学院供电毕业设计

(供电电力变压器的选择)
第1章
三相电力变压器的相关知识
1.1
变压器的基本工作原理及运行原理
1.1.1变压器的基本工作原理
变压器是利用电磁感应原理工作的，其主要部件是铁心和绕组。

两个互相绝缘且匝数不同的绕组分别套装在铁心上，两绕组间只有磁的耦合而没有电的联系，其中接电源的绕组称为一次绕组(曾称为原绕组、初级绕组)用于接负载的绕组称为二次绕组(曾称为副绕组、次级绕组)。

一次绕组加上交流电压1u 后，绕组中便有电流1i 通过，在铁心中产生与1u 同频率的变磁通Φ，根据电磁感应原理，将分别在两个绕组中感应出电动势1e 和2e 。

t Φ
N e ∆∆-=11t
ΦN e ∆∆-=2
2式中，负号表示感应电动势总是阻碍磁通的变化。

若把负载接在二次绕组上，则在电动势2e 的作用下，有电流2i 流过负载，实现了电能的传递。

由上式可知，一、二次绕组感应电动势的大小（近似于各自的电压1u 及2u ）与绕组匝数成正比，故只要改变一、二次绕组的匝数，就可达到改变电压的目的，这就是变压器的基本工作原理。

1.1.2变压器的用途
变压器最主要的用途是在输、配电技术领域。

目前世界各国使用的电能基本上均是由各类(火力、水力、核能等)发电站发出的三相交流电能，发电站一般均建在能源地，江、海边或远离城市的地区，因此，它所发出的电能在向用户输送的过程中，通常需要很长的输电线。

根据cos 3UI P =，在输送功率P 和负载的功率因数cos ϕ一定时，输电线路上的电压U 越高，则流过输电线路中的电流I 就越小。

这不仅仅可以减小输电线的截面积，节约导体材料，同时还可减小输电线路的功率损耗。

变压器是输、配电系统中不可缺少的重要电气设备，从发电厂发出的电能升压变压器升压，输送到用户区后，再经降压变压器降压供电给用户，中间要经过4~7次变压器的升降压。

根据最近的资料显示，1KW 的发电设备需5~6KV.A 变压器容量与之配套，由此可见，在电力系统中变压器是容量最大的电气设备。

电能在传输过程中会有能量的损耗，主要是输电线路的损耗及变压器的损耗，它占整个供电容量的5%~9%。

这是一个相当可观的数字。

例如我国2009年发电设备的总装机容量约为9亿千瓦，则输电线路及变压器损耗的部分约为4500~8100万千瓦，它相当于目前我国30~50个装机容量最大的火力发电站的总和（我国三峡工程总装机容量为1820万千瓦）。

在这个能量损耗中，变压器的损耗最大，约占60%左右，因此变压器效率的高低成为输配电系统中一个突出的问题。

目前大批量生产的是S9低损耗节能变压器，并要求逐步淘汰原来在使用中的旧型号变
压器，据初步估算采用低损耗变压器所需要的投资费用可在4~5年时间内从节约的电费中收回。

变压器除用于改变电压外，还可用来改变阻抗以及产生脉冲等。

1.1.3单相变压器的运行原理1、变压器的空载运行
变压器一次绕组接额定交流电压，而二次绕组开路，即02=I 的工作方式称为变压器的空载运行，如
图所示。

由于变压器在交流电源上工作，因此通过变压器中的电压、电流、磁通及电动势的大小及方向均随时间在不断地变化，为了正确地表示它们之间的相位关系，必须首先规定它们的参考方向，或称为正方向。

参考方向在原则上可以任意规定，但是参考方向的规定方法不同，由楞次定律可以知道，同一电磁过程所列出的方程式，其正、负号也将不同。

为了同一起见，习惯上都按照“电工惯例”来规定参考方向：
(1)在同一支路中，电压的参考方向与电流的参考方向一致。

(2)磁通的参考方向与电流的参考方向之间符合右手螺旋定则。

(3)由交变磁通Φ产生的感应电动势e ，其参考方向与产生该磁通的电流参考方向一致（即感应电动势e 与它的磁通Φ之间符合右手螺旋定则时为正方向）。

理想变压器：当主磁通Φ同时穿过一次及二次绕组时，分别在其中产生
感应电动势1e 和2e ，m ΦfN E 1144.4=（V）
m ΦfN E 2244.4=(V)
式中，m Φ为交变磁通的最大值，Wb；1N 为一次绕组匝数；2N 为二次绕组匝数；f 为交流电的频率，HZ。

由以上两式可得：
21E E =2
1
N N 如略去一次绕组中的阻抗不计，则外加电源电压1U 与一次绕组中的感应电动
势1E 可近似看做相等，即11E U ≈，而1U 与1E 的参考方向正好相反，即电动势1E 与外加电压1U 相平衡。

在空载情况下，由于二次绕组开路，故端电压2U 与电动势2E 相等，即22E U =。

因此
m
ΦfN E U 11144.4=≈(1-1)
m
ΦfN E U 22244.4==(1-2)
及
21U U ≈21E E
=
K K N N u ==2
1(1-3)
式中，u K 称为变压器的变压比，简称变比，也可用K 来表示，它是变压器最重要的参数之一。

由式（1-3）可见：变压器一、二次绕组的电压与一、二次绕组的匝数成正比，也即变压器有变换电压的作用。

由式（1-1）可见：对某台变压器而言，f 及Ｎ1均为常数，因此当加在变压器上的交流电压有效值Ｕ1恒定时，则变压器铁心中的磁通Φm 基本上保持不变。

这个恒磁通的概念很重要，在以后的分析中经常会用到。

2、变压器的负载运行
当变压器二次绕组接上负载后，在2E 的作用下，二次绕组流过负载电流I 2，并产生去磁磁通势N 2I 2，为保持铁心中的磁通Φ基本不变，一次绕组中的电流由I 0增加为I 1，磁通势变为N 1I 1，以抵消二次绕组电流产生的磁通势的影响，由此可得磁通势平衡方程式为由于I 0很小，可以忽略，因此可得
变压器一次、二次绕组中的电流与一次、二次绕组匝数成反比，即变压器也有变换电流的作用。

变压器的最基本公式为
K ＝
2
1U U ≈
2
1N N ≈1
2I I ，由式可见变压器的高压
绕组匝数多，而通过的电流小，因此绕组所用的导线细；反之低压绕组匝数少，通过的电流大，所用的导线粗。

1.2三相电力变压器的结构
现代的电力系统都采用三相制供电，
因而广泛采用三相变压器来实现电压的转换。

三相变压器可以由三台同容量的单相变压器组成，按需要将一次绕组或二次绕组分别接成星形或三角形连结。

在三相电力变压器中，目前使用最广的是油浸式电力变压器，它主要由铁心、绕组、油箱和冷却装置等部件组成，其外形图如图所示。

1.2.1、铁心
铁心是三相变压器的磁路部分，与单
相变压器一样，它也是由0.3~0.35mm 厚的硅钢片叠压（或卷制）而成，20世纪
70年代以前生产的电力变压器铁心采用热轧硅钢片，其主要缺点是变压器体积大，损耗大，效率低。

20世纪80年代起生产的新型电力变压器铁心均用高磁导率、低损耗的冷轧晶粒取向硅钢片制作，以降低其损耗，提高变压器的效率，以S7及S9为代表产品。

叠片式铁心的主要缺点是铁心的剪冲及叠装工艺比较复杂，不仅给制造而且给修理带来许多麻烦，同时，由于接缝的存在也增加了变压器的空载损耗。

随着制造技术的不断成熟，像单相变压器一样，采用卷制式铁心结构的三相电力变压器已在500KV ·A 以下容量中被采用，其优点是体积小、损耗低、噪声小、价格低，极有推广前途。

变压器铁心的最新发展趋势是采用铁基、铁镍基、钴基等非晶态材料代替硅钢。

我国已生产SH11系列非晶合金电力变压器，它具有体积小、效益高、节能等优点，极有发展前途。

1.2.2、绕组
绕组是三相电力变压器的电路部分。

一般用绝缘纸包的扁铝线或扁铜线绕成，绕组的结构型式与单相变压器一样由同心式绕组和交叠式绕组。

当前新型的绕组结构为箔式绕组电力变压器，绕组用铝箔或铜箔氧化技术和特殊工艺绕制，使变压器整体性能得到较大的提高，我国已开始批量生产。

1.2.3、油箱和冷却装置
由于三相变压器主要用于电力系统进行电能的传输，因此其容量都比较大，电压也比较高。

为了增加散热面积，一般在油箱四周加装散热装置，老型号电力变压器采用在油箱四周加焊扁形散热油管，新型电力变压器以采用片式散热器散热为多，容量大于10000KV ·A 的电力变压器，采用风吹冷却或强迫油循环冷却装置。

1.2.4、保护装置
1、气体继电器在油箱和储油柜之间的连接管中装有气体继电器，当变压器发生故障时，内部绝缘物汽化，使气体继电器动作，发出信号或使开关跳闸。

2、防爆管（安全气道）装在油箱顶部，若变压器发生故障，使油箱内压力剧增时，油流冲破酚醛纸板，以免造成变压器箱体爆裂。

1.2.5、铭牌
在每台电力变压器的油箱上都有一块铭牌，标志其型号和主要参数，作为正确使用变压器时的依据。

1.3三相电力变压器的运行特性
要正确、合理地使用变压器，必须了解变压器在运行时的主要特性及性能指标。

变压器在运行时的主要特性有外特性与效率特性，而表征变压器运行性能的主要指标则有电压变化率和效率，效率特性在第二节中已叙述，这里仅介绍变压器的外特性。

1.3.1、变压器的外特性
变压器空载运行时，若一次绕组电压1U 不变，则二次绕组电压2U 也是不变的。

变压器加上负载之后，随着负载电流2I 的增加，2I 在二次绕组内部的阻抗压降也会增加，使二次绕组输出的电压2U 随之发生变化。

另一方面，由于一次绕
组电流I1随2I 增加，因此2I 增加时，使一次绕组漏阻抗上的压降也增加，一次绕组电动1E 和二次绕组电动势E2也会有所下降，这也会影响二次绕组的输出电压2U 。

变压器的外特性是用来描述输出电压2U 随负载电流2I 的变化而变化的情况。

当一次绕组电压1U 和负载的功率因数cos 2ϕ一定时，二次绕组电压2U 与负载电流2I 的关系，称为变压器的外特性。

它可以通过实验求得，功率因数不同时的几条外特性曲线绘于图五中，可以看出，当cos 2ϕ=1时，2U 随2I 的增加而下降得并不多；当cos 2ϕ降低时，即在感性负载时，2U 随2I 增加而下降的程度加
大，当cos 2ϕ为负值时，即在容性负载时，2U 会随2I 的增加而提高。

以上叙述表明，负载的功率因数对三相电力变压器外特性的影响是很大的。

一般情况下，三相电力变压器的负载大多数是感性负载，因而当负载增加时，输出电压2U 总是下降的，其下降的程度常用电压变化率来描述。

当三相电力变压器从空载到额定负载(2I =2N I )运行时，二次绕组输出电压的变化值△U 与空载电压(额定电压)2N U 之比的百分值就称为三相电力变压器的电压变化率，用U ∆％来表示。

%
100%N
22
2N ⨯-=
∆U U U U 式中，2N U 为变压器空载时二次绕组的电压(称为额定电压)；2U 为二次绕组输出额定电流时的电压。

电压变化率反映了供电电压的稳定性，是三相电力变压器的一个重要性能指标。

U ∆％越小，说明三相电力变压器二次绕组输出的电压越稳定，因此要求变压器的U ∆％越小越好。

常用的三相电力变压器从空载到满载，电压变化率约为3％～5％。

第2章东院的负荷统计及负荷计算
2.1东院的负荷统计
2.1.1、实训区
实训楼104教室
设备名称数
量
每台负载情况
型号频率功率电流电压相数
普通车床20C612050HZ 5.5KW10A380V3 C618型机
床
7C61850HZ5KW9A380V3内圆磨床1/50HZ5KW9A380V3万能工具铣
床
1X814050HZ5KW8A380V3单柱铣床1X154050HZ7KW14A380V3普通机床6CW6136A50HZ4KW8A380V3风扇33/50HZ100W/220V/电灯33/50HZ40W/220V/
实训楼106教室
设备
名称
数量每台负载情况
型号额定
功率额定频
率
额定电
压
电流最大加工
范围
方正数控机床1DK776315KW50HZ380V/630×
800mm 2DK774015KW50HZ380V/500×
400mm
电火花线切割机床3CTW320TA14KW50HZ380V// 3CTW400TA
线切
割控
制柜
1/13KW50~60HZ380V 3.5KVA/
电火花线切割机床2D7140P14KW50HZ380V60A/ 1DK7725e
风扇12/100W50HZ220V//电灯12/40W50HZ220V//
实训楼107教室
设备名称数量每台负载情况（功率）
风扇12100W
电灯1240W
实训楼115教室
设备名称数量型号功率(W)
电灯20/40W
风扇9/100W
数控系统维修4RS-SY2-802D
实训楼116教室
设备名称数量型号额定电压额定电流功率电灯20/220V/40W 风扇9/220V/100W 高压开关柜12GG-1A-5510KV150A30KW 整流变压器1/380V/25KW 电脑1/220V/350W 硅整流设备1GKA22-100
/220
380V7.44A30KW
机车用三相
异步电动机
1JD313390V110A60KW
实训楼117教室
设备名称数量功率额定扭矩
风扇18100W/
电灯7040W/ CKA系列平床身
4主轴电机7.5KW/数控车床
VDL立式加工车
4主轴电机7.5KW30N.m 床
实训楼3楼教室
教室名称设备名称数量功率（W）302风扇6100
电灯3840 303风扇6100
电灯3840 304风扇13100
304电灯3840
307风扇6100
电灯3840 312风扇6100
电灯2040 316风扇2100
电灯940 321风扇4100
电灯1240 322风扇10100
电灯2840 323风扇8100
电灯2440
实训楼306教室
设备名称数量
每台负载情况
型号功率电流电压
三相异步
电动机
104A025834120W0.47A380V 电扇6/100W/220V 电灯38/40W/220V 实训楼317、318、319教室
教室名称设备名
称
数量型号频率功率电源电流
317 318 319空调3格力空
调
50HZ1300W380V/
电灯36/50HZ40W220V/
电脑150I07T2150~60HZ80~384
W
100~240
V
0.8~1.6
A
实训楼4楼
教室名称设备名称数量功率（W）408
风扇4100
电灯3240 416
风扇2100
电灯940 421
风扇6100
电灯2440
风扇6100
422电灯1640
423风扇6100电灯2040
412风扇6100电灯2740
实训楼4楼
教室名称设备名称数量额定功率频率额定电压
403电灯3040W50HZ220V 电脑24350W50~60HZ220V
404风扇20100W50HZ220V 电灯3040W50HZ220V 电脑8350W50~60HZ220V
401风扇20100W50HZ220V 电灯3040W50HZ220V 电脑48350W50~60HZ220V
418风扇6100W50HZ220V
418电灯1640W50HZ220V 电脑50350W50~60HZ220V 空调11300W50HZ380V
419风扇6100W50HZ220V 电灯1640W50HZ220V 电脑50350W50~60HZ220V 空调11300W50HZ220V
420电灯1240W50HZ220V 风扇6100W50HZ220V 电脑35350W50~60HZ220V
实训楼406教室
设备名称数量每台负载情况
型号频率功率电流电压1Z2-3150HZ 1.4KW0.697A230V 直流发电
机
1Y112M-450HZ4KW8.8A380V 三相异步
电动机
立式车床3C5112B50HZ24KW70A380V 龙门刨床1B2012A50HZ23KW/380V 龙门铣床1X2012C50HZ23.5KW/380V 风扇6/50HZ100W/220V 电灯36/50HZ40W/220V
实训楼407教室
设备名称数量型号功率频率电压电流6ZAMS200025KW50HZ380V/工业运动
综合控制
装置
1YY71120.37KW50HZ220V 2.5A 单相异步
电动机
风扇6/100W50HZ220V/电灯36/40W50HZ220V/
实训楼409教室
设备名称数量型号功率频率电压风扇4/100W50HZ220V 电灯24/40W50HZ220V 电视机12R2116AE70W50HZ220V
实训楼516教室
设备名称数量功率频率额定电压风扇12100W50HZ220V 电灯2040W50HZ220V 电脑3350W50HZ380V
实训楼501、503、504、512、513教室
教室名称设备名称数量功率频率
501风扇8100W50HZ 电灯2840W50HZ
503风扇8100W50HZ 电灯2840W50HZ
504风扇6100W50HZ 电灯3040W50HZ
512风扇6100W50HZ 电灯3840W50HZ
513 513风扇4100W50HZ 电灯3040W50HZ
2.1.2、教学区
设备名称数量功率电灯37840W 风扇84100W
2.1.3、办公区
教学楼办公区
设备名称数量功率频率额定电压风扇22100W50HZ220V 电灯9840W50HZ220V 空调31300W50HZ220V 电脑15350W50~60HZ220V 饮水机3300W50HZ220V 打印机331W50HZ220V
实训楼办公区
设备名称数量功率频率额定电压风扇26100W50HZ220V 电灯4240W50HZ220V 空调81300W50HZ220V 电脑16350W50~60HZ220V 饮水机8300W50HZ220V 打印机831W50HZ220V 2.1.4、宿舍区
设备名称数量功率频率额定电压
风扇796100W50HZ220V
电灯138240W50HZ220V
2.1.5、其他生活区
设备名称数量功率频率额定电压
电灯3540W50HZ220V
风扇21100W50HZ220V
电视机270W50HZ220V
电脑3350W50HZ220V
2.1.6、室外用电负荷
设备名称数量功率频率额定电压
路灯10250W50HZ220V
2.2东院的负荷计算
2.2.1、负荷计算的基本概念
电气负荷是供配电设计所依据的基本资料，通常，电气负荷是随时变动的。

（1）负荷计算的目的是确定设计各阶段中选择和校验供配电系统及其各个元件所需的各项负荷数据，即计算负荷。

（2）计算负荷是一个假想的，在一定时间间隔中的持续负荷；它在该时间间隔中产生的特定效应与实际变动负荷的效应相等。

2.2.2、负荷计算的内容
平均负荷：（1）年平均负荷用于计算电能年消耗量；最大负荷班平均负荷用于计算最大负荷。

（2）平均负荷宜由用电设备的电能消耗量除以相应的时间间隔求得，也可由设备功率乘以利用系数算出。

2.2.3、负荷计算的基本方法
1、负荷计算法应有可信的理论与实践基础，有可靠的一套实用数据。

2、常用的负荷计算方法有需要系数法、利用系数法和单位指标法。

3、需要系数法：算法的基础是负荷曲线，特点是逐级乘系数。

步骤是设备功率先乘以需要系数，再逐级乘上同时系数，求得计算负荷。

4、设备功率的确定
进行负荷计算时，应将用电设备按其性质分为不同的用电设备组，然后确定设备功率。

5、单台用电设备的设备功率
（1）连续工作制电动机的设备功率等于额定功率。

（2）电焊机的设备功率是将额定功率容量换算到负载持续率ε为100%时的有
功功率
Sr——电焊机的额定容量；cosϕ——功率因数。

（3）白炽灯和卤钨灯的设备功率为灯泡额定功率，气体放电灯的设备功率为灯管额定功率加镇流器的功率损耗（荧光灯采用普通型电感镇流器加25%，采用节能型电感镇流器加15%~18%，采用电子镇流器加10%，金属卤化物灯、高压钠灯、荧光高压汞灯用普通电感镇流器时加14%~16%，用节能型电感镇流器时加9%~10%）
2.2.4、用需要系数法求东院的计算负荷
用电设备组的计算负荷：
有功功率Pc Pc=KxPe(KW)Kx：需要系数；Pe用电设备组的设备功率
无功功率Qc Qc=Pctanϕ(kvar)tanϕ：用电设备组功率因数相对应的正切值
视在功率Sc Sc=
计算电流Ic Ic=Ur：用电设备额定电压（线电压）1、实训区
2、教学区
3、办公区
4、宿舍区
5、其他生活区
6、室外用电负荷
2.2.5、东院用电实际负荷估算
1、需要负荷或最大负荷估算（6月~7月或12月~1月期间上班或上课期间的负荷估算）。

2、其他月份上课时间的负荷估算
3、假期的负荷估算
第3章新校区供电电力变压器的使用
3.1学院南院的负荷估算
3.2新校区供电负荷的估算
学院东院及南院现共用两台三相电力变压器，每台均为S7-1000/10三相电力变压器，基本上可满足需要。

3.3新校区供电电力变压器型号及使用
3.3.1、选用原则：
在分析三相电力变压器性能价格比的基础上，尽量采用我国目前生产的低损耗节能型三相电力变压器。

3.3.2、三相电力变压器型号的选择
1、我国生产的三相电力变压器标准沿革
“十一五”规划中，建设节约型社会是党中央国务院的重大方针政策，而贯彻“三相配电变压器能效限定值及节能评估值”国家标准，加速现有电网中老的配电变压器更新换代的节能潜力巨大、社会效益显著，是实施建设节约型社会的有效途径。

变压器在整个电力系统中是一种应用广泛的电气设备，一般来说，从发电、供电一直到用电，需要经过3~5次的变压过程，其自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗。

由于变压器台数多、总容量大，所以在广义电力系统（包括发、供、用电）运行中，变压器总的电能耗损占总的发电量的10%左右，其中配电变压器损耗率要高。

按2007年我国供用电水平计算，意味着全年变压器总的电能损耗为2400KW·h以上，相当于3个中等用电量省份的用电量之和。

我国变压器电能损耗大，是因为我国的城乡电网中和企业电网中老的高能耗变压器数量之大。

按变压器技术参数水平进行分析，可把建国以来的各类型变压器划分为四代产品：
1、第一代：热轧硅钢片变压器
20世纪50—60年代生产SJ、SJ1型的产品，1964年国家标准生产JB500（又称64型）；这些产品的铁心材料都是热轧硅钢片，当然其性能参数都是落后的，因此热轧硅钢片变压器是属于技术落后、损耗大应淘汰的老旧变压器。

2、第二代：冷轧硅钢片变压器
第二代变压器产品出现在20世纪70年代中期，变压器铁心材料由热轧硅钢片改为冷轧晶粒取向硅钢片，这是铁心材料的一个突破，大大降低了变压器的空载损耗。

所以第二代变压器的出现，在当时是降低变压器损耗的一次飞跃。

型号有：SJ3、SJ5、S3、S5。

1973年国家标准生产JB1300。

3、第三代：低损耗节能型变压器
第三代变压器产品是20世纪80年代中期出现的低损耗节能型变压器。

低损耗节能型变压器的出现是变压器产品技术进步的第二次飞跃。

其原因是变压器设计者在保证原产品安全性能指标的基础上，从降低损耗技术参数上大做文章，改变了变压器产品结构，提高了产品的电气性能。

变压器空载损耗下降率为38%~46%，变压器负载损耗下降率为25%~32%。

其型号：GB/T6451—1986,S7、S9、S9-M、S10-M；20世纪90年代末期，S11立体三角形卷铁心变压器。

4、第四代：非晶态变压器
第四代变压器产品是近年来才出现的（20世纪90年代末期）非晶态变压器。

非晶态变压器在我国处于起步阶段。

非晶态变压器产品的出现是变压器产品技术进步的第三次飞跃。

非晶态变压器空载损耗较S7系列下降80%，负载损耗下降50%。

非金合金材料是20世纪70年代问世的一种新型合金材料，它采用国际先进的超级冷技术，这种合金具有许多独特性能特点，如优异的磁性、耐蚀性、耐磨性、高硬度、高强度、高电阻率等。

非金合金变压器的价格约为同容量S9变压器的1·3~1·5倍，与S9型变压器的价格比接近1·3：1后，价差能够在五年内收回，从第六年起，可享受非金合金变压器超低损耗所带来的效益。

5、超导变压器
最近我国又自主研发了非金合金铁心、高温超导三相630KVA电力变压器，并于2005年末挂网运行，它将两种新材料非金合金与高温超导材料同时应用于变压器，由于采用了高温超导材料，负载损耗仅相当于同容量S9型变压器国家标准规定值的4.5%，我国10%配电变压器将改用非晶材料，届时非金材料的年需求量约高达7万吨。

3.3.3、国产低损耗节能型三相电力变压器主要技术参照对照
S7三相电力变压器主要技术参数
型号容量
KV·A 空载损耗
W
负载损耗
W
空载电流%阻抗电压%
S7-30/1030150800 2.84 S7-50/10501901150 2.64 S7-63/10632201400 2.54 S7-80/10802701650 2.44 S7-100/101003202000 2.34 S7-125/101253702450 2.24
S7-160/101604602850 2.14 S7-200/102005403400 2.14 S7-250/102506404000 2.04 S7-315/103157604800 2.04 S7-400/104009205800 1.94 S7-500/1050010806900 1.94 S7-630/1063013008100 1.8 4.5 S7-800/1080015409900 1.5 4.5 S7-1000/101000180011500 1.2 4.5 S7-1250/101250220013800 1.2 4.5 S7-1600/101600255016500 1.1 4.5
S9、S9-M三相电力变压器主要技术参数
型号容量
KV·A 空载损耗
KW
负载损耗
KW
空载电流%阻抗电压%
S9-M-100/101000.29 1.5 1.64 S9-M-200/102000.48 2.6 1.34 S9-M-250/102500.56 3.05 1.24 S9-M-315/103150.67 3.6 1.14 S9-M-400/104000.8 4.3 1.04 S9-M-500/105000.96 5.1 1.04 S9-M-630/10630 1.15 6.90.9 4.5 S9-M-800/10800 1.47.50.8 4.5 S9-M-1000/101000 1.659.80.7 4.5 S9-M-1250/101250 1.9511.70.6 4.5 S9-M-1600/101600 2.414.50.6 4.5
S11三相电力变压器主要技术参数
型号容量
KV·A 空载损耗
KW
负载损耗
KW
空载电流%阻抗电压%
S11-100/101000.2 1.5 1.64 S11-200/102000.34 2.6 1.34 S11-250/102500.4 3.05 1.24
S11-315/103150.48 3.65 1.14 S11-400/104000.57 4.3 1.04 S11-500/105000.68 5.15 1.04 S11-630/106300.81 6.2 1.0 4.5 S11-800/108000.987.50.8 4.5 S11-1000/101000 1.1510.30.7 4.5 S11-1250/101250 1.36120.6 4.5 S11-1600/101600 1.6414.50.6 4.5
S10-M三相电力变压器主要技术参数
型号容量
KV·A 空载损耗
KW
负载损耗
KW
空载电流%阻抗电压%
S10-M-250/102504503050 1.24 S10-M-315/103155503600 1.14 S10-M-400/104006604300 1.04 S10-M-500/105007605100 1.044.5 S10-M-630/1063091067600.9 4.5 S10-M-800/10800108082300.8 4.5 S10-M-1000/101000126096000.7 4.5 S10-M-1250/1012501540114600.6 4.5 S10-M-1600/1016001870137200.6 4.5 S10-M-2000/1020002250165000.6 5.5 S10-M-2500/1025003400190000.6 5.5
SH12-M三相电力变压器主要技术参数
型号容量
KV·A 空载损耗
KW
负载损耗
KW
空载电
流%
阻抗电
压%
SH12-M-100/101000.075 1.500.94 SH12-M-125/101250.085 1.800.84 SH12-M-160/101600.10 2.200.74 SH12-M-200/102000.12 2.600.64
SH12-M-250/102500.14 3.050.64 SH12-M-315/103150.17 3.650.54 SH12-M-400/104000.20 4.300.54 SH12-M-500/105000.24 5.100.44 SH12-M-630/106300.30 6.200.4 4.5 SH12-M-800/108000.357.500.4 4.5 SH12-M-1000/1010000.4210.300.3 4.5 SH12-M-1250/1012500.4912.80.3 4.5 SH12-M-1600/1016000.6014.500.3 4.5
3.3.4、新校区供电变压器的型号选择
建议可选用S11三相卷铁心全密封电力变压器或S9-M全密封三相电力变压器，其经济性能分析，可通过下例粗略计算看出：
几种不同型号三相电力变压器的技术参数
型号容量KVA空载损耗P0负载损耗P K
SJ116005300W20500W
S9-M16002400W14500W
S11-M16001640W14500W
SH121600600W14500W
例如：用SJ1-1600型及用S11-M-1600型三相电力变压器在额定负载下运行一年，每天工作24小时，求S11-M型可节省多少电能，按0.7元/度电价计算，有功电能的电费可节省多少？
解：SJ1-1600总损耗ΔP=P0+P K=5300=20500=25800W=25.8KW
S11-M-1600总损耗ΔP=P0+P K=1640+14500=16140W=16.14KW
SJ1运行1年的总有功损耗电能W=ΔP·T=25.8×8760=226008KW·h
S11-M运行1年的总有功损耗电能W=ΔP·T=16.14×8760=141386KW·h
S11-M比SJ1运行一年节约电能226008－141386=84622KW·h
S11-M比SJ1运行一年节约电费84622×0.7=59235元
总结：用高效节能型三相电力变压器S11-M(或S9-M)来取代用热轧硅钢片的SJ1三相电力变压器节能效果十分明显，通常所需的新增投资费用在3年左右时间内即可收回，在整个变压器寿命期间可节约的电费支出约为整个投资费用的
3~4倍，并有利于绿色环保。

因此我国强行规定从20世纪80年代末期起新生产及新上网的必须是高效节能型三相电力变压器。

3.4新校区供电电力变压器的容量选择
3.4.1、选用原则
应尽量使三相电力变压器在经济运行区内运行，此时变压器的损耗最小，最合乎节电及节约费用的原则。

3.4.2、三相电力变压器的功率损耗及效率(双绕组变压器)
1、有功损耗：ΔP=Pfe+Pcu
α、P fe：不变损耗(空载损耗P0)
b、P cu：铜损耗（负载损耗P k）
β：负载系数
P o：空载损耗（铁损耗）
P k：额定负载时的铜损耗
I2：变压器二次侧输出电流
I2n：变压器二次侧额定输出电流
S：变压器输出视在功率
S2n：变压器输出额定视在功率
P2=S·cosϕ=β·S n·cosϕ
P2：变压器输出有功功率；cosϕ：变压器功率因数
3.4.3、无功功率损耗
变压器是一个感性无功负载，在变压器传输功率的过程中，其本身不仅存在有功功率损耗，也有无功功率损耗，但对于学校用户而言，主要以节省有功电量为主，即可以只按有功经济运行进行优化，即只按减少有功功率损耗来进行选择。

3.4.4、变压器的效率
可见变压器的效率ŋ随负载系数β[β=I(负载系数)/I N(额定负载电流)]变化而变化。

由上式还可以看出：变压器的效率还决定于铁损耗P o，铜损（额定）P k 和负载电流I的大小。

当负载电流很小时，铜损很小，此时铁损（不变损耗）是决定效率的主要因素，此时若负载电流增加，总损耗增大不多，而输出功率却随电流成正比增加，故效率随负载电流而增大，当负载电流较大时，铜损耗成为总损耗的主要部分，它正比于电流平方，而输出功率只与电流的一次方成正比，故负载电流继续增加时，效率将逐步下降，变压器效率η与负载系数β的关系曲线即效率特性曲线。

最大效率可将上式对β求导数得出，即，可得即不变损耗等于可变损耗时，变压器效率最高。

式中为变压器效率最高时的负载系。