变压器耗多少度电?

lzmyl

变压器耗多少度电?

国电力变压器产品可按容量大小分为大型变压器(容量大于或等于8000kVA)和中小型变压器(容量小于或等于6300kVA)；也可按电压等级分为6kV、10kV、35kV、60kV、110kV、220kV、330kV和500kV等。作为电压变换设备，变压器被广泛应用于输电和配电领域，特别是10kV和35kV电压等级的变压器，在电力、工业和商业配电系统中被普遍使用，且数量巨大。1999年，我国年产变压器约33.8万台，其中10kV和35kV级约31.3万台，占92.6％。据估计，目前在电网上运行的10kV和35kV级变压器约有10亿kVA以上。由于使用量大，运行时间长，变压器在选择和使用上存在着巨大的节能潜力，特别是量大面广的10kV和35kV级变压器。选择高效节能产品，不但对节约能源具有重要意义，同时还可以大大降低变压器的运营成本，是企业改善经济效益的重要途径。我国10kV和35kV级变压器绝大多数为标准设计，其产品标准经历?quot;64"标准、"73"标准、"86"标准到90年代中期的"95"标准的不断进步，产品由原来的高损耗型(SJ，SJL…S7)发展到了现行的较低损耗型(S9型等)。截至1998年底，S7型变压器及以前的产品已由国家先后公布淘汰，停止其生产和销售。随着计划经济向市场经济的转变，以及社会对节能和环保的需求，我国变压器的效率水平将呈现出多样化的趋势。目前市场上已出现了比S9系列更节能的产品，如S10、S11系列等。

在电网使用的变压器中，役龄超过20年的老旧变压器仍约占10％以上。这些变压器是按照60和70年代当时"64"和"73"标准设计的产品，损耗非常高。与当前的S9系列相比，平均损耗高100％以上，节能潜力巨大。对于企业来说，如何从长远的经济效益出发，确定适当的变压器效率水平以及是否应该用节能变压器替换高耗能变压器，是变压器选购和管理中亟待解决的问题之一。

国际上有许多评价变压器能效的方法，所有的方法都要求比较变压器价格及其损耗费用。美国在70年代后期，由于能源价格的攀升，许多电力公司开始要求所设计的变压器应能具有最低的服务年限费用，这样就产生了总拥有费用(TOC)法。TOC法在美国于1981年发展成为工业标准。按照TOC标准购置变压器一直沿用至今，TOC方法是总和了变压器的初始费用和等价现值的损耗费用，表达所购变压器全面的综合费用。我们用TOC法曾评述过配电变压器S9型与S7型的经济效益，比较结果说明了S9变压器价格虽高于S7约20％，但损耗指标比S7低约21％，S9所多支村的资金可以在2～3年内从节约的损耗电费中收回。同样，用S9变压器更换80年前的老变压器产品进行效益比较的结果说明，在只支付S9的设备费不计老变压器回收价值的条件下，S9的资金也可以在2～3年内从节约的损耗电费中得到偿还。

本文介绍了用等价初始费用(EquivalentFirstCost-EFC)的总拥有费用法TOCEFC(以下简称TOC)评价变压器经济效益的具体方法及计算过程。

本文提供的方法参照了美国国家电气制造商协会的有关标准，即：美国NEMATP1－1996标准，并结合了中国的实际情况。

2 总拥有费用法TOC(TotalOwningCost)

所谓总拥有费用(TOC)，就是变压器的初始投资和其在使用期内的损耗费用之和。总拥有费用法通过比较具有不同效率水平和不同价格的变压器的总拥有费用，按照总拥有费用最低来选择变压器效率水平。

2.1 TOC的计算公式

TOC=C＋A×NL＋B×LL

式中 NL--变压器额定空载损耗或铁损，kW； LL--变压器额定负载损耗或铜损，kW；A--变压器寿命期间空载损耗每千瓦的资本费用，元/kW； B--变压器寿命期间负载损耗每千瓦的资本费用，元/kW； C--变压器初始费用，方案对比时可用其设

备价格，元。

2.2 计算式参数的确定

2.2.1 变压器空载损耗NL和负载损耗LL

变压器空载损耗NL和负载损耗LL都包括额定有功损耗并计及其无功功率在电网上的有功损耗，按下式计算：

空载损耗 NL=P0＋kQ0=P0＋k(I0％Se/100)

负载损耗 LL=Pf＋kQf=Pf＋k(Ud％Se/100)

式中 P0--变压器额定空载有功损耗，即铁损kW；

Q0--变压器额定励磁功率，kvar；

Pf--变压器额定负载有功损耗，即铜损kW；

Qf--变压器额定负载漏磁功率，kvar；

k--无功经济当量，按变压器在电网中的位置取值，一般可取k=0.1kW/kvar；

I0％--变压器空载电流，％；

Ud％--变压器阻抗电压，％；

Se--变压器额定容量，kVA。

2.2.2 A、B系数

A系数是变压器寿命期间单位空载损耗的资本费用(元/kW)，B系数是变压器寿命期间单位负载损耗的资本费用(元/kW)。A和B两个系数对于变压器购买者掌握变压器空载损耗和负载损耗价值甚为重要。一旦确定A和B的数值，评价变压器的总费用就变得简单易行了。

对电力企业和非电力企业，A和B系数的确定有不同的方法。A和B系数与变压器空载损耗和负载损耗有联系的能量费用和容量费用呈函数关系。对于电力企业而言，由于单位损耗的能量费用和容量费用与发电、输电和配电的整个过程投资和运行方式有关，比较复杂，需由电力企业专业人员研究制定，本文在此就不予赘述了。

对于非电力企业，单位损耗的能量费用和容量费用则主要与该企业所负担的电价及变压器运行方式有关，本文给出了A、B系数的计算方法，对其在更广泛的行业所用数据见附录。

(1)系数A--变压器空载损耗每千瓦的资本费用

变压器空载损耗每千瓦的资本费用或系数A，通常可以看作变压器在寿命期不变的数，一天24小时，一年365天，20年不变(以下均设变压器寿命期为20年)。A的数值主要由电价来决定，等效于期初的现值表达式如下：

A=kPW×(EJL×12＋EL×hPY)，元/kW

式中 kPW--现值系数={1－〔(1＋a)/(1＋i)〕n}/(i－a)，(式中变压器使用期n年，年利率i，年通货膨胀率a，其中的关系见以下说明)；EJL--两部电价中的基本电费(元/kW，月)；

EL--两部电价中的电量电费(元/kW·h)；

hPY--年运行小时数，一般取8760h。

(2)系数B--变压器负载损耗每千瓦的资本费用

变压器负载损耗每千瓦的资本费用或系数B，除了电价因素外，主要与变压器所带负载特征有关，负载特征可用年最大负载损耗小时数(由最大负载利用小时Tmax和功率因数确定，见附录中表1)以及负载率表示。重负载、运行时间长以及负载率高的生产企业，其系数B就大，反之则小。系数B的数值等效于初始费用的现值，表达式如下：

B=kPW×(EJL×12＋EL×τ)×P2，元/kW

式中 kPW--现值系数，同系数A；

EJL--两部电价中的基本电费(元/kW·月)；

EL--两部电价中的电量电费(元/kWh)；

τ--年最大负载损耗小时数(由最大负载利用小时数Tmax和功率因数cosφ确定，

见附录表1)；

p--变压器负载率=变压器计算负载÷变压器额定容量。

(3)现值系数kPW对系数A和B的影响

在初期筹措变压器使用年限损耗费用的资金时，要考虑资金的时间价值，此时需将变压器运行中每年的损耗电费折算到投资初始的时刻，A和B系数均含现值系数kPW分量使其等值于设备购置同一时刻的初始费用。

现值系数kPW基于计算年限(变压器寿命)n、年利率i和年通货膨胀率a的三个因素，其计算式为：

kPW={1－〔(1＋a)/(1＋i)〕n}/(i－a)

从计算式可看出，已知计算年限为n，当年利率i愈高，计算所得kPW现值系数愈小，损耗费用的A与B系数也愈小。因为这时资金的时间价值高(利息高)，故资金的投入也就减少。而年通货膨胀率a则反之，当a愈高，计算所得kPW现值系数愈大，损耗费用的A与B系数也愈大。因为这时物价上涨，货币贬值，货币资金的时间价值下降，资金投入也就要增加。

(4)常用的A、B系数为便于应用，在附录里我们提供事先计算好的按不同用电负荷类别和不同负载率的A和B单位损耗功率费用的数值。这与按照工程具体情况计算的A、B数据可能有出入，如需要数值精确可另作计算。

2.2.3 价格

举例中的变压器价格取自机械工业出版社的《1999年机电产品报价手册》参考价格。

2.3 TOC法的计算举例

计算S9－800/10与S7－800/10变压器的总拥有费用比较，使用年限20年，变压器运行在有色冶炼工厂，三班制生产，变压器负载率为75％。

解：(1)计算S9－800/10型，800kVA变压器的无功功率在内的损耗数值；

空载损耗PNL=P0＋kQ0=P0＋k×(I0％Se/100)

=1.40＋(0.1×0.008×800)=2.04kW

负载损耗PLL=Pf＋kQf=Pf＋k×(Ud％Se/100)

=7.5＋(0.1×0.045×800)=11.09kW

(2)同理，S7－800/10的损耗数值：

空载损耗：S7为2.5kW，负载损耗：S7为13.49kW。

(3)变压器空载与负载的损耗费用(使用年限20年)：

查附录表1，对应有色冶炼行业，负载率为75％，A=48672元/kW，B=17668元/kW。

空载损耗费用：

S9变压器为A×NLS9=2.04×48672=99291元

S7变压器为A×NLS7=2.5×48672=121680元

负载损耗费用：

S9变压器为B×LLS9=11.09×17668=195938元

S7变压器为B×LLS7=13.49×17668=238341元

(4)变压器单价：S9为63640元，S7为55340元。

(5)使用期20年的TOC总拥有费用：

TOCS9=63640＋(2.04×48672)＋(11.09×17668)=358869元。

TOCS7=55340＋(2.5×48672)＋(13.49×17668)=415361元。

3 投资回收年限的计算

投资价差回收年限计算分两种算法。

3.1 简单计算

不考虑资金的时间因素，只计算支出费用，计算式：投资价差回收年限=两种变压器投资价差÷两种变压器年耗电费用价差

3.2 计及资金时间价值的回收年限的计算式

计算两变压器(两方案)总拥有费用相等时的使用年数n值，便得计及资金时间价值的回收年。计算式：变压器1的TOC=变压器2的TOC：

两种变压器投资价差=kPW(两种变压器年耗电费用价差)

kPW=两种变压器投资价差÷两种变压器年耗电费用价差

此处的kPW系两种变压器投资价差和年耗电费用价差相等时的现值系数。

假设，通货膨胀率a=0，年利率i=0.07，依据现值系数kPW公式算出n值

n=log(1－0.07kPW)÷log〔1/(1＋0.07)〕

3.3 回收年计算举例

用S9型的35kV、3150kVA变压器更换SJ型的35kV、3200kVA老变压器，计算S9更换时投资的回收年限。投资只计算购置S9变压器，其费用为179800元；不扣除更换下来SJ老变压器的回收价值和更换过程中的拆装费用。变压器使用条件同举例1。

解：(1)简单计算回收年1分别计算出两变压器的损耗值SJ变压器空载损耗

PN=P0＋kQ0=11＋(0.1×0.04×3200)=23.8kW

SJ变压器负载损耗

PL=Pf＋kQf=37＋(0.1×0.055×3200)=54.6kW

S9变压器空载损耗

PN=P0＋kQ0=4.5＋(0.1×0.010×3150)=7.65kW

S9变压器负载损耗

PL=Pf＋kQf=22.0＋(0.1×0.07×3150)=44.05kW

2从附录表1查得A=48672，B=17668，乘以资金回收系数(=1/kPW)，此处kPW=10.59。

S9的回收年=S9变压器购置费/SJ与S9变压器损耗费价差

=179800/{〔48672×(23.8－7.65)＋17668×(54.6－44.05)〕/10.59}

=1.96年

(2)计算资金时间价值的回收年

kPW=两种变压器投资价差÷两种变压器年电费用价差

=(179800－0)/(200478.4－108651.2)=1.96

将kPW=1.96代入现值系数的计算式，便可得到计入计算资金时间价值的回收年n：

n=log(1－0.07×1.96)÷log〔1/(1＋0.07)〕=2.18年

4 附录:损耗系数A和B的确定

4.1 典型的不同用电行业的A、B值

参考有关文献资料，可以查到一些典型行业的负载特点，与年最大负载利用小时数Tmax，cosφ=0.9和最大负载损耗小时数τ相关数据，按照TOC公式计算的A、B系数，如表1所示。

表1数据的计算条件：基本电价EJL=18/月·kW，电度电价EL=0.5元/kWh，变压器使用年n=20年，年利率i=7％，通货膨胀率a=0，功率因数cosφ=0.9。为便于计算，表2列出不同功率因数cosφ下最大负载损耗小时数τ与最大负载利用小时数Tmax的关系供计算参考。

说明：(1)表1中A和B系数是在特定的两部电价和寿命期时间价值下做的，如果电价及寿命期有变，表中的系数要按A与B的公式重算。一定的电价系数A是固定的，而系数负载率p按各行业最大负载损耗小时改变(即按最大负载利用小时数及功率因数改变)。

(2)掌握对应于变压器空载损耗单位费用的系数A和负载损耗单位费用的系数B，将有利于对选择变压器铁损和铜损大小的考虑。要注意的是在所有参与方案比较中，A、B系数是相同，

即空载损耗费用=A×空载损耗；负载损耗费用=B×负载损耗。

4.2 最大负载损耗小时数τ与最大负载利用小时数Tmax的关系

lzmyl

变压器差动保护误动原因分析
前言 国内35kv及以下的变电所中，普遍采用的保护是以分立式继电器构成的。其最大的特点是二次回路构成简单、直观明了、经济、可靠。当电力系统发生故障时，就会伴随着电流突增、电压突降以及电流与电压间相位差角发生变化，这些基本特点就构成了各种不同原理的继电保护装置[1]。作为变压器主保护的纵联差动(简称差动)保护，正确动作率始终在50%一60%徘徊，这对变压器的安全和系统的稳定运行很不利。造成“原因不明”的变压器不正确动作是多方面的，设计研究、制造、安装调试和运行维护部门都有或多或少的责任，虽然实际工作中各个相关的制造厂家都在不断的改进技术提高动作的可靠性，但是变压器差动误动事例仍然为数不少[2]。本文的目的在于总结自己的经验并与同行交流讨论，共同为提高变压器差动保护装置运行水平而努力。
2 差动保护误动的原因分析
2.1 励磁涌流引起变压器差动保护误动
变压器励磁涌流的特点是正常运行情况下其值很小，一般不超过变压器额定电流的3%一5%，变压器工作在磁通的线性段OS，如图1。铁芯未饱和，其相对导磁率μ很大，变压器绕组的励磁电感也很大。当发生外部短路时，由于电压下降，励磁电流更小，因此这些情况下对励磁电流的影响一般可以不考虑[3]。
图1　Φ= f (I) 和 u = f (I) 的关系曲线
                           Fig. 1   Function of Φ= f (I) and u = f (I)
当变压器空投或故障切除后电压恢复时，由于变压器铁心中的磁通急剧增大 ，使铁心瞬间饱和，
相对导磁率接近1，变压器绕组电感降低，伴随出现数值很大的励磁涌流，包含有很大成分的非周期分量和高次谐波分量，并以二次谐波为主，其数值可以达到额定电流的6～8倍以上，出现尖顶形状的励磁涌流，如图2，在起始瞬间励磁涌流衰减很快，对于一般中小型变压器，经0.5 ~1s后，其值不超过额定电流的0.25~0.5倍，大型变压器励磁涌流的衰减速度较慢，衰减到上述值要2~3s，既变压器的容量越大衰减越慢，同时励磁涌流波形出现间断，有间断角，此电流流入差动继电器，可能引起保护装置误动[4]。

lzmyl

市电变压器是如何接地的?


一般的三相变压器三相线路是星形连接。星形的中心点处引出一根线就是零线。加上星形的三相线就是四根线了。在变压器端零线是接地的。
零线是变压器三相星形接线的中心点，也叫中性点，变压器的中性点接地。变压器的地线不一定是零线，有的是变压器外壳接地线，是不可以和零线一起接地的。
由于低压采用三相四线制，变压器中性点接地断开，只要零线不断，供电依然正常，只是电气系统不再是中性点接地；甚至零线断开，只要三相负荷基本平衡，供电仍是正常的。
市电变压器零线接地，它不和谁构成回路；
市民用电，是靠三颗相线，一颗零线，不用地线。
是起保护作用的，泄放一次高压对二次回路的感应电，及防止变压器损坏，一次高压直接窜入二次回路。

lzmyl

变压器能不能长时间接电源而处于非工作状态？


所有的变压器在空载时初级线圈都有电流通过,即空载电流.空载电流使变压器温度升高,对于动力变压器一般是通过内装的变压器油的循环来散热的,可长期工作.而家电用小功率变压器只能通过铁心和线圈散热,散热条件不是很好,所以长时间通电可能导致变压器烧毁.当然质量较好的变压器可能安全的工作.但都消耗一定的电能.所以在不用时,应该切断变压器的电源.

lzmyl

变压器过载运行会使温度升高，加快变压器绝缘的老化过程，降低变压器的使用寿命。据研究统计，绝缘工作时的温度每升高8度，其寿命会减少一半。
但实际运行中，大部分变压器的负载都不是始终不变的常数，因此，变压器在不损坏绕组绝缘和不降低使用寿命的情况下，可以在短时间内过载运行，，但坚决不允许长期过载运行。具体数值大概如下：
（1）当超过负载1.3倍时，室外变压器允许过载时间为2h，室内为1h；
（2）当超过负载1.6倍时，室外变压器允许过载时间为30min，室内为15min；
（3）当超过负载1.75倍时，室外变压器允许过载时间为15min，室内为8min；
（4）当超过负载2.0倍时，室外变压器允许过载时间为7.5min，室内为4min.
超负载运行在短时间是可以的，也是以牺牲变压器使用寿命为代价的。
GB/T 15164-1994 《油浸式电力变压器负载导则》中有：
4.1.1 影响变压器寿命的各种因素
a.事故的严重性（幅值大小及持续时间）。
b.变压器设计及质量。
c.变压器各部的温度。
d.固体绝缘介质和油中的含水量。
e.固体绝缘介质和油中氧气及其他气体的含量。
f.杂质的数量、大小和类型。
4.1.3 变压器超铭牌额定值负载的效应与变压器容量的关系
超铭牌额定值负载的效应，与变压器容量的大小有关

lzmyl

防止大型变压器损坏事故措施


防止变压器绝缘损坏事故
    1.1运行中的变压器应检查和部位渗油现象，变压器本体无积水，以防止水分和空气进入变压器引起变压器绝缘损坏

    1.2变压器的呼吸器的油封应保持一定油位并保持畅通，干燥剂保持干燥，保证吸湿效果良好

    1.3定期检查保证变压器的防爆膜、安全释压阀完好，防止与空气直接连通，造成变压器的油中水份含量增大，使油的绝缘性能变坏。

    1.4在给变压器补油时，应注意储油柜中的油质合格，防止补油而引起油质恶化，并且禁止由变压器的底部给油箱补油，防止空气和油箱底部杂质进入变压器身中，特别是防止金属杂质进入变压器内部。

    1.5当轻瓦斯保护动作后发出讯号时，要及时取气进行检验，以判明成分，并取油样进行色谱分析，查明原因，及时排除。

    1.6运行中的变压器轻瓦斯保护，应当可*地投入，不允许将无保护的变压器投入运行，如工作需要将保护短时停用，则应有措施，事后应立即恢复

    1.7要对变压器绕组温度、上层油温进行重点监视，当接近报警温度时，要及时对负荷、冷却器及环境温度等进行对比性综合分析，并进行有效控制，争取做到及时发现变压器内部的潜在故障

    1.8对油流指示器指示位置要仔细检查，一旦发现潜油泵停运要及时开启，否则油温会很快升高威胁变压器安全运行

    1.9经常检查变压器的避雷器动作记录器，并做好动作次数记录，发现避雷器动作后，应设法停运变压器并进行检查

    1.10对变压器本体油样孔螺栓要重点检查，防止检修人员取样后未紧固造成漏油

    1.11变压器内部故障跳闸后，应尽快切除油泵，停止油泵运行，避免故障中产生游离、金属微粒等杂质进入变压器的非故障部分。

    1.12防止变压器的线圈温度过高，绝缘恶化和烧坏。合理控制运行中的顶层油温温升。特别是对强迫油循环冷却的变压器，当上层油温温升上升超过允许值时应迅速控制负荷，油温温升保持在规定范围内，否则变压器降负荷运行。在变压器过负荷运行期间，也必须严密监视其油温温升在规定值以内，并尽量压缩负荷，减少过负荷运行的时间，防止长期高温运行引起绝缘的加速老化。

    2防止变压器损坏事故

    2.1定期对变压器引线接头进行测温，防止接触不良造成过热。

    2.2定期对变压器冷却风扇进行检查，定期对变压器的绝缘油的色谱分析和化学监督，保证变压器的油质良好。

    2.3经常检查变压器的中性点接地情况，防止变压器过电压击穿事故的发生。

    2.4经常检查变压器的套管清干净、无裂纹，防止变压器的套管闪络。

    3变压器的保护装置必须完善可*，严禁将无保护的变压器投入运行。

如因工作需要将保护短时间停用时，应有相应的措施，事后立即恢复。

    4发生过出口或近区短路的变压器，必须在进行必要的电气试验和检查，以判明变压器中各部件无变形和损坏。

    5加强对充油套管油位的检查，如发现充油套管中缺油时，应查找原因并进行补油，对有渗漏油的套管应及时处理。

    加强变压器的防火工作，完善变压器的消防设施。

lzmyl

变压器有哪些功能


简易变压器的制作原理：

在发电机中，不管是线圈运动通过磁场或磁场运动通过固定线圈，均能在线圈中感应电势，此两种情况，磁通的值均不变，但与线圈相交链的磁通数量却有变动，这是互感应的原理。变压器就是一种利用电磁互感应，变换电压，电流和阻抗的器件。

2、在电路中，变压器表示符号为：



3、技术参数：

对不同类型的变压器都有相应的技术要求，可用相应的技术参数表示。如电源变压器的主要技术参数有：额定功率、额定电压和电压比、额定频率、工作温度等级、温升、电压调整率、绝缘性能和防潮性能，对于一般低频变压器的主要技术参数是：变压比、频率特性、非线性失真、磁屏蔽和静电屏蔽、效率等。

a、电压比：

变压器两组线圈圈数分别为N1和N2，N1为初级，N2为次级。在初级线圈上加一交流电压，在次级线圈两端就会产生感应电动势。当N2>N1时，其感应电动势要比初级所加的电压还要高，这种变压器称为升压变压器：当N2





式中n称为电压比(圈数比)。当n<1时，则N1>N2，V1>V2，该变压器为降压变压器。反之则为升压变压器。

b、变压器的效率：

在额定功率时，变压器的输出功率和输入功率的比值，叫做变压器的效率，即



式中η为变压器的效率；P1为输入功率，P2为输出功率。

当变压器的输出功率P2等于输入功率P1时，效率η等于100%，变压器将不产生任何损耗。但实际上这种变压器是没有的。变压器传输电能时总要产生损耗，这种损耗主要有铜损和铁损。

铜损是指变压器线圈电阻所引起的损耗。当电流通过线圈电阻发热时，一部分电能就转变为热能而损耗。由于线圈一般都由带绝缘的铜线缠绕而成，因此称为铜损。

变压器的铁损包括两个方面。一是磁滞损耗，当交流电流通过变压器时，通过变压器硅钢片的磁力线其方向和大小随之变化，使得硅钢片内部分子相互摩擦，放出热能，从而损耗了一部分电能，这便是磁滞损耗。另一是涡流损耗，当变压器工作时。铁芯中有磁力线穿过，在与磁力线垂直的平面上就会产生感应电流，由于此电流自成闭合回路形成环流，且成旋涡状，故称为涡流。涡流的存在使铁芯发热，消耗能量，这种损耗称为涡流损耗。

变压器的效率与变压器的功率等级有密切关系，通常功率越大，损耗与输出功率比就越小，效率也就越高。反之，功率越小，效率也就越低。

xxyy111

直接发出来省了好多

FHQ

辛苦楼主了，好资料，写谢谢了。

lmgwu

学习了。。