变压器的功率损耗分为磁通损耗和铜损。 焦比也叫空载损失,是它的固定损失。 它实际上是铁芯形成的损耗(俗称铁芯损耗,铜损也称负载损耗)。
一
变压器损耗估算公式
(1)功率损耗:ΔP=Po+KTβ2Pk
(2)无功率损耗:ΔQ=Qo+KTβ2Qk
(3)综合功率损耗:ΔPz=ΔP+KQΔQ
Qo≈Io%Sn,Qk≈Uk%Sn
式中:Qo——空载功率损耗(kvar)
Po——空载功耗(kW)
Pk——额定负载损耗(kW)
Sn——变压器额定容量(kVA)
Uk%——短路电流比
β——负载系数,即负载电压与额定电压之比。
KT——负荷波动损耗系数
Qk——额定负载漏磁通功率(kvar)
KQ——无功经济当量(kW/kvar)
上式估计中各参数的选取条件:
(1)取KT=1.05;
(2)城市电网、工业企业电网6kV~10kV降糖变压器在系统最小负荷时,其无功功率当量KQ=0.1kW/kvar;
(3)农用变压器的平均负载系数为β=20%; 工业企业实行三班倒,β=75%为宜;
(4)变压器运行时间T=8760h电阻的测量仪器是电能表吗,最大失载小时数:t=5500h;
(5)变压器空载损耗Po、额定负载损耗Pk、Io%、Uk%,见产品出厂资料。
二
变压器损耗特性
Po——空载损耗,主要是泊松比,包括磁滞损耗和涡流损耗;
磁滞损耗与频率成反比; 它与最大铁损密度的磁滞系数的幂成反比。
涡流损耗与频率、最大铁损密度和硅钢片长度的乘积成反比。
Pc——负载损耗,主要是负载电压通过定子时在内阻上的损耗,通常称为铜损。 其大小随负载电压而变化,与负载电压的平方成反比; (并以标准盘管温度换算值表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响。 同时,负载电压引起的漏磁路会在定子内形成涡流损耗,在定子外的金属部分形成杂散损耗。
变压器总损耗ΔP=Po+Pc
变压器损耗比=Pc/Po
变压器的效率=Pz/(Pz+ΔP),以比值表示; 其中 Pz 是变压器副边的输出功率。
三
可变损耗电的估算
变压器的功率损耗由串扰和铜损两部分组成。 挠度与运行时间有关,铜损与负载有关。 为此,应单独估算损失的电力。
1、铁损功率估算:不同型号和容量的偏转功率,估算公式为:串扰功率(kWh)=空载损耗(kW)×供电时间(小时)
配电变压器空载损耗(偏转)见附件,供电时间为变压器实际运行时间,按以下原则确定:
(1) 对于连续供电的用户,整个月预计为720小时。
(2)因电网断续供电或供电受限,按变电站实际向用户供电小时数估算,不应认为难以估算。 仍按全月运行估算。 估算挠度时应支付电厂的时间。
(3) 集成时钟安装在变压器低压侧的用户,应估算集成时钟累计供电时间。
2、铜损电量估算:当负荷率为40%及以下时,按月用电量的2%收取(以电能表读数为准),估算公式为:铜损电量(千瓦时)=每月用电量(千瓦时)×2%
由于铜损与负荷电压(电)有关,当配电变压器月平均负荷率超过40%时,铜损电应按月用电量的3%收取。 附件中查看了负载率为40%时的月耗电量。 负载率的估算公式为:负载率=复制功率/S。 T. 余弦¢
式中:S——配电变压器的额定容量(kVA); T——整月的日历时间,取720小时; COS¢——素数的幂,取0.80。
电源变压器的可变损耗可分为铜损和串扰。 铜损通常为0.5%。 热阻通常为5~7%。 湿式变压器的变化损耗比油浸式变压器小。 总变损耗:0.5+6=6.5 估算方法:×6.5%=65KVA
65KVA×24小时×365天=(度)
变压器铭牌上有具体数据。
四
变压器空载损耗
空载损耗是指变压器副边开路时,在额定电流上加上原边的正弦波电流时,变压器汲取的功率。 通常只关注额定频率和额定电流,但有时不关注分接电流和电流波形,测量系统、测试仪器和测试设备的精度。 损失的估计值、标准值、实测值、保证值又混淆了。
如果在原边加电流有分接头,如果变压器是稳压用的恒磁路,加电流应该是电源对应的分接头位置的分接头电流。 在变磁路调压情况下,由于各分接位置的空载损耗不同,必须按技术要求选择正确的分接位置,并施加规定的额定电流。 ,初级侧一直在为每个抽头位置添加电流。
一般要求外加电流的波形必须是近似余弦波形。 因此,一种是用纹波分析仪测量电流波形中包含的纹波分量,另一种是用简单的方法用平均电流表测量电流,但电流表的刻度为有效值,并比较它与有效值电流表的读数。 当差值小于3%时,说明电流波形不是正弦波,按照新标准要求测得的空载损耗应该是无效的。
对于检测系统,需要选择合适的测试电路,选择合适的测试设备和仪器。 由于导磁材料的发展,每公斤消耗的瓦数正在显着增加。 厂家采用优质高导磁率碳化硅取向硅钢片甚至非晶合金作为导磁材料。 接缝处无孔洞,全坡度,工艺上采用铁轭不叠放技术。 制造商正在开发低损耗变压器,尤其是空载损耗大大增加。 因此对检测系统提出了新的要求。 容量不变,空载损耗增加意味着空载时变压器功率素数增加。 如果幂素数较小,则需要厂家改建检测系统。 宜用三瓦表法测量,选用0.05-0.1级变压器,选用小功率素数的瓦特表。 只有这样才能保证检测的准确性。 当功率素数为0.01时,变压器相位差为1分钟时,功率偏差为2.9%。 因此,在实际检测中需要正确选择电压互感器和电流互感器的电压比和电流比。 当实际电压远高于电压互感器接入的电压时,电压互感器的相位差和电压偏差越大,会造成实际测量结果偏差较大,因此变压器所汲取的电压应接近电压互感器的额定电压。
另外,在设计中,按照规定的程序,参照所选硅钢片的单位损耗和工艺系数计算出的空载损耗,通常称为估算值。 该值应与标准规定的标准值或与协议规定的标准值或保证值进行比较。 估算值必须大于标准值或保证值,不能有估算的余地,尤其是批量生产的变压器。 另外,估价仅对设计师或设计部门有效,不具有法律效力。 估计值不能用于确定产品的磨损程度。 标准规定的标准值或协议规定的保证值具有法律效力。 超过标准值加允许误差,或称保证值(保证值等于标准值加允许误差)的产品为不合格产品。 如果有损失评估制度,通常会在协议中强调,尤其是出口产品,如果损失价值超过规定的价值,就会有罚款。 每千瓦罚款数千美元。 这是法律效力,与经济利益直接挂钩。
还必须正确理解测量值的概念,无论是互表的读数(或电源转换器的读数)还是测量值都必须转换到额定条件下,并且必须有足够的精度。 对于空载功耗的实测值,主要原因是电源的电流波形应该是正弦波,平均电流表读数与有效值电流读数相差大于3%。
五
估算空载损耗、负载损耗和阻抗电流
空载损耗:当变压器次级定子开路,初级定子施加额定频率余弦波形的额定电流时,所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×铁芯
负载损耗:当变压器次级定子漏电(稳态)时,初级定子流过额定电压时所消耗的有功功率称为负载损耗。
算法如下:负载损耗=最大定子对内阻损耗+附加损耗
附加损耗=定子涡流损耗+平行线环流损耗+杂散损耗+引线损耗
阻抗电流:变压器次级定子漏电(稳态)时,初级定子通过额定电压施加的电流称为阻抗电流Uz。 一般Uz用额定电流的百分比表示,即uz=(Uz/U1n)*100%
转势:u=4.44*f*B*At,V
其中:B——铁芯内磁密度,TAt——铁芯有效截面积,平方米
可以转化为常用的变压器设计估算公式:
当f=50Hz时:u=B*At/450*10^5,V
当f=60Hz时:u=B*At/375*10^5,V
如果您已经知道相电流和电阻值,则转向电位等于相电流乘以电阻值。 估计的变压器空载损耗 - 变压器空载损耗组成。
空载损耗包括铁芯中的磁滞和涡流损耗以及中间线圈内阻上空载电压的损耗。 后者称为磁通量,前者称为铜损。 因为空载电压很小,前者可以忽略不计,所以空载损耗基本上就是占空比。
影响变压器空载损耗热阻的因素很多电阻的测量仪器是电能表吗,用物理公式表示,公式
Pn、Pw——表示磁滞损耗和涡流损耗 kn、kw——常数
f——变压器施加电流的频率
Bm——铁芯中的最大铁损密度Wei/m2
n——斯坦梅茨常数。 对于常用的硅钢片,当Bm=(1.0~1.6)Wei/m2时,n≈2。 目前使用的定向硅钢片取2.5~3。 5.
根据变压器的理论分析,假设中间感应电势为E1(伏特),则: E1=KfBm (2)
K为比例常数,由中间电阻值和铁芯截面积决定,则磁通量为:
因为中间漏阻抗的压降很小,如果忽略不计,
E1=U1(4)
可见,变压器的空载损耗偏转与所加电流有很大关系。 如果电流V为一定值,则变压器的空载损耗挠度不变(因为f不变),又因正常运行时U1=U1N,故空载损耗也称为不变损耗。 如果电流波动,空载损耗就会发生变化。 变压器的惯量与铁芯材料和制造工艺有关,与负载无关。
六
湿式变压器重量及参数