变压器损耗计算及特征

负载曲线的平均负载系数越高，为达到损耗电能越小，要选用损耗比越小的变压器；负载曲线的平均负载系数越低，为达到损耗电能越小，要选用损耗比越大的变压器。将负载曲线的平均负载系数乘以一个大于1的倍数，通常可取1-1.3，作为获得最佳效率的负载系数，然后按βb＝（1/R）1/2计算变压器应具备的损耗比。

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％。

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。

当发现运行中的变压器油温过高时，应检查变压器的负荷大小以及冷却油的温度。同时与以往的同样的负荷时的温度相比较，检查温度计本身是否失灵。若以上检查均正常，但是油温比以往条件下高，且温升继续加大，则有可能是变压器内部故障．一般油浸式变压器内部故障有以下几种情况：分接开关接触不良．运行中分接开关的接触点压力不够或接触处污秽等原因，使接触电阻增大，从而导致接触点的温升而发热，非凡是在倒换分接头后和变压器过负荷运行时，更易使分接开关接触不良而发热，引起变压器油温过高。分接开关是否接触不良可以通过测量线圈直流电阻来确定。

线圈匝间短路。当几个相邻线圈匝间的绝缘损坏，它们之间将会出现短路电流．此短路电流使油温迅速上升．造成线圈绝缘损伤的原因很多，包括：外力、高温、制造工艺等多方面的原因。引起匝间短路的主要原因是过电流和过电压。测量线圈匝间是否短路，可以通过测量线圈的直流电阻和取油样化验来确定。铁心硅钢片片间短路。由于外力损伤或绝缘老化等原因，使片间发生短路,造成铁心涡流损耗增加而局部过热。此外,穿心螺杆绝缘损坏也是造成涡流的原因。