为采用两台变压器供电,每年3月的假期总共5315H是单台变压器工作的,因此,可计算出其损耗如下:从设备手册中查得:630KVA变压器的损耗额定值为:   

N=6.10*365*24=53436KW.h   

一年365天中所耗电能为;   

所以,W=W1+We*M2=2+11.8*(59%)2=6.10KW   

We=11.8KW   

Wi=2KW