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10KVA變壓器損耗的計算公式及方法
作者：
時(shí)間：2011-06-21
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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由表可見(jiàn)，如果以βm來(lái)計算變壓器容量，必將造成容量過(guò)大，使用戶(hù)初期投資大量增加。其原因Pjs是30分鐘平均最大負荷P30的統計值，例如民用建筑的用電大部分時(shí)間實(shí)際負荷均小于計算負荷Pjs，如果按βm計算變壓器容量則不可能使變壓器運行在最高效率βm上，這樣不僅不能節約電能且運行在低β值上，則消耗更多的電能，因此按變壓器的最佳負荷率βm來(lái)計算變壓器的容量是不合理的。
B、按變壓器的年有功電能損耗率最小時(shí)的節能負荷率βj計算容量
由于實(shí)際負荷總在變化，無(wú)法精確計算出變壓器的電能損耗。然而對于某類(lèi)電力用戶(hù)，它的最大負荷利用小時(shí)數，最大負荷損耗小時(shí)數可依據同類(lèi)用戶(hù)統計數據來(lái)近似計算。
變壓器的年有功電能損耗可按下式估算
△Wb＝PoTb PKH(Sjs/S2e)²τ＝PoTb PKHβ²τ(3)
式中β——計算負荷率，等于變壓器的計算視在容量Sjs與額定容量Seb之比
Tb——變壓器年投運時(shí)間
τ——年最大負荷損耗時(shí)間，可由年最大負荷利用時(shí)數Tm查T(mén)m-τ關(guān)系曲線(xiàn)。
用戶(hù)電力負荷消耗的年有功能為：
W＝βSebcosφTm(4)
則變壓器的年有功電能消耗率為：
△W＝△Wb/W＝（PoTb PKHβ²τ）/βSebcosφTm(5)
令d△Wdβ＝0
求出變壓器年有功電能損耗率最小時(shí)的節能負荷率βj；
βj＝（PoTb/PKHτ）1/2＝（Tb/τ）1/2*βM(6)
即配電變壓器按照節能負荷率βj計算容量時(shí)，其年有功電能損耗率最小。
由式(6)可見(jiàn)，變壓器的節能負荷率與年最大負荷損耗時(shí)間有關(guān)，τ越低βj越高。然而由于Tm值及Tm值所對應的τ值，對于高層民用建筑還沒(méi)有這方面的統計資料，可參考工業(yè)企業(yè)的類(lèi)似資料。Tb按7500h，而根據高層民用建筑的不同功能，τ值在2300-4500范圍內選取，因此βj=(1.3-1.8)βM。從表(1)干式變壓器的最佳負荷率βM值，可求出節能負荷率βj。
對于高層寫(xiě)字樓，由于五天工作制，且晚上下班后的其余時(shí)間均處于輕載，其電力負荷的運行特點(diǎn)，相當于工業(yè)企業(yè)的單班制生產(chǎn)，變壓器的節能負荷率βj=0.85-0.98；
對于高層賓館及高層建筑中以商業(yè)為主的大廈，其相當于工業(yè)企業(yè)的兩班制生產(chǎn)，變壓器的節能負荷率βj=0.71-0.85。
由此可見(jiàn)，按節能負荷率計算變壓器的容量，要小于按最佳負荷率所計算的變壓器的容量，這樣不但年電能損耗小且一次性投資省。
C、按變壓器的經(jīng)濟負荷率計算容量
上節分析可知按年有功電能損耗率最小時(shí)的節能負荷率βj計算變壓器的容量有利于節省初投資。然而相當于二班制運行特點(diǎn)的高層建筑中的配電變壓器，按β?j計算出的容量還是偏大，必將增加用戶(hù)的一次性投資。如何能做到既能節省一次性投資，又能使電能損耗小，或者說(shuō)能否做到初投資省和電耗小這對矛盾在變壓器運行在負荷率的某一區域內獲得相對統一，下面我們對變壓器的年有功電能損耗率公式作進(jìn)一步的分析。
對同一變壓器，在某一負荷率β運行情況下的年有功電能損耗率如式(5)，而在節能負荷率下的年有功電能損耗率為：
△Wj＝（PoTb PKHβ2jτ）/βjSebcosφTm(7)
用(5)式的兩邊除以(7)式的兩邊，并用(6)式代入，整理后得：△W/△Wj＝1/2（β/βj βj/β）(8)
上式為變壓器運行在某一負荷率β時(shí)的年有功電能損耗率相對于運行在節能負荷率βj時(shí)的年有功電能損耗率隨相對節能負荷率變化的函數關(guān)系。
該式中當β＝βj時(shí)，△W/△Wj＝1，當β＞βj或β＜βj時(shí)，△W/△Wj均大于1。?サ寶?/βj從1.0增加到1.3，增加30時(shí)，△W/△Wj從1.0增加到1.035，只增加了3.5；當β/βj從2.0增加到2.3，增加15時(shí)，△W/△Wj從1.25增加到1.37，增加了9.6。
可見(jiàn)在β/βj的低值區，△W/△Wj的增加值相對于β/βj的增加值是非常微小的，且增加的速率也是很小的，也就是說(shuō)，在該區域中，我們用微小的年電能損耗率增加值來(lái)?yè)Q取變壓器的容量的較大減小使得一次性投資的明顯降低，因此，我們選擇相對節能負荷率β/βj在1-1.3范圍內，即經(jīng)濟負荷率為：
βjj＝(1～1.3)βj(9)
我們按經(jīng)濟負荷率βjj選出的變壓器容量，要比按節能負荷率βj選出的變壓器容量降低一級，由此而節約的初投資遠大于配電變壓器的年有功電能損耗費用，做到了經(jīng)濟性與節能性這對矛盾的相對統一，顯然這是一種既科學(xué)又經(jīng)濟合理的方法。
這里討論的配電變壓器容量的計算方法，主要是針對高層建筑中所使用的變壓器，即使用干式或環(huán)氧樹(shù)脂澆注變壓器，然而該方法也適用于使用其他配電變壓器的場(chǎng)合。
結論：
①負載曲線(xiàn)的平均負載系數越高，為達到損耗電能越小，要選用損耗比越小的變壓器；負載曲線(xiàn)的平均負載系數越低，為達到損耗電能越小，要選用損耗比越大的變壓器。
②將負載曲線(xiàn)的平均負載系數乘以一個(gè)大于1的倍數，通?？扇?-1.3，作為獲得最佳效率的負載系數，然后按βb＝（1/R）1/2計算變壓器應具備的損耗比。
③對于實(shí)際負載，變壓器本身應具有較佳的損耗比，而且總損耗最小，即空載損耗與負載損耗之和要盡可能地小?！?/p>本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/178990.htm
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