電力變壓器空載與負(fù)載損耗計(jì)算分析
在電力系統(tǒng)中變壓器是利用效率最高的電氣設(shè)備之一，一般中、小變壓器都可達(dá)96~98％。在電力系統(tǒng)中，累積變壓器的總損耗可占20~25％。
一、變壓器的空載損耗
此損耗包括鐵芯中磁滯和渦流損耗及空載電流在初級(jí)線圈電阻上的損耗，前者稱為鐵損后者稱為銅損。由于空載電流很小，后者可以略去不計(jì)，因此，空載損耗基本上就是鐵損。
影響鐵損的因素很多，以數(shù)學(xué)式表示，則
式中 Pn、Pw——表示磁滯損耗和渦流損耗
kn、kw——常數(shù)
f——變壓器外施電壓的頻率 赫
Bm——鐵芯中最大磁通密度韋／米2
n——什捷因麥茲常數(shù)，對(duì)常用的硅鋼片，當(dāng)Bm=（1．0～1．6）韋／米2時(shí)，n≈2，對(duì)目前使用的方向性硅鋼片，取2．5～3．5。
根據(jù)變壓器的理論分析，科假定初級(jí)感應(yīng)電勢(shì)為E1（伏），則：E1=KfBm （2）
K為比例常數(shù)，由初級(jí)匝數(shù)及鐵芯截面積而定，則鐵損為：
由于初級(jí)漏阻抗壓降很小，若忽略不計(jì)，
E1=U1 （4）
可見，變壓器的鐵損與外施電壓有很大關(guān)系如果電壓V為一定值，則鐵損不變，（因?yàn)閒不變），又因?yàn)檎＿\(yùn)行時(shí)U1=U1N，故空載損耗又稱不變損耗．如果電壓波動(dòng)，則空載損耗即變化。
二、變壓器的負(fù)載損耗
此損耗是指變壓器初、次級(jí)線圈中電流在電阻上產(chǎn)生的銅損耗及勵(lì)磁電流在勵(lì)磁電阻上產(chǎn)生的鐵損耗。當(dāng)電流為額定電流時(shí)，后者很小，可以不計(jì)，故主要是電流在初、次級(jí)線圈電阻上的銅損。
對(duì)三相變壓器在任意負(fù)載時(shí)，銅耗表達(dá)式：
式中I1——初級(jí)線圈的負(fù)載電流
I2’——次級(jí)線圈折算到初級(jí)的電流
R1——初級(jí)線圈的電阻
R2’——次級(jí)線圈折算得初級(jí)的電阻
由上式可見，變壓器的銅損和負(fù)載電流的平方成正比?？紤]到負(fù)載運(yùn)行時(shí)，負(fù)載電流的變化，故此損耗又稱可變損耗。
若令β表示負(fù)載系數(shù),即則銅損式中 ～線圈電流為額定值時(shí)的銅損。
三、附加損耗
此損耗包括附加鐵損及附加銅損，由于這兩種損耗數(shù)量很小，又難以測(cè)定，可以不計(jì)。總之，變壓器的損耗主要是不變損耗和可變損耗。
變壓器的效率，其計(jì)算公式
如果負(fù)載的性質(zhì)一定，令φ2表示功率因數(shù)角，則在額定電壓下，三相變壓器輸出功率
SN——變壓器的額定容量。輸入功率，可根據(jù)功率平衡得到。變壓器的效率和其額定容量初、負(fù)載的性質(zhì)與大小以及變壓器本身的損耗有關(guān)。
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