建筑电气中变压器节能探讨

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1、建材世界2012年第33卷第6期doi：10．3963／j．issIL1674—6066．2012．06．033建筑电气中变压器节能探讨王大庆(大连理工大学现代工程检测有限公司，大连116100)摘要：该文通过对变压器耗能形式的分析，提出了变压器节能的若干举措。关键词：变压器；有功损耗；无功损耗；经济运行Di卵u豁i伽帆Ener野SavingofTral陷f0珊erinBllildingEngineering’似NGD口一gi竹g(M0demEng洒eeriIlgTestCo，Ltd，观liaJlUmversityof风hnology，眈li

2、aIl116100，CKna)Ah；t髓ct：T}lis枷cle锄lyzestraJlsfomerenergyfom，a11dgivesS0mesuggestionsfortransfomerenergy．鼯、，ing．Keywords：t瑚sfomer；activepowerloss；reactivepo、ⅣerloSs；economicoperation我国是一个能源短缺的国家，人均能源资源占有量少，仅为世界平均水平的一半，但能源浪费非常严重，能源利用效率远远低于世界先进水平。建筑能耗已成为一个国家总能耗的重要组成部分，我国建筑能耗约占全

3、国总能耗的1／4，电力系统要把电能从发电站送到用户，至少要经过4～5级变压器方可把电能输送到低压用电设备。虽然变压器本身效率很高，但因其数量多、容量大，总损耗量依然很大。据统计，我国变压器的总损耗量占系统总发电量的10％左右，如果损耗量降低1％，每年可节约上百亿度电。1变压器损耗及效率的相关参数计算1．1变压器损耗变压器损耗包括有功功率损耗和无功功率损耗2部分。．变压器有功功率损耗包括铁损耗和铜损耗。铁损耗又称空载损耗，其值与铁芯材质有关，而与负荷大小无关；而铜损耗与负载电流平方成正比，负载电流为额定值时的铜损耗又称短路损耗。变压器有功功率损

4、耗可用公式(1)计算。△P—Po+酽R(1)式中，△P为有功功率损耗，kW；P0为变压器铁损耗或变压器空载损耗，kW；R为变压器铜损耗或变压器短路损耗，kW；p为变压器负载率，％。变压器的无功消耗也由2部分组成，一部分由励磁电流即空载电流造成的损耗Q0，它与铁芯有关而与负荷无关，可由公式(2)求取。另一部分无功消耗是指1、2次绕组的漏磁电抗损耗，其大小与负载电流平方成正比，此消耗又称变压器无功漏磁损耗Q，可由公式(3)求得。变压器总的无功功率消耗可按公式(4)计算。Qb—JoSⅣ×10-2(2)式中，Q0为变压器空载时的无功功率，kvar；L

5、为空载电流百分率，％；SN为变压器额定容量，kV·A。QI=队SN×10．2(3)式中，Q为变压器额定负载时的无功功率，kvar；巩为变压器阻抗电压，％。收稿日期：2012-06-02．作者简介：王大庆(1957一)，副高级工程师．E-mail：547313660@qq．com122建材世界2012年第33卷第6期△Q=Q。+酽QI(4)式中，△Q为变压器无功功率消耗，kvar。1．2变压器的综合有功功率消耗(以)综合有功功率消耗是指变压器的原无功功率消耗折算成的有功功率损耗与原有功功率损耗之和，可按公式(5)计算△P：=△P+KQQ(5)式

6、中：△Pz为变压器综合有功功率损耗，kw；KQ为无功经济当量，指变压器每减少1kvar无功功率消耗，引起有功损失下降的千瓦值。1．3变压器的效率【叩)变压器的效率可按公式(6)计算7一P2／Pl一(芦Ncos纰／(芦Ncos仍+Po+炉P^)]×100％(6)式中，P·为变压器电源侧输入功率，kW；Pz为变压器负载侧输出功率，kW；cos和为负载功率因数；卢为变压器负载系数；SN为变压器额定容量，kV·A；P0、R意义同上。1．4变压器的负载系数(声)变压器的负载系数可按公式(7)计算p—12／12N—P2／SNcos仇(7)式中，Iz为变压

7、器负荷电流，A；J。N为变压器二次额定电流，A；P。、SN、∞s伫意义同上。1．5变压器的综合经济负载系数(肠)变压器综合功率经济运行的参数即综合经济负载系数，可按公式(8)计算胁一佤石=√糍(8)式中，跏为变压器综合负载系数；P动为空载综合功率损失，kW；P么为额定负载综合功率损失，kw。1．6变压器的有功功率损失率和损失率的负载特性变压器的有功功率损失率△P％可按公式(9)计算△P％一△P／Pl一[(P6+J92Pt)／(芦Ncos纰+Po+酽P^)]×100％(9)由公式(9)可以看出变压器的有功功率损失△P及有功功率损失率△P％与变压

8、器负载率所构成的函数关系，其负载特性曲线如图1所示。从图1中可以看出，当负载系数p达到某一数值时，变压器的有功功率损失率达到最小值△P％曲。通过对变压器的有功功率损