變壓器空載損耗、負載損耗以及阻抗電壓的計算
變壓器的損失電量分為鐵損失和銅損失，鐵損失也稱為空載損失，即固定損失，實際上是鐵芯產生的損失(也稱為鐵芯損失，銅損失也稱為負載損失)。
引文作者:上海蓋能電氣市場部（專注幹式變壓器30年）電話：189 1886 3098（微信同號）
變壓器損耗的計算公式:
(1)有：ΔP=Po+KTβ2Pk。
(2)無：ΔQ=Qo+KTβ2Qk。
(3)綜合功率損耗：ΔPz=ΔP+KQδQ。
Qo≈Io%Sn,Qk≈Uk%Sn。
公式中：
Qo-空載無功損耗(kvar)
Po空載損耗(kW)
Pk額定負載損耗(kW)
Sn變壓器額定容量(kVA)
Uk%-短路電壓百分比
β-負載係數是負載電流與額定電流的比率。
KT-負載波動損耗係數。
Qk-額定負載磁泄漏功率(kvar)
KQ-無當量(kW/kvar)
上述計算中各參數的選擇條件：
(1)KT=1.05；
(2)城市電網和工業企業電網6kV~10kV降壓變壓器取係統最小負荷時，其無功當量KQ=0.1kW/kvar；
(3)變壓器的平均負載係數取決於農業變壓器的β=20%；對於工業企業，采用三班製，取決於β=75%；
(4)變壓器運行時間T=8760h，最大負載損耗時間T=5500h；
(5)變壓器耗Po,額定負載損耗Pk,Io%,Uk%，見產品出廠數據。
第二，變壓器損耗的特點:
Po空載損耗，主要是鐵損耗，包括磁滯損耗和渦流損耗；磁滯損耗與頻率成正比；與最大磁通密度的次方成正比;渦流損耗與頻率、最大磁通密度和矽鋼片厚度成正比。
Pc-負載損耗主要是負載電流通過繞組時的電阻損耗，一般稱為銅損耗。其大小隨負載電流而變化，與負載電流的平方成正比(用標準線圈溫度轉換值表示)。
負載損耗也受變壓器溫度的影響。同時，負載電流引起的磁泄漏會在繞組內產生渦流損耗，繞組外的金屬部分會產生雜散損耗。
全損耗ΔP=Po+Pc變壓器。
變壓器損耗比=Pc/Po。
變壓器效率=Pz/(Pz+ΔP)，以百分比表示；其中Pz是變壓器的二次輸出功率。
第三，變損電量的計算:
變壓器的損失電量由鐵損失和銅損失兩部分構成。鐵損失與運轉時間有關，銅損失與負荷大小有關。因此，必須分別計算損失電量。
1.鐵損耗電量計算:不同型號和容量的鐵損耗電量計算公式為:鐵損耗電量(千瓦時)=空載損耗(千瓦時)×供電時間(小時)
變壓器的空載損耗(鐵損耗)由附表檢測到。供電時間是變壓器的實際運行時間，根據以下原則確定:
對於連續供電的用戶，每月按720小時計算。
(2)youyudianwangdeyuanyin，zhongduangongdianhuoxianzhidianlu，genjubiandianzhanxiangyonghudeshijigongdianshijianshujisuan，budeyinanyijisuanweiliyou，renganquanyueyunxingjisuan，bianyaqitingdianhou，zizhuirongsiguanjiaogeigongdianzhandeshijian，zaijisuantiesunshiyingkouchu。
(3)變壓器低壓側配有積時鍾的用戶，按累計供電時間計算。
2.銅損耗電量的計算:當負載率低於40%時，按月用電量(以電能表讀數)的2%計算。計算公式:銅損耗電量(千瓦時)=月用電量(千瓦時)×2%
由於銅損耗與負載電流(電量)的大小有關，當月平均負載率超過40%時，銅損耗電量應按月用電量的3%計算。當負載率為40%時，月用電量由附表檢查。負載率的計算公式為:負載率=複製電量/S.T.Cos￠。
公式：S-配變額定容量(千伏安)；T-每月日程表時間，取720小時；COS-功率因數，取0.80。
電力變壓器的損壞可分為銅損壞和鐵損壞。銅損壞一般為0.5%。鐵損壞一般為5~7%。幹式變壓器的損壞小於油侵入。總損壞:0.5+6=6.5計算方法:1000KVA×6.5%=65KVA。
65KVA×24小時×365天=569400KWT(度)
變壓器上的標誌有特定的數據。
第四，變壓器的空載損耗:
空載損耗是指變壓器的de二er次ci側ce開kai路lu，當dang一yi次ci側ce加jia額e率lv和he額e定ding電dian壓ya的de正zheng弦xian波bo電dian壓ya時shi，變bian壓ya器qi吸xi收shou的de功gong率lv。一yi般ban隻zhi注zhu意yi額e定ding頻pin率lv和he額e定ding電dian壓ya，有you時shi不bu注zhu意yi分fen接jie電dian壓ya和he電dian壓ya波bo形xing、測量係統精度、測試儀器和測試設備。損耗的計算值、標準值、測量值和保證值又混淆了。
如(ru)果(guo)在(zai)一(yi)次(ci)側(ce)增(zeng)加(jia)電(dian)壓(ya)，並(bing)且(qie)有(you)分(fen)接(jie)，如(ru)果(guo)變(bian)壓(ya)器(qi)是(shi)恒(heng)磁(ci)通(tong)調(tiao)壓(ya)，則(ze)增(zeng)加(jia)的(de)電(dian)壓(ya)應(ying)該(gai)是(shi)相(xiang)應(ying)連(lian)接(jie)電(dian)源(yuan)的(de)分(fen)接(jie)位(wei)置(zhi)的(de)分(fen)接(jie)電(dian)壓(ya)。如(ru)果(guo)是(shi)變(bian)磁(ci)通(tong)調(tiao)壓(ya)，由(you)於(yu)每(mei)個(ge)分(fen)接(jie)位(wei)置(zhi)的(de)空(kong)載(zai)損(sun)耗(hao)不(bu)同(tong)，必(bi)須(xu)根(gen)據(ju)技(ji)術(shu)條(tiao)件(jian)選(xuan)擇(ze)正(zheng)確(que)的(de)分(fen)接(jie)位(wei)置(zhi)，並(bing)施(shi)加(jia)規(gui)定(ding)的(de)額(e)定(ding)電(dian)壓(ya)，因(yin)為(wei)當(dang)變(bian)磁(ci)通(tong)調(tiao)壓(ya)時(shi)，一(yi)次(ci)側(ce)總(zong)是(shi)在(zai)每(mei)個(ge)分(fen)接(jie)位(wei)置(zhi)增(zeng)加(jia)一(yi)個(ge)電(dian)壓(ya)。
一(yi)般(ban)來(lai)說(shuo)，要(yao)求(qiu)施(shi)加(jia)電(dian)壓(ya)的(de)波(bo)形(xing)必(bi)須(xu)接(jie)近(jin)正(zheng)弦(xian)波(bo)形(xing)。因(yin)此(ci)，首(shou)先(xian)，使(shi)用(yong)諧(xie)波(bo)分(fen)析(xi)儀(yi)測(ce)量(liang)電(dian)壓(ya)波(bo)形(xing)中(zhong)的(de)諧(xie)波(bo)分(fen)量(liang)，其(qi)次(ci)，使(shi)用(yong)簡(jian)單(dan)的(de)方(fang)法(fa)，使(shi)用(yong)平(ping)均(jun)值(zhi)電(dian)壓(ya)表(biao)，但(dan)刻(ke)度(du)為(wei)有(you)效(xiao)值(zhi)的(de)電(dian)壓(ya)表(biao)測(ce)量(liang)電(dian)壓(ya)，並(bing)與(yu)有(you)效(xiao)值(zhi)電(dian)壓(ya)表(biao)讀(du)數(shu)相(xiang)比(bi)。當(dang)兩(liang)者(zhe)之(zhi)間(jian)的(de)差(cha)異(yi)大(da)於(yu)3%時，表明電壓波形不是正弦波，空載損耗應根據新標準無效。
對(dui)於(yu)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)來(lai)說(shuo)，必(bi)須(xu)選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)測(ce)試(shi)線(xian)路(lu)，選(xuan)擇(ze)合(he)適(shi)的(de)測(ce)試(shi)設(she)備(bei)和(he)儀(yi)器(qi)。由(you)於(yu)導(dao)磁(ci)材(cai)料(liao)的(de)發(fa)展(zhan)，每(mei)公(gong)斤(jin)損(sun)耗(hao)的(de)瓦(wa)數(shu)大(da)大(da)降(jiang)低(di)，製(zhi)造(zao)商(shang)選(xuan)擇(ze)優(you)質(zhi)高(gao)導(dao)磁(ci)晶(jing)粒(li)取(qu)向(xiang)矽(gui)鋼(gang)片(pian)，甚(shen)至(zhi)選(xuan)擇(ze)非(fei)晶(jing)合(he)金(jin)作(zuo)為(wei)導(dao)磁(ci)材(cai)料(liao)，結(jie)構(gou)上(shang)又(you)發(fa)展(zhan)了(le)階(jie)梯(ti)接(jie)縫(feng)和(he)全(quan)斜(xie)無(wu)孔(kong)等(deng)，工(gong)藝(yi)上(shang)采(cai)用(yong)了(le)不(bu)疊(die)加(jia)的(de)磁(ci)軛(e)工(gong)藝(yi)，製(zhi)造(zao)商(shang)都(dou)在(zai)發(fa)展(zhan)低(di)損(sun)耗(hao)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)，特(te)別(bie)是(shi)空(kong)載(zai)損(sun)耗(hao)已(yi)經(jing)大(da)大(da)降(jiang)低(di)。所(suo)以(yi)對(dui)於(yu)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)提(ti)出(chu)了(le)新(xin)的(de)要(yao)求(qiu)。容(rong)量(liang)不(bu)變(bian)，空(kong)載(zai)損(sun)耗(hao)降(jiang)低(di)意(yi)味(wei)著(zhe)空(kong)載(zai)時(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)降(jiang)低(di)，功(gong)率(lv)因(yin)數(shu)小(xiao)要(yao)求(qiu)製(zhi)造(zao)商(shang)改(gai)變(bian)和(he)改(gai)變(bian)測(ce)量(liang)係(xi)統(tong)。三(san)瓦(wa)特(te)表(biao)法(fa)測(ce)量(liang)，選(xuan)擇(ze)0.05-0.1級互感器，選擇低功率因數的瓦特表，隻有這樣，才能保證測量精度。當功率因數為0.01時，互感器的相位差為1分時，功率誤差為2.9%。因yin此ci，在zai實shi際ji測ce量liang中zhong，還hai需xu要yao正zheng確que選xuan擇ze與yu電dian流liu因yin此ci，當dang電dian流liu傳chuan感gan器qi的de電dian流liu傳chuan感gan器qi與yu電dian流liu傳chuan感gan器qi的de誤wu差cha較jiao大da時shi，與yu電dian流liu傳chuan感gan器qi的de電dian流liu傳chuan感gan器qi與yu電dian流liu傳chuan感gan器qi的de誤wu差cha較jiao大da。
此(ci)外(wai)，在(zai)設(she)計(ji)中(zhong)，根(gen)據(ju)規(gui)定(ding)的(de)程(cheng)序(xu)，參(can)考(kao)所(suo)選(xuan)矽(gui)鋼(gang)片(pian)的(de)單(dan)位(wei)損(sun)耗(hao)和(he)工(gong)藝(yi)係(xi)數(shu)所(suo)計(ji)算(suan)的(de)空(kong)載(zai)損(sun)耗(hao)，一(yi)般(ban)稱(cheng)為(wei)計(ji)算(suan)值(zhi)。該(gai)值(zhi)應(ying)與(yu)標(biao)準(zhun)中(zhong)規(gui)定(ding)的(de)標(biao)準(zhun)值(zhi)或(huo)與(yu)合(he)同(tong)中(zhong)規(gui)定(ding)的(de)標(biao)準(zhun)值(zhi)或(huo)保(bao)證(zheng)值(zhi)進(jin)行(xing)比(bi)較(jiao)。計(ji)算(suan)值(zhi)必(bi)須(xu)小(xiao)於(yu)標(biao)準(zhun)值(zhi)或(huo)保(bao)證(zheng)值(zhi)，不(bu)在(zai)計(ji)算(suan)上(shang)吃(chi)寬(kuan)裕(yu)度(du)，特(te)別(bie)是(shi)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)的(de)變(bian)壓(ya)器(qi)。此(ci)外(wai)，計(ji)算(suan)值(zhi)隻(zhi)對(dui)設(she)計(ji)者(zhe)或(huo)設(she)計(ji)部(bu)門(men)有(you)效(xiao)，沒(mei)有(you)法(fa)律(lv)效(xiao)力(li)，不(bu)能(neng)用(yong)計(ji)算(suan)值(zhi)來(lai)判(pan)斷(duan)產(chan)品(pin)的(de)損(sun)耗(hao)水(shui)平(ping)。標(biao)準(zhun)規(gui)定(ding)的(de)標(biao)準(zhun)值(zhi)或(huo)合(he)同(tong)規(gui)定(ding)的(de)保(bao)證(zheng)值(zhi)具(ju)有(you)法(fa)律(lv)效(xiao)力(li)。超(chao)過(guo)標(biao)準(zhun)值(zhi)加(jia)允(yun)許(xu)偏(pian)差(cha)，或(huo)保(bao)證(zheng)值(zhi)(保證值等於標準值加允許偏差)dechanpinweibuhegechanpin。ruguoyousunshipingguxitong，yibanzaihetongzhonghuizhichu，tebieshichukouchanpin，chaoguoguidingsunshizhiyaofakuan，kongzaisunshidefakuanzuigao，ouzhouguojiadesunshipingguzhikecankao1994年第11期。每千瓦要罰幾千美元。這是與經濟效益直接掛鉤的。
要正確理解實測值的概念，不是互特表的讀數(或功率轉換器的讀數)，而er是shi將jiang實shi測ce值zhi轉zhuan換huan為wei額e定ding條tiao件jian，具ju有you足zu夠gou的de精jing度du。對dui於yu空kong載zai損sun耗hao的de實shi測ce值zhi，主zhu要yao是shi電dian源yuan的de電dian壓ya波bo形xing為wei正zheng弦xian波bo，平ping均jun值zhi電dian壓ya表biao讀du數shu與yu有you效xiao值zhi電dian壓ya讀du數shu之zhi差cha小xiao於yu3%。
第五，空載損耗、負載損耗、阻抗電壓的計算：
空載損耗:變壓器二次繞組開路時，一次繞組施加額定頻率正弦波形額定電壓時，消耗的有效功率稱為空載損耗。
算法如下:空載損耗=空載損耗過程係數×單位損耗×鐵芯。
負載損耗:變壓器二次繞組短路(穩定)時，一次繞組流通額定電流時消耗的有效功率稱為負載損耗。
算法如下:負載損耗=最大一對繞組的電阻損耗+附加損耗。
附加損耗=繞組渦流損耗+繞組導線環流損耗+分散損耗+導線損耗。
阻抗電壓:變壓器二次繞組短路(穩定)時，一次繞組流通額定電流時施加的電壓稱為阻抗電壓uz。通常，uz以額定電壓的百分比表示，即uz=(uz/u1n)*100%
匝數：u=4.44*f*B*At,V。
其中:B-鐵芯磁密度，TAt-鐵芯有效截麵積，平方米。
可轉換為變壓器設計計算常用公式：
f=50Hz時:u=B*At/450*10^5，v。
f=60Hz時:u=B*At/375*10^5，v。
如已知相電壓和匝數，匝電勢等於相電壓除以匝數變壓器空載損耗計算-變壓器空載損耗構成。
kongzaisunhaobaokuotiexinzhongdecizhihewoliusunhao，yijichujixianquandianzushangdekongzaidianliusunhao，qianzhechengweitiesunhao，houzhechengweitongsunhao。yinweikongzaidianliuhenxiao，houzhekeyihulvebuji，suoyikongzaisunhaojibenshangshitiesunhao。
影響變壓器空載損耗和鐵損耗的因素很多，用數學表示。
Pn,Pw-表示磁滯損耗和渦流損耗kn,kw-常數。
f-變壓器施加電壓的頻率赫。
Bm-鐵芯中最大磁通密度韋/米2。
n-什捷因麥茲常數，當Bm=(1.0~1.6)韋/米2時，對於目前使用的方向性矽鋼片，n≈2。
根據變壓器的理論分析，如果初級感應電勢為E1(伏)，則為E1=KfBm
k是比例常數，取決於初級匝數和鐵芯截麵積，鐵損失如下:
因為初級漏阻抗壓降很小，如果忽略不計，E1=U1。
可見，變壓器的空載損耗與外部施加電壓密切相關。如果電壓V是一定值，變壓器的空載損耗將保持不變(因為f是不變的)，空載損耗也稱為不變損耗。如果電壓波動，空載損耗將發生變化。變壓器的鐵損與鐵芯材料和製造工藝有關，與負載大小無關。
