变压器损耗计算
变压器损耗计算
变压器损耗计算变压器损耗是指变压器在工作过程中由于电流经过线圈所产生的各种损耗,包括铜损和铁损。
铜损是指由于线圈的电阻而产生的损耗,而铁损是指由于磁通变化而产生的损耗。
在变压器设计中,准确计算变压器损耗对于保证变压器的工作性能和有效降低能源消耗非常重要。
变压器的铜损可以通过两个方面的计算得到:交流电阻损耗和直流电阻损耗。
交流电阻损耗是由于变压器在运行时,电流通过导线和绕组时会引起电阻而产生的损耗。
直流电阻损耗是指在变压器无负载状态下通过绕组的电流引起的损耗。
铜损可以通过以下公式计算:Pc=I^2Rc其中,Pc表示变压器的铜损耗,I表示变压器的电流,Rc表示变压器的电阻。
变压器的铁损可以通过两个方面的计算得到:涡流损耗和磁滞损耗。
涡流损耗是指当交变电流通过变压器的铁芯时,由于电流的涡流所产生的能量损耗。
磁滞损耗是指当磁通密度的变化时,由于铁芯的磁化和消磁所产生的能量损耗。
铁损可以通过以下公式计算:Pt=K1f+B^2其中,Pt表示变压器的铁损耗,K1表示一个常数,f表示变压器的频率,B表示变压器的磁通密度。
变压器的总损耗可以通过以下公式计算:Ptota = Pc + Pt其中,Ptota表示变压器的总损耗,Pc表示变压器的铜损耗,Pt表示变压器的铁损耗。
在实际应用中,变压器的损耗是需要经过实际测试和测量才能得到最准确的数值。
通过实际测试可以得到变压器在不同负载下的铜损耗和铁损耗,并据此进行损耗的计算和评估。
此外,在变压器的设计和生产过程中,需要注意选择合适的导线和绕组,以及合适的铁芯材料和制造工艺,以降低变压器的损耗和提高其效率。
综上所述,变压器损耗的计算是变压器设计和使用中的重要环节。
准确计算变压器的铜损耗和铁损耗对于保证变压器的工作性能和降低其能源消耗非常重要。
通过合理设计和制造,可以有效降低变压器的损耗,提高变压器的效率。
变压器损耗率计算公式
变压器损耗率计算公式变压器在电力传输和分配中起着至关重要的作用,而了解变压器的损耗率对于评估其性能和效率可是相当重要的。
那咱们就来好好聊聊变压器损耗率的计算公式。
咱先说说变压器的损耗都有啥。
一般来讲,变压器的损耗主要包括铜损和铁损。
铜损呢,就像是电线里的电阻消耗能量一样,电流在变压器的绕组里流动时会产生热量,这部分消耗的能量就是铜损。
铁损呢,则是因为变压器铁芯中的磁通变化导致的能量损失。
要计算变压器的损耗率,公式是这样的:变压器损耗率 = (变压器总损耗 ÷变压器输入功率)× 100% 。
这里的总损耗就是铜损加上铁损啦。
那怎么算出铜损和铁损呢?铜损一般用公式 Pcu = I²×R 来计算,其中 I 是绕组电流,R 是绕组电阻。
铁损呢,通常由磁滞损耗和涡流损耗组成,计算起来相对复杂些,不过一般厂家会提供相关的数据。
我还记得有一次,我在一个工厂里,看到工人们正在为一台新安装的变压器进行调试。
那台变压器个头可大了,工人们围着它忙前忙后。
我好奇地凑过去,跟一位老师傅聊了起来。
老师傅一边查看仪表的数据,一边跟我解释说:“这变压器啊,要是损耗率太高,那可就费电啦,成本也上去了。
所以咱们得把这损耗率算准,才能保证生产的正常运行和成本的控制。
” 我看着他认真专注的样子,深深感受到了这看似简单的计算公式背后,其实关系着整个工厂的生产效益。
在实际应用中,准确测量变压器的输入功率和损耗是关键。
这就需要用到专业的测量仪器,像功率分析仪之类的。
而且,不同类型、不同容量的变压器,其损耗率也会有所不同。
总之,变压器损耗率的计算公式虽然看起来不复杂,但要真正准确地计算和应用,还需要结合实际情况,仔细测量和分析相关数据。
只有这样,咱们才能更好地了解变压器的性能,让它为我们的生产和生活服务。
希望通过今天的介绍,能让您对变压器损耗率的计算公式有更清晰的认识和理解。
变压器 损耗 计算
变压器损耗计算摘要:一、变压器损耗的种类1.空载无功损耗2.空载损耗3.额定负载损耗4.实际负载损耗二、变压器损耗的计算方法1.空载无功损耗和空载损耗的计算2.额定负载损耗的计算3.实际负载损耗的计算三、变压器损耗的影响因素1.负载功率2.功率因数3.变压器的额定容量四、降低变压器损耗的措施1.选择合适的变压器2.合理调整负载3.提高功率因数正文:变压器损耗计算是电力系统中一个重要的环节,对于保障电力系统的稳定运行和降低能源消耗具有重要意义。
变压器损耗主要包括空载无功损耗、空载损耗、额定负载损耗和实际负载损耗。
下面我们将分别介绍这四种损耗的计算方法以及影响因素,并提出降低损耗的措施。
一、变压器损耗的种类1.空载无功损耗:空载无功损耗是指变压器在空载状态下,由于铁芯磁化和涡流损耗而产生的无功损耗。
其单位为千乏(kvar)。
2.空载损耗:空载损耗是指变压器在空载状态下,由于铁芯磁化和涡流损耗而产生的有功损耗。
其单位为千瓦(kw)。
3.额定负载损耗:额定负载损耗是指变压器在额定负载下,由于负载电流通过变压器线圈产生的有功损耗。
其单位为千瓦(kw)。
4.实际负载损耗:实际负载损耗是指变压器在实际负载下,由于负载电流通过变压器线圈产生的有功损耗。
其实际值与变压器负荷率的平方成正比。
二、变压器损耗的计算方法1.空载无功损耗和空载损耗的计算:这两项损耗的数值通常可从变压器样本或出厂试验报告中查得。
2.额定负载损耗的计算:根据变压器的额定容量和负载功率因数,可以查阅变压器样本或出厂试验报告得出额定负载损耗。
3.实际负载损耗的计算:实际负载损耗与负载功率、负载功率因数和变压器的额定容量有关。
可以通过实际测量或计算得出。
三、变压器损耗的影响因素1.负载功率:负载功率越大,变压器的损耗也越大。
2.功率因数:功率因数越低,变压器的损耗越大。
因为低功率因数会导致无效功率的增加,从而加大损耗。
3.变压器的额定容量:变压器的额定容量越大,其损耗也越大。
变压器损耗计算公式
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0+PC变压器的损耗比=PC /P0变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
变压器损耗计算公式
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0+PC变压器的损耗比=PC/P0变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
变压器损耗计算公式
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;PC示)。
功率。
1、铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量,计算公式是:铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时)配变的空载损耗(铁损),由附表查得,供电时间为变压器的实际运行时间,按以下原则确定:(1)对连续供电的用户,全月按720小时计算。
(2)由于电网原因间断供电或限电拉路,按变电站向用户实际供电小时数计算,不得以难计算为由,仍按全月运行计算,变压器停电后,自坠熔丝管交供电站的时间,在计算铁损时应予扣除。
(3)变压器低压侧装有积时钟的用户,按积时钟累计的供电时间计算。
2、铜损电量的计算:当负载率为40%及以下时,按全月用电量(以电能表读数)的2%计收,计算公式:铜损电量(千瓦时)=月用电量(千瓦时)×2%式中:COS¢65变压器上的标牌都有具体的数据。
变压器空载损耗空载损耗指变压器二次侧开路,一次侧加额率与额定电压的正弦波电压时变压器所吸取的功率。
一般只注意额定频率与额定电压,有时对分接电压与电压波形、测量系统的精度、测试仪表与测试设备却不予注意。
变压器损耗计算公式
变压器损耗计算公式 The document was finally revised on 2021变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0+PC变压器的损耗比=PC/P0变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
变压器损耗计算公式
1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0 PC变压器的损耗比=PC/P0变压器的效率=PZ/(PZ ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
3、变压器节能技术推广1)推广使用低损耗变压器;(1)铁芯损耗的控制变压器损耗中的空载损耗,即铁损,主要发生在变压器铁芯叠片内,主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。
变压器损耗计算公式
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0+PC变压器的损耗比=PC/P0变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
变压器损耗计算公式
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;PC示)。
功率。
1、铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量,计算公式是:铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时)配变的空载损耗(铁损),由附表查得,供电时间为变压器的实际运行时间,按以下原则确定:(1)对连续供电的用户,全月按720小时计算。
(2)由于电网原因间断供电或限电拉路,按变电站向用户实际供电小时数计算,不得以难计算为由,仍按全月运行计算,变压器停电后,自坠熔丝管交供电站的时间,在计算铁损时应予扣除。
(3)变压器低压侧装有积时钟的用户,按积时钟累计的供电时间计算。
2、铜损电量的计算:当负载率为40%及以下时,按全月用电量(以电能表读数)的2%计收,计算公式:铜损电量(千瓦时)=月用电量(千瓦时)×2%式中:COS¢65变压器上的标牌都有具体的数据。
变压器空载损耗空载损耗指变压器二次侧开路,一次侧加额率与额定电压的正弦波电压时变压器所吸取的功率。
一般只注意额定频率与额定电压,有时对分接电压与电压波形、测量系统的精度、测试仪表与测试设备却不予注意。
变压器损耗计算公式
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;PC示)。
功率。
1、铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量,计算公式是:铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时)配变的空载损耗(铁损),由附表查得,供电时间为变压器的实际运行时间,按以下原则确定:(1)对连续供电的用户,全月按720小时计算。
(2)由于电网原因间断供电或限电拉路,按变电站向用户实际供电小时数计算,不得以难计算为由,仍按全月运行计算,变压器停电后,自坠熔丝管交供电站的时间,在计算铁损时应予扣除。
(3)变压器低压侧装有积时钟的用户,按积时钟累计的供电时间计算。
2、铜损电量的计算:当负载率为40%及以下时,按全月用电量(以电能表读数)的2%计收,计算公式:铜损电量(千瓦时)=月用电量(千瓦时)×2%式中:COS¢65变压器上的标牌都有具体的数据。
变压器空载损耗空载损耗指变压器二次侧开路,一次侧加额率与额定电压的正弦波电压时变压器所吸取的功率。
一般只注意额定频率与额定电压,有时对分接电压与电压波形、测量系统的精度、测试仪表与测试设备却不予注意。
变压器损耗的计算公式及方法
变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK -------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK -------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β ——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0+PC变压器的损耗比=PC /P0变压器的效率=PZ/(PZ+ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
变压器损耗计算公式
1、变压器损耗计算公式(1)有功损耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)无功损耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)综合功率损耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空载无功损耗(kvar)P0——空载损耗(kW)PK——额定负载损耗(kW)SN——变压器额定容量(kVA)I0%——变压器空载电流百分比。
UK%——短路电压百分比β——平均负载系数KT——负载波动损耗系数QK——额定负载漏磁功率(kvar)KQ——无功经济当量(kW/kvar)上式计算时各参数的选择条件:(1)取KT=1.05;(2)对城市电网和工业企业电网的6kV~10kV降压变压器取系统最小负荷时,其无功当量KQ=0.1kW/kvar;(3)变压器平均负载系数,对于农用变压器可取β=20%;对于工业企业,实行三班制,可取β=75%;(4)变压器运行小时数T=8760h,最大负载损耗小时数:t=5500h;(5)变压器空载损耗P0、额定负载损耗PK、I0%、UK%,见产品资料所示。
2、变压器损耗的特征P0——空载损耗,主要是铁损,包括磁滞损耗和涡流损耗;磁滞损耗与频率成正比;与最大磁通密度的磁滞系数的次方成正比。
涡流损耗与频率、最大磁通密度、矽钢片的厚度三者的积成正比。
PC——负载损耗,主要是负载电流通过绕组时在电阻上的损耗,一般称铜损。
其大小随负载电流而变化,与负载电流的平方成正比;(并用标准线圈温度换算值来表示)。
负载损耗还受变压器温度的影响,同时负载电流引起的漏磁通会在绕组内产生涡流损耗,并在绕组外的金属部分产生杂散损耗。
变压器的全损耗ΔP=P0 PC变压器的损耗比=PC/P0变压器的效率=PZ/(PZ ΔP),以百分比表示;其中PZ为变压器二次侧输出功率。
3、变压器节能技术推广1)推广使用低损耗变压器;(1)铁芯损耗的控制变压器损耗中的空载损耗,即铁损,主要发生在变压器铁芯叠片内,主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。
变压器损耗计算
变压器有功变损=(△P0+(S1/S)*(S1/S)*△P)T 单位:KW△P0:变压器固定有功损耗KWS1:变压器所带负载的视在功率KV AS:变压器容量KV A△P:变压器短路损耗KWT:运行时间. H(小时)变压器的无功损耗=(I0%*S+(S1/S)*(S1/S)*S*U%)*T 单位:kvarI0%:变压器空载电流%S:变压器容量KV AS1:变压器所带负载的视在功率KV AU%:变压器的阻抗电压(也称短路阻抗)%T:运行时间. H(小时)变压器的年有功电能损耗可按下式估算△Wb=PoTb+PKH(Sjs/S2e)² τ=PoTb+ PKHβ² τ(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T m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+PKHβ² τ)/βSebcosφTm (5)令d△W%dβ =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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变压器损耗计算一、变压器铜损计算:前提条件:1、48V输入电压,12V@33A输出,忽略励磁电流,原副边线圈等宽度绕制2、PCB采用12层板,原边6层PCB,副边6层PCB。
变压器匝比为3:1,表层2ounce覆铜,里层4ounce覆铜和3ounce覆铜2中方案。
3、原边采用2匝+1匝结构,3层并联绕制;副边采用1匝结构,3层并绕4、磁芯外形图为:线圈采用等宽度绕制,外形图为:窗口截面等效为内径为r1外径为r2(r1,r2为常数)的圆环,由内而外第一匝的线宽为h1,第二匝为h2,且h1+h2=r2-r1(为计算方便省略了匝间距间隔);第一匝绕线中心线的半径为:r1+h1/2,第二匝绕线中心线的半径为:r2-h2/2。
假设PCB 绕线铜厚为d ,有电阻计算公式:slR ρ=,则第一、二匝的导通电阻分别为:2(11/2)1*1r h R d h πρ+= (1)2*)2/22(22h d h r R -=πρ (2)那么25℃时,绕2匝时电阻计算为: R1的直流电阻为: 1、 表层32(11/2)2(5.5 2.75/2)10.0175*0.001* 3.927*10*12*0.035*2.75r h R d h ππρ-++===2、 内层4ounce32(11/2)2(5.5 2.75/2)10.0175*0.001* 1.963*10*14*0.035*2.75r h R d h ππρ-++===内层3ounce32(11/2)2(5.5 2.75/2)10.0175*0.001* 2.618*10*13*0.035*2.75r h R d h ππρ-++===R2的直流电阻为:1、 表层32(22/2)2(11 2.75/2)20.0175*0.001* 5.498*10*22*0.035*2.75r h R d h ππρ---===2、 内层4ounce32(22/2)2(11 2.75/2)20.0175*0.001* 2.749*10*24*0.035*2.75r h R d h ππρ---===内层3ounce32(22/2)2(11 2.75/2)20.0175*0.001* 3.665*10*23*0.035*2.75r h R d h ππρ---===单位:欧姆。
工作条件下的电阻值由于工作温度作用,需重新计算,最高工作温度定义为135℃,电阻值R 135为50.23424)50.234135(0135++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)其中:常温24℃下直流电阻值R 0若考虑趋肤效应的影响,按下式进行趋肤效应下的电阻计算 (圆铜线按直径,铜皮或扁平线按厚度):30038.00035.096.0x x R R dcac++= )20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)在135℃时,R1的交流电阻为: 1、 表层:31 5.37*10R -= 2、 内层4ounce :31 2.686*10R -= 3ounce :31 3.581*10R -= R2的交流电阻为:1、 表层:327.519*10R -=2、内层4ounce :32 3.761*10R -= 3ounce :32 5.013*10R -=25℃时,绕1匝时电阻计算为:2(11/2)1*1r h R d h πρ+=R1的直流电阻为: 1、 表层32(11/2)2(5.5 5.5/2)10.0175*0.001* 2.356*10*12*0.035*5.5r h R d h ππρ-++===2、内层4ounce32(11/2)2(5.5 5.5/2)10.0175*0.001* 1.178*10*14*0.035*5.5r h R d h ππρ-++===内层3ounce32(11/2)2(5.5 5.5/2)10.0175*0.001* 1.571*10*13*0.035*5.5r h R d h ππρ-++===在135℃时,R1的交流电阻为: 1、 表层:31 3.222*10R -= 2、 内层4ounce :31 1.612*10R -= 3ounce :31 2.149*10R -=那么变压器原边线圈电阻为(单位:毫欧): 4ounce(5.37+7.519+3.222)//(2.686+3.761+1.612)//(2.686+3.761+1.612)=3.223 3ounce(5.37+7.519+3.222)//(3.518+5.013+2.149)//(3.518+5.013+2.149)=4.01那么变压器副边线圈电阻为(单位:毫欧):4ounce 1.612/3=0.5373ounce 2.149/3=0.716所以4ounce覆铜时,变压器铜损为:(22P=+=(W)3.223*0.244cu3ounce覆铜时,变压器铜损为(224.01*0.316P=+=(W)cu二、输出电感铜损计算前提条件:Lout用3匝,4层PCB并联绕制。
电感磁芯外形图:25℃时,绕1匝时电阻计算为:2(11/2)1*1r h R d h πρ+=R1的直流电阻为: 2、 表层32(11/2)2(3.55 3.99/2)10.0175*0.001* 2.183*10*12*0.035*3.99r h R d h ππρ-++===2、内层4ounce32(11/2)2(3.55 3.99/2)10.0175*0.001* 1.091*10*14*0.035*3.99r h R d h ππρ-++===内层3ounce32(11/2)2(3.55 3.99/2)10.0175*0.001* 1.455*10*13*0.035*3.99r h R d h ππρ-++===在135℃时,R1的交流电阻为:1、 表层:331 2.183*1.36755*10 2.985*10R --==2、 内层4ounce :331 1.091*1.36822*10 1.493*10R --== 3ounce :331 1.455*1.36787*10 1.99*10R --== 那么输出电感的电阻@135℃为:(单位:毫欧)RLout@4ounce=(2.985+1.493+2.985)//(1.493*3)//(1.493*3)//(1.493*3)=1.244RLout@3ounce=(2.985+1.99+2.985)//(1.99*3)//(1.99*3)//(1.99*3)=1.592 所以4ounce 覆铜时,输出电感铜损为:21.244*(33) 1.355cu P ==(W )3ounce 覆铜时,输出电感铜损为21.592*(33) 1.734cu P == (W )电流密度:23314.76/@44*0.035*3.99*4J A mm ounce ==23319.7/@33*0.035*3.99*4J A mm ounce ==23329.52/@22*0.035*3.99*4J A mm ounce ==采用老400的磁芯,那么25℃时,绕2匝时电阻计算为:R1的直流电阻为: 1、 表层32(11/2)2(3.75 2.825/2)10.0175*0.001* 2.871*10*12*0.035*2.825r h R d h ππρ-++===2、 内层4ounce32(11/2)2(3.75 2.825/2)10.0175*0.001* 1.435*10*14*0.035*2.825r h R d h ππρ-++===内层3ounce32(11/2)2(3.75 2.825/2)10.0175*0.001* 1.914*10*13*0.035*2.825r h R d h ππρ-++===R2的直流电阻为: 1、 表层32(22/2)2(9.4 2.825/2)20.0175*0.001* 4.441*10*22*0.035*2.825r h R d h ππρ---===2、 内层4ounce32(22/2)2(9.4 2.825/2)20.0175*0.001* 2.22*10*24*0.035*2.825r h R d h ππρ---===内层3ounce32(22/2)2(9.4 2.825/2)20.0175*0.001* 2.961*10*23*0.035*2.825r h R d h ππρ---===单位:欧姆。
工作条件下的电阻值由于工作温度作用,需重新计算,最高工作温度定义为135℃,电阻值R 135为50.23424)50.234135(0135++=R R (234.5表示铜的K 值常数,铝的K 值常数是228.1)其中:常温24℃下直流电阻值R 0若考虑趋肤效应的影响,按下式进行趋肤效应下的电阻计算 (圆铜线按直径,铜皮或扁平线按厚度):30038.00035.096.0x x R R dcac++=)20(00393.01-+=T fdx d 线径(inch) f 工作频率(Hz) T 工作温度(℃)在135℃时,R1的交流电阻为:1、 表层:331 2.871*1.36755*10 3.926*10R --==2、内层4ounce :331 1.435*1.36822*10 1.963*10R --== 3ounce :331 1.914*1.36787*10 2.618*10R --== R2的交流电阻为:1、 表层:332 4.441*1.36755*10 6.073*10R --==2、内层4ounce :332 2.22*1.36822*10 3.037*10R --== 3ounce :332 2.961*1.36787*10 4.05*10R --==25℃时,绕1匝时电阻计算为:2(11/2)1*1r h R d h πρ+=R1的直流电阻为: 1、 表层32(11/2)2(3.75 2.825)10.0175*0.001* 1.828*10*12*0.035*5.65r h R d h ππρ-++===2、内层4ounce32(11/2)2(3.75 2.825)10.0175*0.001*0.914*10*14*0.035*5.65r h R d h ππρ-++===内层3ounce32(11/2)2(3.75 2.825)10.0175*0.001* 1.219*10*13*0.035*5.65r h R d h ππρ-++===在135℃时,R1的交流电阻为:3、 表层:331 1.828*1.36755*10 2.5*10R --==4、内层4ounce:33==10.9124*1.36822*10 1.248*10R--3ounce:331 1.219*1.36787*10 1.667*10==R--那么变压器原边线圈电阻为(单位:毫欧):4ounce ( 3.926+6.073+2.5)//(1.963+3.037+1.248)//(1.963+3.037+1.248)=2.4993ounce(3.926+6.073+2.5)//(2.618+4.05+1.667)//( 2.618+4.05+1.667)=3.125那么变压器副边线圈电阻为(单位:毫欧):4ounce 1.248/3=0.4163ounce 1.667/3=0.556所以4ounce覆铜时,变压器铜损为:(22P=+=(W)2.499*0.189cu3ounce覆铜时,变压器铜损为(22P=+=(W)3.125*0.246cu若为输出电感,则有:在135℃时,R1的交流电阻为:1、表层:33==1 1.828*1.36755*10 2.5*10R--2、内层4ounce:33==R--10.9124*1.36822*10 1.248*103ounce:33==1 1.219*1.36787*10 1.667*10R--那么输出电感的电阻@135℃为:(单位:毫欧)RLout@4ounce=( 2.5+1.248+2.5)//(1.248*3)//(1.248*3)//(1.248*3)=1.042RLout@3ounce=( 2.5+1.667+2.5)//(1.667*3)//(1.667*3)//(1.667*3)=1.333所以4ounce覆铜时,输出电感铜损为:2P==(W)1.042*(33) 1.135cu3ounce覆铜时,输出电感铜损为21.333*(33) 1.451P==(W)cu。