變壓器損耗計(jì)算的探析

劉 靜

（武漢市漢口供電公司，湖北 武漢 430012）

電力變壓器是電力網(wǎng)中重要元件之一，其損耗是電力網(wǎng)電能損耗的主要部分。因此，準(zhǔn)確計(jì)算出變壓器在實(shí)際運(yùn)行中的電能損耗有著重要的意義。但目前較普遍運(yùn)用的損耗系數(shù)法不能準(zhǔn)確計(jì)算其真實(shí)損耗，因?yàn)槠鋼p耗量除了與其本身的特性(由材料、制作工藝等多種因素決定)有關(guān)外，還與其負(fù)荷特性有關(guān)。而損耗系數(shù)法簡(jiǎn)單地按抄見電量的一定比例加一固定損耗量計(jì)算，即：電能損耗量=固定鐵芯損耗+抄見有功電量×銅損系數(shù)(%)，未能考慮負(fù)荷特性的影響。而采取均方根電流法或平均電流法計(jì)算，不僅考慮了變壓器的固有特性，還充分考慮了其負(fù)荷特性，能很準(zhǔn)確地反映其電能損耗。

1 常見的變壓器損耗電量及電費(fèi)的計(jì)算方法

1.1 公式計(jì)算法

公式計(jì)算法就是根據(jù)當(dāng)月抄錄的有功、無功電量和變壓器容量及銘牌參數(shù)，按照上述相關(guān)公式，計(jì)算出該月變壓器的有功損耗電量和無功損耗電量，據(jù)此計(jì)算變損費(fèi)用。這種辦法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確，符合公平、透明的原則，針對(duì)特定的變壓器計(jì)算損耗電量比較合適，但是，由于目前的用電營(yíng)銷管理水平參差不齊，變壓器基礎(chǔ)檔案是否齊全、技術(shù)性能參數(shù)是否準(zhǔn)確難以保證，而且計(jì)算工作量較大，對(duì)用戶的解釋工作也比較繁瑣，不適合用電營(yíng)銷MIS系統(tǒng)大范圍對(duì)大批量用戶計(jì)算損耗電量。

1.2 固定系數(shù)法

固定系數(shù)法就是變壓器實(shí)際用電量乘以某一固定比例求得變壓器損耗電量，據(jù)此計(jì)算變損費(fèi)用。其優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算方法簡(jiǎn)單，便于向用戶解釋，能夠反映損耗電量隨用電量增加而增加的規(guī)律，但是缺點(diǎn)也是明顯的，變壓器損耗電量與實(shí)際用電量不是完全的線性關(guān)系，尤其是用電量較低時(shí)不能準(zhǔn)確反映變壓器的固定損耗電量。

1.3 固定費(fèi)用法

固定費(fèi)用法就是按照預(yù)先設(shè)定的條件，計(jì)算出不同容量變壓器對(duì)應(yīng)的損耗費(fèi)用，按容量每月收取固定費(fèi)用。這種方法的優(yōu)點(diǎn)也是計(jì)算方法簡(jiǎn)單、便于向用戶解釋，而且能夠反映變壓器固定損耗的特性，不過缺點(diǎn)就是不能反映損耗電量隨用電量增長(zhǎng)的關(guān)系，損耗電量難以按實(shí)際不同用電類別合理分?jǐn)偅矡o法統(tǒng)計(jì)準(zhǔn)確，更重要的是由于電價(jià)調(diào)整比較頻繁，固定費(fèi)用法也不能及時(shí)、準(zhǔn)確反映損耗電量與損耗費(fèi)用的相關(guān)性。

1.4 查表法

查表法就是依照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的變壓器參數(shù)和預(yù)先合理設(shè)定的條件，計(jì)算出不同容量變壓器在不同用電情況下對(duì)應(yīng)的有功和無功損耗電量，進(jìn)行合理歸并后得到變損電量速算表，然后根據(jù)變壓器額定容量和實(shí)際用電量查表求得當(dāng)月變壓器損耗電量，據(jù)此計(jì)算變損費(fèi)用。這種方法能較準(zhǔn)確地反映出變壓器固定損耗的固定性和可變損耗隨用電量變化的可變性，計(jì)算過程相對(duì)比較簡(jiǎn)單、規(guī)范、透明，也比較容易被用戶理解、接受，雖然準(zhǔn)確度較公式計(jì)算法稍差，但能夠滿足一般要求，也符合用電營(yíng)銷MIS系統(tǒng)的要求。但擬定變損速算表的前期準(zhǔn)備工作量較大。

綜上所述，用電營(yíng)銷MIS系統(tǒng)一般推薦采用查表法計(jì)算變壓器損耗電量。在運(yùn)行容量、運(yùn)行時(shí)間有變化及計(jì)算特定型號(hào)的變壓器損耗電量時(shí)，可采用公式計(jì)算法。

2 變損的計(jì)算

高供高量用戶，變壓器的銅損、鐵損，在有功電表、無功電表里已經(jīng)包括，不再另加變損。由于變壓器容量小或表計(jì)設(shè)備來源的限制，對(duì)于高供低量用戶，特別是在上世紀(jì)80年代前規(guī)定315 kVA（原320 kVA）要高供高量，這一部分用戶后來也改為變壓器630 kVA用高供高量。這樣，擴(kuò)大的高供低量的用戶，為了防止竊電，武漢供電公司采取桿上加高壓計(jì)量設(shè)備，但事故仍時(shí)有發(fā)生，存在一定安全隱患。但160 kVA以下的變壓器還是采用高供低量的，我們知道變壓器損失與參數(shù)和負(fù)荷曲線有關(guān)，計(jì)算比較繁瑣。目前，推算出新的一種計(jì)算方法，不會(huì)就算者，可查表，得知：

2.1 變壓器有功損失計(jì)算

2.2 變壓器無功損失計(jì)算

其中，

Po為變壓器空載有功損失功率（kW）；

Pe為變壓器額定負(fù)載有功損失功率（kW）；

T為運(yùn)小時(shí)數(shù)，取720h；

A為日用電量（kW·h）；

Se為變壓器額定容量（kVA）；

cos φ為變壓器二次側(cè)力率，取0.85；

B為負(fù)荷系數(shù)；

θo為變壓器空載的無功損失功率（var）；

Io為變壓器空載電流占額定電流百分?jǐn)?shù)（%）；

Ve為阻抗電壓百分?jǐn)?shù)（%）；

K為日負(fù)荷均方根等效系數(shù)。

為了便于計(jì)算，根據(jù)用電性質(zhì)四型負(fù)荷，曲線分四個(gè)等級(jí)來選取B、K值，如下表1所列。

表1 不同用電性質(zhì)的B、K值表

3 實(shí)證分析

例：S 9-500/10，y/yo-12一臺(tái)配電變壓器的有功、無功損失計(jì)量。Po=960 W，Pe=5100 W，Ve=4%，Io=4%。

空載損失電量：

第一等級(jí)：

第二等級(jí)：

第三等級(jí)：

第四等級(jí)：

A≥第三等級(jí)，A ≥153 000（kW·h）

無功損失電量

空載無功損失電量

第一等級(jí)：

同理 A≤ 45 900（kW·h）

第二等級(jí)：

同理 A≤ 91 800（kw·h）

第三等級(jí)：

同理 A≤153 000（kW·h）

第四等級(jí)：

同理 A≤153 000（kW·h）

例如：S 9-500/10、y/yo-12一臺(tái)配電變壓器，元月份抄見電量為80 000 kW·h，那么，應(yīng)在第二等級(jí)中查得應(yīng)加有功電量損失1 434.78 kW·h，無功電量損失 6 516 kvar·h。

因此，綜上所述，變壓器不用電也要收空載損失有功電691.2 kW·h，無功電量損失 3 600 kvar·h，用戶要避免這種損失必須要到供電部門辦理暫停手續(xù)，否則既浪費(fèi)國(guó)家的電也浪費(fèi)了錢，若加了損耗后，再根據(jù)這些損耗進(jìn)行力率計(jì)算，按規(guī)定進(jìn)行力率獎(jiǎng)罰。可見，正確算變損是關(guān)于降低損耗的一個(gè)很重要因素。同時(shí)，要說明農(nóng)村有的用的S7、SL7等高損耗變壓器要根據(jù)以上公式進(jìn)行計(jì)算，還有接線組別為11組別的變壓器，由于空損不同也要按數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，不能像以往只在炒表片上加一個(gè)固定數(shù)，這是不準(zhǔn)確的，對(duì)用戶、電力部門雙方都不利。

4 結(jié)束語

通過以上的理論分析以及實(shí)例計(jì)算，可見變壓器的電能損耗計(jì)算采取原來沿用的方法：電能損耗量=固定鐵損+抄見電量×銅損系數(shù)，不能較準(zhǔn)確地反映實(shí)際值，應(yīng)根據(jù)變壓器的參數(shù)及負(fù)荷特性，特別是隨著微機(jī)的普遍應(yīng)用以及負(fù)荷控制系統(tǒng)抄表功能、負(fù)荷曲線生成功能的利用，結(jié)合查表法，使得變損計(jì)算的結(jié)果更為準(zhǔn)確。

[1]胡景生.變壓器經(jīng)濟(jì)運(yùn)行[M].北京:中國(guó)電力出版社，1999.

[2]張連機(jī).降低變壓器損耗的探討[J].廣西電力技術(shù)，1994，(3):30-32.

[3]劉紹義，黃 公.淺談降低變壓器有功損耗的幾種方法[J].江西能源，2003，(2)：59-62.