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當(dāng)變壓器有載時(shí)aM了有固定的鐵損外還有負(fù)blishing變壓壓器輸出出功率與輸入功率之比bookmark2變壓器是工業(yè)企業(yè)內(nèi)部供電網(wǎng)絡(luò)中的主要設(shè)備，其電能損耗占企業(yè)內(nèi)部供配電網(wǎng)絡(luò)損耗的50~60因此，合理選擇變壓器容量與負(fù)載之間的匹配是確保企業(yè)供配電網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵，對(duì)節(jié)約能源具有重要意義。然而，這個(gè)問題一直被許多電氣工作人員所忽視，他們常常以變壓器是否“大馬拉小車”這一簡(jiǎn)單的標(biāo)準(zhǔn)來判斷變壓器運(yùn)行狀態(tài)的優(yōu)劣，錯(cuò)誤地認(rèn)為變壓器容量利用率越高越好。實(shí)際上，從節(jié)電的角度來說，這是單一地強(qiáng)調(diào)鐵損，而忽視了銅損這一重要因素，也就是說，沒有從理論上弄清楚變壓器損耗的概念，因此有時(shí)會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤，把浪費(fèi)電能當(dāng)成節(jié)約電能。要想使變壓器處于佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)，必須使變壓器處于佳負(fù)荷系數(shù)下運(yùn)行，也就是如何根據(jù)負(fù)荷選擇變壓器的經(jīng)濟(jì)容量，下面就這一問題作簡(jiǎn)要闡述。

1變壓器的有關(guān)概念1.1變壓器的損耗變壓器的損耗主要由鐵損和銅損兩部分。變壓器的鐵損是指變壓器運(yùn)行時(shí)鐵芯中的渦流損耗與磁滯損耗之和，用PFe表示。當(dāng)變壓器空載時(shí)，因其空載電流很小，故銅損也很小，所以此變壓器的損耗（即空載損耗P0幾乎等于鐵損，在電源、電壓和頻率不變的情況下，鐵損僅和磁通密度有關(guān)，而幾乎與負(fù)載無關(guān)，所以，無論空載還是有載，變壓器的鐵損幾乎不變，即PFe=P.載電流流過原、副線圈所產(chǎn)生的電阻損耗，即銅損Pcu其大小與負(fù)載電流平方成正比，即：分別為原、副線圈的電阻；K??變比；R'?折算到副邊的等效電阻。

若變壓器滿載時(shí)副邊額定電流為/2H而此變壓器的銅損Pcu近似等于短路損耗PK故：將（2）式代入（1）式，即變壓器任意負(fù)荷時(shí)的銅損：這樣，變壓器在不同負(fù)荷系數(shù)條件下的總有功損耗為：事實(shí)上，變壓器在運(yùn)行中無功損耗也是存在的。

1.2變壓器的效率壓器的效率。

損=PShciP+P+P2Pk故變壓器的效率為：100中Sh為變壓器的額定容量（kVA）；cosT為負(fù)載的功率因數(shù)。

顯然，變壓器的效率n是負(fù)荷率卩的函數(shù)。

2變壓器的節(jié)電分析長(zhǎng)期以來，人們以變壓器容量的利用率是否低于某一數(shù)值作為劃分變壓器是否節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際上有時(shí)這種標(biāo)準(zhǔn)不是在節(jié)約電能，而是在浪費(fèi)電能。

產(chǎn)生這種錯(cuò)誤的直接原因是由于當(dāng)根據(jù)容量利用率的大小認(rèn)為變壓器“大馬拉小車”時(shí)，必然要以利用率高的小容量變壓器來代替大容量變壓器，從而是單一地考慮了鐵損而忽視了銅損。實(shí)際上，往往對(duì)于某一負(fù)載，小容量的有功損耗大于大容量變壓器的有功損耗，故是浪費(fèi)了電能。其正確的節(jié)約功率計(jì)算應(yīng)由以下步驟導(dǎo)出：大容量變壓器的有功損耗：?大容量變壓器的負(fù)荷率；PDK?大容量變壓器的短路損耗，kW.小容量變壓器的有功損耗：某水泵房正常運(yùn)行時(shí)有2臺(tái)泵同時(shí)開動(dòng)，每臺(tái)泵由100kW電機(jī)帶動(dòng)，所以經(jīng)常負(fù)荷為200kW，cST=0.9，原配備1臺(tái)750kVA變壓器，其容量利用率僅為34左右，視為“大馬拉小車”，后換1臺(tái)250kVA小變壓器，利用率達(dá)將近100，但實(shí)測(cè)2臺(tái)變壓器的參數(shù)如表1表1實(shí)測(cè)變壓器的參數(shù)容量（VA）鐵損（W）銅損（W）首先，根據(jù)習(xí)慣計(jì)算方法（忽略銅損）得出節(jié)約功率：以上結(jié)果表明，大容量變壓器的損耗小于小容量變壓器的損耗，其實(shí)是浪費(fèi)電能。

這即是把浪費(fèi)電力當(dāng)成節(jié)電之例，主要原因是習(xí)慣的計(jì)算方法忽略了銅損之故。

由上可見，從節(jié)電的角度來分析，在某些情況下，變壓器“小馬拉小車”不如“中馬拉小車”，甚至反而不如“大馬拉小馬”，所以計(jì)算時(shí)一定要考慮變壓器空載和負(fù)載兩方面的損耗，在節(jié)電還是費(fèi)電上才能正確地做出結(jié)論。根據(jù)負(fù)載率與變壓器容量之間的關(guān)系得：3變壓器佳負(fù)載率與節(jié)電將（9）式代入（8）式得：變壓器的負(fù)載系數(shù)即變壓器運(yùn)行負(fù)載與額定容1現(xiàn)舉例加以說明Acadc咖alElectrnk觸趾地式兩邊對(duì)P求導(dǎo)令再將大容量變壓器的有功損耗減去小容量變壓器的有功損耗：即（7）式減去（10）式，求得計(jì)算節(jié)約變壓器功率的完整式：當(dāng)變壓器運(yùn)行損耗低、效率高時(shí)的負(fù)載系數(shù)為佳負(fù)載系數(shù)，變壓器運(yùn)行于當(dāng)實(shí)際銅損等于鐵損時(shí)效率高。

變壓器的效率為：n=P2/P1X1o即當(dāng)變壓器的銅損等于鐵損時(shí)，效率高，因此，變壓器的佳負(fù)荷率為：0=p/PK考慮到變壓器運(yùn)行時(shí)無功在系統(tǒng)中傳輸所引起的有功損耗，佳負(fù)荷率修正為：由佳負(fù)荷率的公式可以看出，變壓器的高效率并不出現(xiàn)在滿載時(shí)，一般在50左右，但我們具體在選擇變壓器容量時(shí)，要根據(jù)負(fù)載情況和佳負(fù)荷率，選擇合理的變壓器，使變壓器處于佳經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，達(dá)到節(jié)電目的。

4變壓器經(jīng)濟(jì)容量的選擇41選擇變壓器容量的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則選擇變壓器容量要從節(jié)能的目的出發(fā)，首先，應(yīng)考慮使用環(huán)境及選用低損耗變壓器；其次，根據(jù)生產(chǎn)要求計(jì)算出需要的大負(fù)載，再根據(jù)佳負(fù)荷率選擇合適的變壓器容量。

42變壓器容量的選擇方法根據(jù)生產(chǎn)工藝要求，求出變壓器大計(jì)算負(fù)載Ss.從表2查出佳負(fù)載系數(shù)如，乘以0.55表26-10kV變壓器部分佳負(fù)載系數(shù)容量，kVA型號(hào)（恒定或均衡負(fù)載取1，波動(dòng)頻繁，幅值較大的負(fù)載取大值，0.55為驗(yàn)算變壓器容量，如果小于該值就是“大馬拉小車”），即為經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)，所以變壓器輸出容量為：根據(jù)計(jì)算容量選擇相近標(biāo)準(zhǔn)容量值的變壓器。

4.3變壓器容量損失對(duì)經(jīng)濟(jì)性的影響變壓器在佳負(fù)載系數(shù)下運(yùn)行時(shí)，實(shí)際負(fù)載僅為其額定容量的50左右，從建設(shè)投資來考慮并不理想，分析如下：變壓器運(yùn)行經(jīng)濟(jì)時(shí)，節(jié)電對(duì)損失容量投資的抵償年限（即投資全部收回年限），據(jù)統(tǒng)計(jì)一般只需2-3.5年，多也不會(huì)超過5年。

從變壓器使用壽命考慮，變壓器的額定負(fù)載下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的自然壽命為20年若過載時(shí)，繞組每升高6-8°C，壽命將減少一半，反之，若運(yùn)行在佳負(fù)載系數(shù)或經(jīng)濟(jì)區(qū)，使用壽命可延長(zhǎng)。

供電部門強(qiáng)調(diào)變壓器負(fù)載系數(shù)應(yīng)在70-80，用戶根據(jù)生產(chǎn)需求并加一定的容量向供電部門申請(qǐng)用電容量，故實(shí)行運(yùn)行負(fù)載系數(shù)比供電部門要求低，即接近佳負(fù)載系數(shù)。

無功功率的補(bǔ)償。企業(yè)用電設(shè)備絕大多數(shù)是感性負(fù)載，因此，除消耗有功功率外，還要消耗一定的無功功率，對(duì)無功功率通常利用人工補(bǔ)償以達(dá)到降低損耗提高電壓，增大變壓器輸出能力，減少設(shè)備投資費(fèi)用的目的。

通過運(yùn)行的實(shí)踐表明，一般功率因數(shù)保持在0.9-0.95之間為佳，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，補(bǔ)償電容量也跟著變化，才能保持佳的功率因數(shù)，取得較好的節(jié)電效果。

5綜上所述，變壓器容量與負(fù)載之間的合理選配，令其在佳負(fù)荷率下工作，并在節(jié)電計(jì)算中嚴(yán)密分析鐵損和銅損兩方面的因素，這將真正做到以理論分析為依據(jù)，使變壓器在佳經(jīng)濟(jì)運(yùn)行狀態(tài)下運(yùn)行，這對(duì)節(jié)約電能是具有現(xiàn)實(shí)意義的，而單純地以變壓器是否“大馬拉小車”來判斷是否節(jié)能是片面的。