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1、變壓器鐵芯疊片方法簡介:負載曲線的平均負載系數(shù)越高,為達到損耗電能越小,要選用損耗比越小的變壓器;負載曲線的平均負載系數(shù)越低,為達到損耗電能越小,要選用損耗比越大的變壓器。將負載曲線的平均負載系數(shù)乘以一個大于1的倍數(shù),通??扇?-1.3,作為獲得最佳效率的負載系數(shù),然后按βb=(1/R)1/2計算變壓器應具備的損耗比。關(guān)鍵字:變壓器1、變壓器損耗計算公式(1)有功損耗:ΔP=P0+KTβ2PK-------(1)(2)無功損耗:ΔQ=Q0+KTβ2QK-------(2)(3)綜合功率損耗:ΔPZ=ΔP+KQΔQ----(3)Q0≈I
2、0%SN,QK≈UK%SN式中:Q0——空載無功損耗(kvar)P0——空載損耗(kW)PK——額定負載損耗(kW)SN——變壓器額定容量(kVA)I0%——變壓器空載電流百分比。UK%——短路電壓百分比β——平均負載系數(shù)KT——負載波動損耗系數(shù)QK——額定負載漏磁功率(kvar)KQ——無功經(jīng)濟當量(kW/kvar)上式計算時各參數(shù)的選擇條件:(1)取KT=1.05;(2)對城市電網(wǎng)和工業(yè)企業(yè)電網(wǎng)的6kV~10kV降壓變壓器取系統(tǒng)最小負荷時,其無功當量KQ=0.1kW/kvar;(3)變壓器平均負載系數(shù),對于農(nóng)用變壓器可取β=20%
3、;對于工業(yè)企業(yè),實行三班制,可取β=75%;(4)變壓器運行小時數(shù)T=8760h,最大負載損耗小時數(shù):t=5500h;(5)變壓器空載損耗P0、額定負載損耗PK、I0%、UK%,見產(chǎn)品資料所示。2、變壓器損耗的特征P0——空載損耗,主要是鐵損,包括磁滯損耗和渦流損耗;磁滯損耗與頻率成正比;與最大磁通密度的磁滯系數(shù)的次方成正比。渦流損耗與頻率、最大磁通密度、矽鋼片的厚度三者的積成正比。PC——負載損耗,主要是負載電流通過繞組時在電阻上的損耗,一般稱銅損。其大小隨負載電流而變化,與負載電流的平方成正比;(并用標準線圈溫度換算值來表示)。負
4、載損耗還受變壓器溫度的影響,同時負載電流引起的漏磁通會在繞組內(nèi)產(chǎn)生渦流損耗,并在繞組外的金屬部分產(chǎn)生雜散損耗。變壓器的全損耗ΔP=P0PC變壓器的損耗比=PC/P0變壓器的效率=PZ/(PZΔP),以百分比表示;其中PZ為變壓器二次側(cè)輸出功率。3、變壓器節(jié)能技術(shù)推廣1)推廣使用低損耗變壓器;(1)鐵芯損耗的控制變壓器損耗中的空載損耗,即鐵損,主要發(fā)生在變壓器鐵芯疊片內(nèi),主要是因交變的磁力線通過鐵芯產(chǎn)生磁滯及渦流而帶來的損耗。最早用于變壓器鐵芯的材料是易于磁化和退磁的軟熟鐵,為了克服磁回路中由周期性磁化所產(chǎn)生的磁阻損失和鐵芯由于受交變磁
5、通切割而產(chǎn)生的渦流,變壓器鐵芯是由鐵線束制成,而不是由整塊鐵構(gòu)成。1900年左右,經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)在鐵中加入少量的硅或鋁可大大降低磁路損耗,增大導磁率,且使電阻率增大,渦流損耗降低。經(jīng)多次改進,用0.35mm厚的硅鋼片來代替鐵線制作變壓器鐵芯。近年來世界各國都在積極研究生產(chǎn)節(jié)能材料,變壓器的鐵芯材料已發(fā)展到現(xiàn)在最新的節(jié)能材料——非晶態(tài)磁性材料如2605S2,非晶合金鐵芯變壓器便應運而生。使用2605S2制作的變壓器,其鐵損僅為硅鋼變壓器的1/5,鐵損大幅度降低。(2)變壓器系列的節(jié)能效果上述非晶合金鐵芯變壓器,具有低噪音、低損耗等特點,其空
6、載損耗僅為常規(guī)產(chǎn)品的1/5,且全密封免維護,運行費用極低。我國S7系列變壓器是1980年后推出的變壓器,其效率較SJ、SJL、SL、SL1系列的變壓器高,其負載損耗也較高。80年代中期又設計生產(chǎn)出S9系列變壓器,其價格較S7系列平均高出20%,空載損耗較S7系列平均降低8%,負載損耗平均降低24%,并且國家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列,推廣應用S9系列。S11是目前推廣應用的低損耗變壓器。S11型變壓器卷鐵心改變了傳統(tǒng)的疊片式鐵心結(jié)構(gòu)。硅鋼片連續(xù)卷制,鐵心無接縫,大大減少了磁阻,空載電流減少了60~80,提高了功率因數(shù),
7、降低了電網(wǎng)線損,改善了電網(wǎng)的供電品質(zhì)。連續(xù)卷繞充分利用了硅鋼片的取向性,空載損耗降低20~35。運行時的噪音水平降低到30~45dB,保護了環(huán)境。非晶合金鐵心的S11系列配電變壓器系列的空載損耗較S9系列降低75%左右,但其價格僅比S9系列平均高出30%,其負載損耗與S9系列變壓器相等。2)選擇與負載曲線相匹配的變壓器案例分析:配電變壓器的容量選擇A、按變壓器效率最高時的負荷率βM來選擇容量當建筑物的計算負荷確定后,配電變壓器的總裝機容量為:S=Pjs/βb×cosφ2(KVA)(1)式中Pjs——建筑物的有功計算負荷KW
8、;cosφ2——補償后的平均功率因數(shù),不小于0.9;βb——變壓器的負荷率。因此,變壓器容量的最終確定就在于選定變壓器的負荷率βb。我們知道,當變壓器的負荷率為:βb=βm=(1/R)1/2時效率最高。(2)R