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变压器电损耗测算

变压器电损耗测算

变压器电损计算涉及有功损耗、无功损耗和综合功率损耗。以下是详细的计算公式和相关参数的选择条件:

1. 有功损耗 (ΔP) :

\\[

\\Delta P = P_0 + KT \\beta^2 P_K

\\]

其中:

\\( P_0 \\) 是空载损耗(kW)

\\( KT \\) 是负载波动损耗系数,一般取1.05

\\( \\beta \\) 是负载系数,即负载电流与额定电流之比

\\( P_K \\) 是额定负载损耗(kW)

2. 无功损耗 (ΔQ) :

\\[

\\Delta Q = Q_0 + KT \\beta^2 Q_K

\\]

其中:

\\( Q_0 \\) 是空载无功损耗(kvar)

\\( Q_K \\) 是额定负载漏磁功率(kvar)

3. 综合功率损耗 (ΔPz) :

\\[

\\Delta Pz = \\Delta P + KQ \\Delta Q

\\]

其中:

\\( KQ \\) 是无功经济当量(kW/kvar),对于城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器,在系统最小负荷时取0.1kW/kvar

4. 变压器的效率 :

\\[

\\text{效率} = \\frac{P_z}{P_z + \\Delta P} \\times 100\\%

\\]

其中 \\( P_z \\) 是变压器二次侧输出功率。

参数选择条件

对于城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器,在系统最小负荷时,无功当量 \\( KQ = 0.1 \\text{kW/kvar} \\)

对于农用变压器,平均负载系数 \\( \\beta = 20\\% \\)

对于工业企业,实行三班制,平均负载系数 \\( \\beta = 75\\% \\)

铁损和铜损

铜损 :绕组铜损 \\( P = I^2 R \\),其中 \\( I \\) 是电流的有效值,\\( R \\) 是绕组的直流电阻。总铜损是各绕组的代数和。

铁损 :取决于频率和磁感应强度,电路工作状态,材料等。对于双极性开关,铁损 \\( P = Pb \\times Gb \\),对于单极性开关,铁损是双极性的一半。

示例计算

假设一台800kVA的变压器,其空载损耗 \\( P_0 = 1.2 \\text{kW} \\),额定负载损耗 \\( P_K = 8.9 \\text{kW} \\),系统最小负荷时无功当量 \\( KQ = 0.1 \\text{kW/kvar} \\),负载系数 \\( \\beta = 75\\% \\)。

1. 有功损耗 :

\\[

\\Delta P = 1.2 + 1.05 \\times 0.75^2 \\times 8.9 = 1.2 + 1.05 \\times 0.5625 \\times 8.9 = 1.2 + 4.8203125 = 5.0203125 \\text{kW}

\\]

2. 无功损耗 :

\\[

\\Delta Q = 0 + 1.05 \\times 0.75^2 \\times 0.1 = 0 + 1.05 \\times 0.5625 \\times 0.1 = 0.05859375 \\text{kvar}

\\]

3. 综合功率损耗 :

\\[

\\Delta Pz = 5.0203125 + 0.1 \\times 0.05859375 = 5.0203125 + 0.005859375 = 5.026171875 \\text{kW}

\\]

4. 变压器效率 :

\\[

\\text{效率} = \\frac{5.026171875}{5.026171875 + 5.0203125} \\times 100\\% = \\frac{5.026171875}{10

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