变压器的损耗和效率

1、变压器的效率分析变压器的效率分析电力培训中心电力培训中心 杨尧杨尧2021年12月14日星期二一、变压器的损耗一、变压器的损耗1 1、铁损耗、铁损耗 当变压器铁心中的磁通交变时，在铁心中要产生磁滞损耗和涡流损耗，这当变压器铁心中的磁通交变时，在铁心中要产生磁滞损耗和涡流损耗，这两项统称为两项统称为铁损耗。铁损耗。 WAV1V2* 变压器的空载损耗基本上等于变压器的变压器的空载损耗基本上等于变压器的铁损耗。铁损耗。 铁损耗为不变损耗，与负载铁损耗为不变损耗，与负载电流的大小和性质无关。电流的大小和性质无关。 一、变压器的损耗一、变压器的损耗2 2、铜损耗、铜损耗WAV* 变压器的原、副绕组中都有

2、一定的电阻，当电流流过绕组时，就要产生损变压器的原、副绕组中都有一定的电阻，当电流流过绕组时，就要产生损耗，消耗电能，这就是耗，消耗电能，这就是铜损耗。铜损耗。变压器的变压器的铜损耗铜损耗取决于负载电流的大小和绕组的电阻值。故也称取决于负载电流的大小和绕组的电阻值。故也称可变损耗可变损耗 。 在一定负载下，变压器的铜损耗为：在一定负载下，变压器的铜损耗为： 在某一负载下变压器的铜损耗等于变压器负载系数的平方与其额定铜损耗在某一负载下变压器的铜损耗等于变压器负载系数的平方与其额定铜损耗的乘积。的乘积。pCu=I12r1+ I22r2=( N2I2/N1)2r1+ I22r2=( I2/K)2r1

3、+ I22r2=(r1/K2+ r2)I22pCuN=I1N2r1+ I2N2r2=(r1/K2+ r2)I2N2由短路试验可知：变压器额定负载时的由短路试验可知：变压器额定负载时的铜损耗为：铜损耗为：pCu= (I2/I2N) 2pCuN=2 2 pCuN二、变压器的效率二、变压器的效率1 1、变压器的效率及其实用公式、变压器的效率及其实用公式 将变压器的输出功率与输入功率的比值定义为变压器的效率将变压器的输出功率与输入功率的比值定义为变压器的效率. .用符号用符号 表示表示.p=P1-P2 P1=P2+p P2=P1-p 22222222coscoscosNNNSIUIUP对于单相变压器来

4、说：对于单相变压器来说：则变压器的效率：则变压器的效率：二、变压器的效率二、变压器的效率2 2、变压器的效率特性曲线、变压器的效率特性曲线 特性分析：特性分析： 1.空载时输出功率为零，所以空载时输出功率为零，所以=0。 2.负载较小时，铁损耗相对较大，负载较小时，铁损耗相对较大，功率功率较低。较低。 3.负载增加，效率负载增加，效率亦随之增加。亦随之增加。超过某一负载时，因铜耗占的正例增超过某一负载时，因铜耗占的正例增大，效率大，效率反而降低。反而降低。 用数学分析的方法可以证明：当用数学分析的方法可以证明：当变压器的铜损耗变压器的铜损耗pCu等于铁损耗等于铁损耗pFE时，时，变压器的效率最

5、高。变压器的效率最高。则变压器的最大效率表达式：则变压器的最大效率表达式：要提高变压器运行时的效率，避免使变压器在较低负载下运行要提高变压器运行时的效率，避免使变压器在较低负载下运行变压器效率最高时的条件：变压器效率最高时的条件：变压器的负载系数：变压器的负载系数：变压器的效率公式：变压器的效率公式： 例1-4.一台容量为10KVA的单相变压器，电压为2200/200V，电流为4.55/45.5A，空载损耗p0=90w,短路损耗pCuN=270w,求：（1）当cos2=0.8时，输出电流I2=30A时，变压器的效率 ？（2）当cos2=1时，变压器的最高效率 m？ 解解（1 1）首先求出电流负载系数：）首先求出电流负载系数： 变压器的效率：变压器的效率： （2 2）求最高效率时：）求最高效率时： m 变压器的效率：变压器的效率： m =0.9697=97% 变变压压器器的的损损耗耗