变压器的选用及损耗计算

[09-27 18:53:04]   来源：http://www.88dzw.com  电力技术   阅读：8209次

文章摘要：非晶合金铁心的S11系列配电变压器系列的空载损耗较S9系列降低75％左右，但其价格仅比S9系列平均高出30％，其负载损耗与S9系列变压器相等。 2）选择与负载曲线相匹配的变压器 案例分析：配电变压器的容量选择 A、按变压器效率最高时的负荷率βM来选择容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为： S＝Pjs/βb×cosφ2(KVA)(1) 式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW； cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9； βb——变压器的负荷率。 因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率

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非晶合金铁心的S11系列配电变压器系列的空载损耗较S9系列降低75％左右，但其价格仅比S9系列平均高出30％，其负载损耗与S9系列变压器相等。 
2）选择与负载曲线相匹配的变压器 
案例分析：配电变压器的容量选择 
A、按变压器效率最高时的负荷率βM来选择容量 
当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为： 
S＝Pjs/βb×cosφ2(KVA)(1) 
式中Pjs——建筑物的有功计算负荷KW； 
cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9； 
βb——变压器的负荷率。 
因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 
我们知道，当变压器的负荷率为： 
βb＝βm＝（1/R）1/2时效率最高。(2) 
R=PKH/Po（即变压器损耗比） 
式中Po——变压器的空载损耗； 
PKH——变压器的额定负载损耗，或称铜损、短路损耗。 
以国产SGL型电力变压器为例，其最佳负荷率计算如下： 
表国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 

容量(千伏安) 
500 
630 
800 
1000 
1250 
1600 

空载损耗(瓦) 
1850 
2100 
2400 
2800 
3350 
3950 

负载损耗(瓦) 
4850 
5650 
7500 
9200 
11000 
13300 

损耗比R 
2.62 
2.69 
3.13 
3.20 
3.28 
3.37 

最佳负荷率βm 
61.8 
61.0 
56.6 
55.2 
55.2 
54.5 

由表可见，如果以βm来计算变压器容量，必将造成容量过大，使用户初期投资大量增加。其原因Pjs是30分钟平均最大负荷P30的统计值，例如民用建筑的用电大部分时间实际负荷均小于计算负荷Pjs，如果按βm计算变压器容量则不可能使变压器运行在最高效率βm上，这样不仅不能节约电能且运行在低β值上，则消耗更多的电能，因此按变压器的最佳负荷率βm来计算变压器的容量是不合理的。 
B、按变压器的年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算容量 
由于实际负荷总在变化，无法精确计算出变压器的电能损耗。然而对于某类电力用户，它的最大负荷利用小时数，最大负荷损耗小时数可依据同类用户统计数据来近似计算。 
变压器的年有功电能损耗可按下式估算 
△Wb＝PoTb PKH(Sjs/S2e)2τ＝PoTb PKHβ2τ(3) 
式中β——计算负荷率，等于变压器的计算视在容量Sjs与额定容量Seb之比 
Tb——变压器年投运时间 
τ——年最大负荷损耗时间，可由年最大负荷利用时数Tm查Tm-τ关系曲线。 
用户电力负荷消耗的年有功能为： 
W＝βSebcosφTm(4) 
则变压器的年有功电能消耗率为： 
△W＝△Wb/W＝（PoTb PKHβ2τ）/βSebcosφTm(5) 
令d△Wdβ＝0 
求出变压器年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj； 
βj＝（PoTb/PKHτ）1/2＝（Tb/τ）1/2*βM(6) 
即配电变压器按照节能负荷率βj计算容量时，其年有功电能损耗率最小。 
由式(6)可见，变压器的节能负荷率与年最大负荷损耗时间有关，τ越低βj越高。然而由于Tm值及Tm值所对应的τ值，对于高层民用建筑还没有这方面的统计资料，可参考工业企业的类似资料。Tb按7500h，而根据高层民用建筑的不同功能，τ值在2300-4500范围内选取，因此βj=(1.3-1.8)βM。从表(1)干式变压器的最佳负荷率βM值，可求出节能负荷率βj。 
对于高层写字楼，由于五天工作制，且晚上下班后的其余时间均处于轻载，其电力负荷的运行特点，相当于工业企业的单班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.85-0.98； 
对于高层宾馆及高层建筑中以商业为主的大厦，其相当于工业企业的两班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.71-0.85。 

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