变压器损耗计算

变压器损耗计算 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。 1、 变压器损耗计算公式 (,)有功损耗:Δ,,,,，,,β,,, -------(,) (,)无功损耗:Δ,,,,，,,β,,, -------(,) (,)综合功率损耗:Δ,,,Δ,，,,Δ, ----(,) ,,?，,,,,，,,?,,,,, 式中:,,——空载无功损耗(,,,,) ,,——空载损耗(,,) ,,——额定负载损耗(,,) ,,——变压器额定容量(,,,) ，,,——变压器空载电流百分比。 ,,,——短路电压百分比 β ——平均负载系数 ,,——负载波动损耗系数 ,,——额定负载漏磁功率(,,,,) ,,——无功经济当量(,,,,,,,) 上式计算时各参数的选择条件: (,)取,,,,.,,; (,)对城市电网和工业企业电网的,,,,,,,,降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量,,,,(,,,,,,,,; (,)变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β,,,,;对于工业企业，实行三班制，可取β,,,,; (,)变压器运行小时数,,,,,,,，最大负载损耗小时数:,,,,,,,; (,)变压器空载损耗,,、额定负载损耗,,、，,,、,,,，见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 ,,——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。 ,C——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Δ,=,,+,C 变压器的损耗比=,C /,, 变压器的效率=,,/(,,+Δ,)，以百分比表示;其中,,为变压器二次侧输出功率。 3、变压器节能技术推广 1) 推广使用低损耗变压器; (,)铁芯损耗的控制 变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。 最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而不是由整块铁构成 ,,,,年左右，经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，用,(,,,,厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。 近年来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料如,,,,,,，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用,,,,,,制作的变压器，其铁损仅为硅钢变压器的,,,，铁损大幅度降低。 (2)变压器系列的节能效果 上述非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的,,,，且全密封免维护，运行费用极低。 我国,,系列变压器是,,,,年后推出的变压器，其效率较,,、,,,、,,、,,,系列的变压器高，其负载损耗也较高。 ,,年代中期又设计生产出,,系列变压器，其价格较,,系列平均高出,,,，空载损耗较,,系列平均降低,,，负载损耗平均降低,,,，并且国家已明令在,,,,年底前淘汰,,、,,,系列，推广应用,,系列。 S11是目前推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60%,80%，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。 连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20%,35%。运行时的噪音水平降低到30,45dB，保护了环境。 非晶合金铁心的S11系列配电变压器系列的空载损耗较,,系列降低,,,左右，但其价格仅比,,系列平均高出,,,，其负载损耗与,,系列变压器相等。 2)选择与负载曲线相匹配的变压器 案例分析:配电变压器的容量选择 A、按变压器效率最高时的负荷率βM来选择容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为: S,Pjs/βb×cosφ2(KVA)(1) 式中Pjs ——建筑物的有功计算负荷KW; cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9; βb——变压器的负荷率。 因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为: βb,βm,(1/R)1/2时效率最高。(2) R=PKH/Po(即变压器损耗比) 式中Po——变压器的空载损耗; PKH——变压器的额定负载损耗，或称铜损、短路损耗。 以国产SGL型电力变压器为例，其最佳负荷率计算如下: 表国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损耗比R 2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率βm 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5 由表可见，如果以βm来计算变压器容量，必将造成容量过大，使用户初期投资大量增加。 其原因Pjs是30分钟平均最大负荷P30的统计值，例如民用建筑的用电大部分时间实际负 荷均小于计算负荷Pjs，如果按βm计算变压器容量则不可能使变压器运行在最高效率βm上， 这样不仅不能节约电能且运行在低β值上，则消耗更多的电能，因此按变压器的最佳负荷率βm来计算变压器的容量是不合理的。 B、按变压器的年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算容量 由于实际负荷总在变化，无法精确计算出变压器的电能损耗。然而对于某类电力用户，它的最大负荷利用小时数，最大负荷损耗小时数可依据同类用户统计数据来近似计算。 变压器的年有功电能损耗可按下式估算 ?Wb,PoTb PKH(Sjs/S2e)?τ,PoTb PKHβ?τ(3) 式中β——计算负荷率，等于变压器的计算视在容量Sjs与额定容量Seb之比 Tb——变压器年投运时间 τ——年最大负荷损耗时间，可由年最大负荷利用时数Tm查Tm-τ关系曲线。 用户电力负荷消耗的年有功能为: W,βSebcosφTm(4) 则变压器的年有功电能消耗率为: ?W,?Wb/W,(PoTb PKHβ?τ)/βSebcosφTm(5) 令d?Wdβ,0 求出变压器年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj; βj,(PoTb/PKHτ)1/2,(Tb/τ)1/2*βM(6) 即配电变压器按照节能负荷率βj计算容量时，其年有功电能损耗率最小。 由式(6)可见，变压器的节能负荷率与年最大负荷损耗时间有关，τ越低βj越高。然而由于Tm值及Tm值所对应的τ值，对于高层民用建筑还没有这方面的统计资料，可参考工业企业的类似资料。Tb按7500h，而根据高层民用建筑的不同功能，τ值在2300-4500范围内选取，因此βj=(1.3-1.8)βM。从表(1)干式变压器的最佳负荷率βM值，可求出节能负荷率βj。 对于高层写字楼，由于五天工作制，且晚上下班后的其余时间均处于轻载，其电力负荷的运行特点，相当于工业企业的单班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.85-0.98; 对于高层宾馆及高层建筑中以商业为主的大厦，其相当于工业企业的两班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.71-0.85。 由此可见，按节能负荷率计算变压器的容量，要小于按最佳负荷率所计算的变压器的容量，这样不但年电能损耗小且一次性投资省。 C、按变压器的经济负荷率计算容量 上节分析可知按年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算变压器的容量有利于节省初投资。然而相当于二班制运行特点的高层建筑中的配电变压器，按β j计算出的容量还是偏大，必将增加用户的一次性投资。如何能做到既能节省一次性投资，又能使电能损耗小，或者说能否做到初投资省和电耗小这对矛盾在变压器运行在负荷率的某一区域内获得相对统一，下面我们对变压器的年有功电能损耗率公式作进一步的分析。 对同一变压器，在某一负荷率β运行情况下的年有功电能损耗率如式(5)，而在节能负荷率下的年有功电能损耗率为: ?Wj,(PoTb PKHβ2jτ)/βjSebcosφTm(7) 用(5)式的两边除以(7)式的两边，并用(6)式代入，整理后得: ?W/?Wj,1/2(β/βj βj/β)(8) 上式为变压器运行在某一负荷率β时的年有功电能损耗率相对于运行在节能负荷率βj时的年有功电能损耗率随相对节能负荷率变化的函数关系。 该式中当β,βj时，?W/?Wj,1，当β,βj或β,βj时，?W/?Wj均大于1。 当β/βj从1.0增加到1.3，增加30时，?W/?Wj从1.0增加到1.035，只增加了3.5;当β/βj从2.0增加到2.3，增加15时，?W/?Wj从1.25增加到1.37，增加了9.6。 可见在β/βj的低值区，?W/?Wj的增加值相对于β/βj的增加值是非常微小的，且增加的速率也是很小的，也就是说，在该区域中，我们用微小的年电能损耗率增加值来换取变压器的容量的较大减小使得一次性投资的明显降低，因此，我们选择相对节能负荷率β/βj在1-1.3范围内，即经济负荷率为: βjj,(1,1.3)βj(9) 我们按经济负荷率βjj选出的变压器容量，要比按节能负荷率βj选出的变压器容量降低一级，由此而节约的初投资远大于配电变压器的年有功电能损耗费用，做到了经济性与节能性这对矛盾的相对统一，显然这是一种既科学又经济合理的方法。 这里讨论的配电变压器容量的计算方法，主要是针对高层建筑中所使用的变压器，即使用干式或环氧树脂浇注变压器，然而该方法也适用于使用其他配电变压器的场合。 结论: ?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。 ?对于实际负载，变压器本身应具有较佳的损耗比，而且总损耗最小，即空载损耗与负载损耗之和要尽可能地小 简介: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。 关键字:变压器 1、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,，见产品资料所示。 2、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。 3、变压器节能技术推广 1)推广使用低损耗变压器; (1)铁芯损耗的控制 变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。 最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而不是由整块铁构成。 1900年左右，经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，用0(35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。 近年来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料如2605S2，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用2605S2制作的变压器，其铁损仅为硅钢变压器的1,5，铁损大幅度降低。 (2)变压器系列的节能效果 上述非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的1,5，且全密封免维护，运行费用极低。 我国S7系列变压器是1980年后推出的变压器，其效率较SJ、SJL、SL、SL1系列的变压器高，其负载损耗也较高。 80年代中期又设计生产出S9系列变压器，其价格较S7系列平均高出20,，空载损耗较S7系列平均降低8,，负载损耗平均降低24,，并且国家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列，推广应用S9系列。 S11是目前推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60,80，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20,35。运行时的噪音水平降低到30,45dB，保护了环境。 非晶合金铁心的S11系列配电变压器系列的空载损耗较S9系列降低75,左右，但其价格仅比S9系列平均高出30,，其负载损耗与S9系列变压器相等。 2)选择与负载曲线相匹配的变压器 案例分析:配电变压器的容量选择 A、按变压器效率最高时的负荷率βM来选择容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为: S, 式中——建筑物的有功计算负荷KW; cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9; βb——变压器的负荷率。 因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为: βb,βm,(1/R)1/2时效率最高。(2) R=PKH/Po(即变压器损耗比) 式中Po——变压器的空载损耗; PKH——变压器的额定负载损耗，或称铜损、短路损耗。 以国产SGL型电力变压器为例，其最佳负荷率计算如下: 表国产SGL型电力变压器最佳负荷率 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 ) 空载损耗(瓦 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损耗比 2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率βm 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5 由表可见，如果以βm来计算变压器容量，必将造成容量过大，使用户初期投资大量增加。其原因Pjs是30分钟平均最大负荷P30的统计值，例如民用建筑的用电大部分时间实际负荷均小于计算负荷Pjs，如果按βm计算变压器容量则不可能使变压器运行在最高效率βm上，这样不仅不能节约电能且运行在低β值上，则消耗更多的电能，因此按变压器的最佳负荷率βm来计算变压器的容量是不合理的。 B、按变压器的年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算容量 由于实际负荷总在变化，无法精确计算出变压器的电能损耗。然而对于某类电力用户，它的最大负荷利用小时数，最大负荷损耗小时数可依据同类用户统计数据 来近似计算。 变压器的年有功电能损耗可按下式估算 ?Wb,PoTb PKH(Sjs/S2e)2τ, 式中β——计算负荷率，等于变压器的计算视在容量Sjs与额定容量Seb之比 Tb——变压器年投运时间 τ——年最大负荷损耗时间，可由年最大负荷利用时数Tm查Tm-τ关系曲线。 用户电力负荷消耗的年有功能为: W, 则变压器的年有功电能消耗率为: ?W,?Wb/W,(PoTb PKHβ2τ) 令d?Wdβ, 求出变压器年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj; βj,(PoTb/PKHτ)1/2,(Tb/τ) 即配电变压器按照节能负荷率βj计算容量时，其年有功电能损耗率最小。 由式(6)可见，变压器的节能负荷率与年最大负荷损耗时间有关，τ越低βj越高。然而由于Tm值及Tm值所对应的τ值，对于高层民用建筑还没有这方面的统计资料，可参考工业企业的类似资料。Tb按7500h，而根据高层民用建筑的不同功能，τ值在2300-4500范围内选取，因此βj=(1.3-1.8)βM。从表(1)干式变压器的最佳负荷率βM值，可求出节能负荷率βj。 对于高层写字楼，由于五天工作制，且晚上下班后的其余时间均处于轻载，其电力负荷的运行特点，相当于工业企业的单班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.85-0.98; 对于高层宾馆及高层建筑中以商业为主的大厦，其相当于工业企业的两班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.71-0.85。 由此可见，按节能负荷率计算变压器的容量，要小于按最佳负荷率所计算的变压器的容量，这样不但年电能损耗小且一次性投资省。 C、按变压器的经济负荷率计算容量 上节分析可知按年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算变压器的容量有利于节省初投资。然而相当于二班制运行特点的高层建筑中的配电变压器，按 计算出的容量还是偏大，必将增加用户的一次性投资。如何能做到既能节省一次性投资，又能使电能损耗小，或者说能否做到初投资省和电耗小这对矛盾在变压器运行在负荷率的某一区域内获得相对统一，下面我们对变压器的年有功电能损耗率公式作进一步的分析。 对同一变压器，在某一负荷率β运行情况下的年有功电能损耗率如式(5)，而在节能负荷率下的年有功电能损耗率为: ?Wj,(PoTb PKHβ2jτ)/βjS 用(5)式的两边除以(7)式的两边，并用(6)式代入，整理后得: ?W/?Wj,1/2(β/βj βj/β) 上式为变压器运行在某一负荷率β时的年有功电能损耗率相对于运行在节能负荷率βj时的年有功电能损耗率随相对节能负荷率变化的函数关系。 该式中当β,βj时，?W/?Wj,1，当β,βj或β,βj时，?W/?Wj均大于1。当β/βj从1.0增加到1.3，增加30时，?W/?Wj从1.0增加到1.035，只增加了3.5;当β/βj从2.0增加到2.3，增加15时，?W/?Wj从1.25增加到1.37，增加了9.6。 可见在β/βj的低值区，?W/?Wj的增加值相对于β/βj的增加值是非常微小的，且增加的速率也是很小的，也就是说，在该区域中，我们用微小的年电能损耗率增加值来换取变压器的容量的较大减小使得一次性投资的明显降低，因此，我们选择相对节能负荷率β/βj在1-1.3范围内，即经济负荷率为: βjj,(1, 我们按经济负荷率βjj选出的变压器容量，要比按节能负荷率βj选出的变压器容量降低一级，由此而节约的初投资远大于配电变压器的年有功电能损耗费用，做到了经济性与节能性这对矛盾的相对统一，显然这是一种既科学又经济合理的方法。 这里讨论的配电变压器容量的计算方法，主要是针对高层建筑中所使用的变压器，即使用干式或环氧树脂浇注变压器，然而该方法也适用于使用其他配电变压器的场合。 结论: ?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。 ?对于实际负载，变压器本身应具有较佳的损耗比，而且总损耗最小，即空载损耗与负载损耗之和要尽可能地小。 10KVA变压器损耗的计算方法。 简介: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。 1、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,，见产品资料所示。 2、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。 3、变压器节能技术推广 1)推广使用低损耗变压器; (1)铁芯损耗的控制 变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。 最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而不是由整块铁构成。 1900年左右，经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，用0(35mm厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。 近年来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料如2605S2，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用2605S2制作的变压器，其铁损仅为硅钢变压器的1,5，铁损大幅度降低。 (2)变压器系列的节能效果 上述非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的1,5，且全密封免维护，运行费用极低。 我国S7系列变压器是1980年后推出的变压器，其效率较SJ、SJL、SL、SL1系列的变压器高，其负载损耗也较高。 80年代中期又设计生产出S9系列变压器，其价格较S7系列平均高出20,，空载损耗较S7系列平均降低8,，负载损耗平均降低24,，并且国家已明令在1998年底前淘汰S7、SL7系列，推广应用S9系列。 S11是目前推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60,80，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20,35。运行时的噪音水平降低到30,45dB，保护了环境。 非晶合金铁心的S11系列配电变压器系列的空载损耗较S9系列降低75,左右，但其价格仅比S9系列平均高出30,，其负载损耗与S9系列变压器相等。 2)选择与负载曲线相匹配的变压器 案例分析:配电变压器的容量选择?お? A、按变压器效率最高时的负荷率βM来选择容量?? 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为:?? S,Pjs/βb×cosφ2(KVA)(1)?? 式中Pjs??——建筑物的有功计算负荷KW;?? cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9;?? βb——变压器的负荷率。?? 因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。?? 我们知道，当变压器的负荷率为:?? βb,βm,(1/R)1/2时效率最高。(2) R=PKH/Po(即变压器损耗比)?? 式中Po——变压器的空载损耗;?? PKH——变压器的额定负载损耗，或称铜损、短路损耗。?? 以国产SGL型电力变压器为例，其最佳负荷率计算如下:?? 表国产SGL型电力变压器最佳负荷率βm?? 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损耗比R?豹豹豹豹? 2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率βm 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5 由表可见，如果以βm来计算变压器容量，必将造成容量过大，使用户初期投资大量增加。其原因Pjs是30分钟平均最大负荷P30的统计值，例如民用建筑的用电大部分时间实际负荷均小于计算负荷Pjs，如果按βm计算变压器容量则不可能使变压器运行在最高效率βm上，这样不仅不能节约电能且运行在低β值上，则消耗更多的电能，因此按变压器的最佳负荷率βm来计算变压器的容量是不合理的。?? B、按变压器的年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算容量?? 由于实际负荷总在变化，无法精确计算出变压器的电能损耗。然而对于某类电力用户，它的最大负荷利用小时数，最大负荷损耗小时数可依据同类用户统计数据来近似计算。?? 变压器的年有功电能损耗可按下式估算?? ?Wb,PoTb PKH(Sjs/S2e)?τ,PoTb PKHβ?τ(3)?? 式中β——计算负荷率，等于变压器的计算视在容量Sjs与额定容量Seb之比?? Tb——变压器年投运时间?? τ——年最大负荷损耗时间，可由年最大负荷利用时数Tm查Tm-τ关系曲线。?? 用户电力负荷消耗的年有功能为:?? W,βSebcosφTm(4)?? 则变压器的年有功电能消耗率为:?? ?W,?Wb/W,(PoTb PKHβ?τ)/βSebcosφTm(5)?? 令d?Wdβ,0?? 求出变压器年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj;?? βj,(PoTb/PKHτ)1/2,(Tb/τ)1/2*βM(6)?? 即配电变压器按照节能负荷率βj计算容量时，其年有功电能损耗率最小。 由式(6)可见，变压器的节能负荷率与年最大负荷损耗时间有关，τ越低βj越高。然而由于Tm值及Tm值所对应的τ值，对于高层民用建筑还没有这方面的统计资料，可参考工业企业的类似资料。Tb按7500h，而根据高层民用建筑的不同功能，τ值在2300-4500范围内选取，因此βj=(1.3-1.8)βM。从表(1)干式变压器的最佳负荷率βM值，可求出节能负荷率βj。 对于高层写字楼，由于五天工作制，且晚上下班后的其余时间均处于轻载，其电力负荷的运行特点，相当于工业企业的单班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.85-0.98; 对于高层宾馆及高层建筑中以商业为主的大厦，其相当于工业企业的两班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.71-0.85。 由此可见，按节能负荷率计算变压器的容量，要小于按最佳负荷率所计算的变压器的容量，这样不但年电能损耗小且一次性投资省。 C、按变压器的经济负荷率计算容量?? 上节分析可知按年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算变压器的容量有利于节省初投资。然而相当于二班制运行特点的高层建筑中的配电变压器，按β?璲计算出的容量还是偏大，必将增加用户的一次性投资。如何能做到既能节省一次性投资，又能使电能损耗小， 或者说能否做到初投资省和电耗小这对矛盾在变压器运行在负荷率的某一区域内获得相对统一，下面我们对变压器的年有功电能损耗率公式作进一步的分析。?? 对同一变压器，在某一负荷率β运行情况下的年有功电能损耗率如式(5)，而在节能负荷率下的年有功电能损耗率为:?? ?Wj,(PoTb PKHβ2jτ)/βjSebcosφTm(7)?? 用(5)式的两边除以(7)式的两边，并用(6)式代入，整理后得:?? ?W/?Wj,1/2(β/βj βj/β)(8)?? 上式为变压器运行在某一负荷率β时的年有功电能损耗率相对于运行在节能负荷率βj时的年有功电能损耗率随相对节能负荷率变化的函数关系。?? 该式中当β,βj时，?W/?Wj,1，当β,βj或β,βj时，?W/?Wj均大于1。?サ宝?/βj从1.0增加到1.3，增加30时，?W/?Wj从1.0增加到1.035，只增加了3.5;当β/βj从2.0增加到2.3，增加15时，?W/?Wj从1.25增加到1.37，增加了9.6。 可见在β/βj的低值区，?W/?Wj的增加值相对于β/βj的增加值是非常微小的，且增加的速率也是很小的，也就是说，在该区域中，我们用微小的年电能损耗率增加值来换取变压器的容量的较大减小使得一次性投资的明显降低，因此，我们选择相对节能负荷率β/βj在1-1.3范围内，即经济负荷率为:?? βjj,(1,1.3)βj(9)?? 我们按经济负荷率βjj选出的变压器容量，要比按节能负荷率βj选出的变压器容量降低一级，由此而节约的初投资远大于配电变压器的年有功电能损耗费用，做到了经济性与节能性这对矛盾的相对统一，显然这是一种既科学又经济合理的方法。?? 这里讨论的配电变压器容量的计算方法，主要是针对高层建筑中所使用的变压器，即使用干式或环氧树脂浇注变压器，然而该方法也适用于使用其他配电变压器的场合。 结论: ?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。 ?对于实际负载，变压器本身应具有较佳的损耗比，而且总损耗最小，即空载损耗与负载损耗之和要尽可能地小。 变压器损耗分为铁损和铜损,铁损又叫空载损耗,就是其固定损耗,实是铁芯所产生的损耗(也 称铁芯损耗,而铜损也叫负荷损耗,1、 变压器损耗计算公式 (,)有功损耗:Δ,,,,，,,β,,, -------(,) (,)无功损耗:Δ,,,,，,,β,,, -------(,) (,)综合功率损耗:Δ,,,Δ,，,,Δ, ----(,) ,,?，,,,,，,,?,,,,, 式中:,,——空载无功损耗(,,,,) ,,——空载损耗(,,) ,,——额定负载损耗(,,) ,,——变压器额定容量(,,,) ，,,——变压器空载电流百分比。 ,,,——短路电压百分比 β ——平均负载系数 ,,——负载波动损耗系数 ,,——额定负载漏磁功率(,,,,) ,,——无功经济当量(,,,,,,,) 上式计算时各参数的选择条件: (,)取,,,,.,,; (,)对城市电网和工业企业电网的,,,,,,,,降压变压器取系统最小负荷时，其无 功当量,,,,(,,,,,,,,; (,)变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β,,,,;对于工业企业，实行三班制， 可取β,,,,; (,)变压器运行小时数,,,,,,,，最大负载损耗小时数:,,,,,,,; (,)变压器空载损耗,,、额定负载损耗,,、，,,、,,,，见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 ,,——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。 ,C——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Δ,=,,+,C 变压器的损耗比=,C /,, 变压器的效率=,,/(,,+Δ,)，以百分比表示;其中,,为变压器二次侧输出功率。 一、变损电量的计算:变压器的损失电量有铁损和铜损两部分组成。铁损与运行时间有关，铜损 与负荷大小有关。因此，应分别计算损失电量。 1、 铁损电量的计算:不同型号和容量的铁损电量，计算公式是: 铁损电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦)×供电时间(小时) 配变的空载损耗(铁损)，由附表查得，供电时间为变压器的实际运行时间，按以下原则确 定: (1) 对连续供电的用户，全月按720小时计算。 (2) 由于电网原因间断供电或限电拉路，按变电站向用户实际供电小时数计算，不得以难计算为由，仍按全月运行计算，变压器停电后，自坠熔丝管交供电站的时间，在计算铁损时 应予扣除。 (3) 变压器低压侧装有积时钟的用户，按积时钟累计的供电时间计算。 2、 铜损电量的计算:当负载率为40%及以下时，按全月用电量(以电能表读数)的2%计 收，计算公式:铜损电量(千瓦时)=月用电量(千瓦时)×2% 因为铜损与负荷电流(电量)大小有关，当配变的月平均负载率超过40%时，铜损电量应按月用电量的3%计收。负载率为40%时的月用电量，由附表查的。负载率的计算公式为:负 载率=抄见电量/S(,(Cos, 式中:S——配变的额定容量(千伏安);T——全月日历时间、取720小时; COS,——功率因数，取0.80。 变压器损耗计算 北极星电力网技术频道 作者:佚名 2008-5-12 18:23:08 (阅8548次) 所属频道: 电网 关键词: 计算 变压器 损耗 简介: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。 关键字:变压器 1、变压器损耗计算公式 (,)有功损耗:Δ,,,,，,,β,,,-------(,) (,)无功损耗:Δ,,,,，,,β,,,-------(,) (,)综合功率损耗:Δ,,,Δ,，,,Δ,----(,) ,,?，,,,,，,,?,,,,, 式中:,,——空载无功损耗(,,,,) ,,——空载损耗(,,) ,,——额定负载损耗(,,) ,,——变压器额定容量(,,,) ，,,——变压器空载电流百分比。 ,,,——短路电压百分比 β——平均负载系数 ,,——负载波动损耗系数 ,,——额定负载漏磁功率(,,,,) ,,——无功经济当量(,,,,,,,) 上式计算时各参数的选择条件: (,)取,,,,.,,; (,)对城市电网和工业企业电网的,,,,,,,,降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量,,,,(,,,,,,,,; (,)变压器平均负载系数，对于农用变压器可取β,,,,;对于工业企业，实行三班制，可取β,,,,; (,)变压器运行小时数,,,,,,,，最大负载损耗小时数:,,,,,,,; (,)变压器空载损耗,,、额定负载损耗,,、，,,、,,,，见产品资料所示。 2、变压器损耗的特征 ,,——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。 ,C——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Δ,=,, ,C 变压器的损耗比=,C/,, 变压器的效率=,,/(,, Δ,)，以百分比表示;其中,,为变压器二次侧输出功率。 3、变压器节能技术推广 1)推广使用低损耗变压器; (,)铁芯损耗的控制 变压器损耗中的空载损耗，即铁损，主要发生在变压器铁芯叠片内，主要是因交变的磁力线通过铁芯产生磁滞及涡流而带来的损耗。 最早用于变压器铁芯的材料是易于磁化和退磁的软熟铁，为了克服磁回路中由周期性磁化所产生的磁阻损失和铁芯由于受交变磁通切割而产生的涡流，变压器铁芯是由铁线束制成，而 不是由整块铁构成。 ,,,,年左右，经研究发现在铁中加入少量的硅或铝可大大降低磁路损耗，增大导磁率，且使电阻率增大，涡流损耗降低。经多次改进，用,(,,,,厚的硅钢片来代替铁线制作变压器铁芯。 近年来世界各国都在积极研究生产节能材料，变压器的铁芯材料已发展到现在最新的节能材料——非晶态磁性材料如,,,,,,，非晶合金铁芯变压器便应运而生。使用,,,,,,制作的变压器，其铁损仅为硅钢变压器的,,,，铁损大幅度降低。 (2)变压器系列的节能效果 上述非晶合金铁芯变压器，具有低噪音、低损耗等特点，其空载损耗仅为常规产品的,,,，且全密封免维护，运行费用极低。 我国,,系列变压器是,,,,年后推出的变压器，其效率较,,、,,,、,,、,,,系列的变压器高，其负载损耗也较高。 ,,年代中期又设计生产出,,系列变压器，其价格较,,系列平均高出,,,，空载损耗较,,系列平均降低,,，负载损耗平均降低,,,，并且国家已明令在,,,,年底前淘汰,,、,,,系列，推广应用,,系列。 S11是目前推广应用的低损耗变压器。S11型变压器卷铁心改变了传统的叠片式铁心结构。硅钢片连续卷制，铁心无接缝，大大减少了磁阻，空载电流减少了60,80，提高了功率因数，降低了电网线损，改善了电网的供电品质。连续卷绕充分利用了硅钢片的取向性，空载损耗降低20,35。运行时的噪音水平降低到30,45dB，保护了环境。 非晶合金铁心的S11系列配电变压器系列的空载损耗较,,系列降低,,,左右，但其价格仅比,,系列平均高出,,,，其负载损耗与,,系列变压器相等。 2)选择与负载曲线相匹配的变压器 案例分析:配电变压器的容量选择 A、按变压器效率最高时的负荷率βM来选择容量 当建筑物的计算负荷确定后，配电变压器的总装机容量为: S,Pjs/βb×cosφ 式中——建筑物的有功计算负荷KW; cosφ2——补偿后的平均功率因数，不小于0.9; βb——变压器的负荷率。 因此，变压器容量的最终确定就在于选定变压器的负荷率βb。 我们知道，当变压器的负荷率为: βb,βm,(1/R)1/2时效率最高。(2) R=PKH/Po(即变压器损耗比) 式中Po——变压器的空载损耗; PKH——变压器的额定负载损耗，或称铜损、短路损耗。 以国产SGL型电力变压器为例，其最佳负荷率计算如下: 表国产SGL型电力变压器最佳负荷率β 容量(千伏安) 500 630 800 1000 1250 1600 空载损耗(瓦) 1850 2100 2400 2800 3350 3950 负载损耗(瓦) 4850 5650 7500 9200 11000 13300 损耗比 2.62 2.69 3.13 3.20 3.28 3.37 最佳负荷率βm 61.8 61.0 56.6 55.2 55.2 54.5 由表可见，如果以βm来计算变压器容量，必将造成容量过大，使用户初期投资大量增加。其原因Pjs是30分钟平均最大负荷P30的统计值，例如民用建筑的用电大部分时间实际负荷均小于计算负荷Pjs，如果按βm计算变压器容量则不可能使变压器运行在最高效率βm上，这样不仅不能节约电能且运行在低β值上，则消耗更多的电能，因此按变压器的最佳负荷率βm来计算变压器的容量是不合理的。 B、按变压器的年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算容量 由于实际负荷总在变化，无法精确计算出变压器的电能损耗。然而对于某类电力用户，它的最大负荷利用小时数，最大负荷损耗小时数可依据同类用户统计数据来近似计算。 变压器的年有功电能损耗可按下式估算 ?Wb,PoTb PKH(Sjs/S2e)?τ,PoTb PKHβ?τ 式中β——计算负荷率，等于变压器的计算视在容量Sjs与额定容量Seb之比 Tb——变压器年投运时间 τ——年最大负荷损耗时间，可由年最大负荷利用时数Tm查Tm-τ关系曲线。 用户电力负荷消耗的年有功能为: W,βSebcosφ 则变压器的年有功电能消耗率为: ?W,?Wb/W,(PoTb PKHβ?τ)/βSebcosφ 令d?Wdβ, 求出变压器年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj; βj,(PoTb/PKHτ)1/2,(Tb/τ)1/2*β 即配电变压器按照节能负荷率βj计算容量时，其年有功电能损耗率最小。 由式(6)可见，变压器的节能负荷率与年最大负荷损耗时间有关，τ越低βj越高。然而由于Tm值及Tm值所对应的τ值，对于高层民用建筑还没有这方面的统计资料，可参考工业企业的类似资料。Tb按7500h，而根据高层民用建筑的不同功能，τ值在2300-4500范围内选取，因此βj=(1.3-1.8)βM。从表(1)干式变压器的最佳负荷率βM值，可求出节能负荷率βj。 对于高层写字楼，由于五天工作制，且晚上下班后的其余时间均处于轻载，其电力负荷的运行特点，相当于工业企业的单班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.85-0.98; 对于高层宾馆及高层建筑中以商业为主的大厦，其相当于工业企业的两班制生产，变压器的节能负荷率βj=0.71-0.85。 由此可见，按节能负荷率计算变压器的容量，要小于按最佳负荷率所计算的变压器的容量，这样不但年电能损耗小且一次性投资省。 C、按变压器的经济负荷率计算容量 上节分析可知按年有功电能损耗率最小时的节能负荷率βj计算变压器的容量有利于节省初投资。然而相当于二班制运行特点的高层建筑中的配电变压器，按β计算出的容量还 是偏大，必将增加用户的一次性投资。如何能做到既能节省一次性投资，又能使电能损耗小，或者说能否做到初投资省和电耗小这对矛盾在变压器运行在负荷率的某一区域内获得相对统一，下面我们对变压器的年有功电能损耗率公式作进一步的分析。 对同一变压器，在某一负荷率β运行情况下的年有功电能损耗率如式(5)，而在节能负荷率下的年有功电能损耗率为: ?Wj,(PoTb PKHβ2jτ)/βjSebcosφ 用(5)式的两边除以(7)式的两边，并用(6)式代入，整理后得: ?W/?Wj,1/2(β/βj βj/β) 上式为变压器运行在某一负荷率β时的年有功电能损耗率相对于运行在节能负荷率βj时的年有功电能损耗率随相对节能负荷率变化的函数关系。 该式中当β,βj时，?W/?Wj,1，当β,βj或β,βj时，?W/?Wj均大于1。当β/βj从1.0增加到1.3，增加30时，?W/?Wj从1.0增加到1.035，只增加了3.5;当β/βj从2.0增加到2.3，增加15时，?W/?Wj从1.25增加到1.37，增加了9.6。 可见在β/βj的低值区，?W/?Wj的增加值相对于β/βj的增加值是非常微小的，且增加的速率也是很小的，也就是说，在该区域中，我们用微小的年电能损耗率增加值来换取变压器的容量的较大减小使得一次性投资的明显降低，因此，我们选择相对节能负荷率β/βj在1-1.3范围内，即经济负荷率为: βjj,(1,1.3)β 我们按经济负荷率βjj选出的变压器容量，要比按节能负荷率βj选出的变压器容量降低一级，由此而节约的初投资远大于配电变压器的年有功电能损耗费用，做到了经济性与节能性这对矛盾的相对统一，显然这是一种既科学又经济合理的方法。 这里讨论的配电变压器容量的计算方法，主要是针对高层建筑中所使用的变压器，即使用干式或环氧树脂浇注变压器，然而该方法也适用于使用其他配电变压器的场合。 结论: ?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。 ?对于实际负载，变压器本身应具有较佳的损耗比，而且总损耗最小，即空载损耗与负载损耗之和要尽可能地小。 来源:中国自动化 为什么负荷增大,线路的电压损耗会增大 负荷P增大，电压U不变 所以总电流I=P/U增大，线路电阻R不变 所有线损P=I^2*R变大。 配电变压器低压三相负荷严重不衡的危害及采取措施 汪卫国 | 2008-08-12 | 阅读 418 次 一台变压器的低压负荷要做到绝对三相负载对称是不可能的,在正常情况下:单相负载连接时,三相负载分配很难做到平衡,即使在连接时三相负载分配很均衡,但各个用户负载运行、停止时间也不可能做到同步，加上负荷的变化等…….。在不正常情况下三相负荷严重不均衡:配电变压器高压侧线路发生一相或两相断线以及接地故障，变压器的调压分接开关接触不良、或高低压侧接头绕组故障，高低压侧一相或两相熔断器熔断，低压电网一相或两相线路发生接地或断线故障，三相线路阻抗不相等或电动机三相绕中有一相或两相发生故障等这些都是形成三相负载不对称的主要原因。 三相负载不对称对电网及设备影响很大，一是变压器损耗增大，变压器的损耗包括空载损耗和负载损耗，正常情况下变压器运行电压基本不变，即空载损耗是一个垣量，而负载损耗则随变压器运行负荷的变化而变化，且与负载电流的平方成正比。当变压器输出相同容量的情况下，不对称运行使变压器有功损耗增大。二是降低变压器的出力。由于变压器绕组结构是按对称运行情况设计的，三相绕组结构性能一致，其最大允许出力受每相额定容量的限制，当不对称运行时，负载轻的相就有富裕容量，从而使变压器出力降低，由于输出容量降低，变压器的备用容量亦相应减小，同时过载能力也降低。三是使各相电压不平衡。由于三相配电变压器是按对称运行情况设计的，三相负载 对称时，三相电流相等，则变压器内部压降相同，所以输出电压是对称的，当三相负载不对称时，各相电流不一致，因此各相在变压器内部的电压降低就不相等，造成三相输出电压不对称。当变压器三相负载很不平衡时，中性线电流较大，由于中性线具有较大阻抗压降，从而是中性点位移，引起各相电压畸变，降低电能质量影响各相负载的正常运行。四是使零序电流增大。导致配电变压器局部金属件温度升高。三相负载不平衡运行下的配电变压器必然产生零序电流，这个零序电流随不对称程度大小而变化，不对称程度越大，零序电流就越大，零序电流在变压器铁芯中产生零序磁通。这些零序磁通在变压器的油箱壁及钢构件中通过，构成通路，而这些钢构件设计时不考虑导磁，所以由此引起的磁滞和涡流损耗，造成配电变压器局部金属件温度升高，并使功率损耗增加，严重时将导致变压器运行事故。五是降低用户电动机的效率。由于变压器三相负载不平行引起的不平衡电压，存在着正序、负序和零序三个电压分量，当通入电动机后，由于三相电动机是阻抗相等的对称绕组。而三相电压不平衡通过电机绕组将产生零序电流，消耗电能，增加电动机发热，同时这零序电流还产生一个脉振磁场，消耗较大的无功功率，因此大大影响电动机的效率。六是增加配电线路损耗。电流通过导体产生的功率损耗与线路电流的平方成正比，在三相四线制供电线路中，其功率损耗为:P=Ia2 •Ra+Ib2•Rb+ Ic2•Rc + I02 •R0 ，根据理论计算如中性线和相线粗细一样的三相四线制供电，三相负荷分配不平衡时，线损要增加2-6倍，如中性线截面是相线截面的1/2的情况下三相负荷分配不衡时，线损要增加3-9倍。 所以说在输送相同容量的情况下，三相负载不对称造成的线路损耗比较大，运行是极不经济的。 减少三相负载不对称运行的措施:为了取得三相负载的对称，三组单相接护线应尽量由同一电杆上分别从A、B、C三相引下，且三组单相接护线的负载应尽量平衡，定期测量配电变压器低压侧出线的电流和三相接户线的负载电流，检查三相负载是否平衡，不平衡时应及时进行调整。减少单相接户线的总长度，一般不超过20m，且负载电流超过10A时，必须从三相四线制线路上引出。如距三相四线制线路较远应重新架设三相四线制线路，三相四线制线路上所带的电焊机应根据电焊机台数，分别规定出所接电源的相别，并尽可能规划出其使用时间。