變壓器損耗計算的探析

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中重要元件之一，其損耗是電力網電能損耗的主要部分。因此，準確計算出變壓器在實際運行中的電能損耗有著重要的意義。但目前較普遍運用的損耗系數法不能準確計算其真實損耗，因為其損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)有關外，還與其負荷特性有關。而損耗系數法簡單地按抄見電量的一定比例加一固定損耗量計算，即：電能損耗量=固定鐵芯損耗+抄見有功電量×銅損系數(%)，未能考慮負荷特性的影響。而采取均方根電流法或平均電流法計算，不僅考慮了變壓器的固有特性，還充分考慮了其負荷特性，能很準確地反映其電能損耗。

1 常見的變壓器損耗電量及電費的計算方法

1.1 公式計算法

公式計算法就是根據當月抄錄的有功、無功電量和變壓器容量及銘牌參數，按照上述相關公式，計算出該月變壓器的有功損耗電量和無功損耗電量，據此計算變損費用。這種辦法的優點是計算結果準確，符合公平、透明的原則，針對特定的變壓器計算損耗電量比較合適，但是，由于目前的用電營銷管理水平參差不齊，變壓器基礎檔案是否齊全、技術性能參數是否準確難以保證，而且計算工作量較大，對用戶的解釋工作也比較繁瑣，不適合用電營銷MIS系統大范圍對大批量用戶計算損耗電量。

1.2 固定系數法

固定系數法就是變壓器實際用電量乘以某一固定比例求得變壓器損耗電量，據此計算變損費用。其優點是計算方法簡單，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律，但是缺點也是明顯的，變壓器損耗電量與實際用電量不是完全的線性關系，尤其是用電量較低時不能準確反映變壓器的固定損耗電量。

1.3 固定費用法

固定費用法就是按照預先設定的條件，計算出不同容量變壓器對應的損耗費用，按容量每月收取固定費用。這種方法的優點也是計算方法簡單、便于向用戶解釋，而且能夠反映變壓器固定損耗的特性，不過缺點就是不能反映損耗電量隨用電量增長的關系，損耗電量難以按實際不同用電類別合理分攤，也無法統計準確，更重要的是由于電價調整比較頻繁，固定費用法也不能及時、準確反映損耗電量與損耗費用的相關性。

1.4 查表法

查表法就是依照國家標準規定的變壓器參數和預先合理設定的條件，計算出不同容量變壓器在不同用電情況下對應的有功和無功損耗電量，進行合理歸并后得到變損電量速算表，然后根據變壓器額定容量和實際用電量查表求得當月變壓器損耗電量，據此計算變損費用。這種方法能較準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，計算過程相對比較簡單、規范、透明，也比較容易被用戶理解、接受，雖然準確度較公式計算法稍差，但能夠滿足一般要求，也符合用電營銷MIS系統的要求。但擬定變損速算表的前期準備工作量較大。

綜上所述，用電營銷MIS系統一般推薦采用查表法計算變壓器損耗電量。在運行容量、運行時間有變化及計算特定型號的變壓器損耗電量時，可采用公式計算法。

2 變損的計算

高供高量用戶，變壓器的銅損、鐵損，在有功電表、無功電表里已經包括，不再另加變損。由于變壓器容量小或表計設備來源的限制，對于高供低量用戶，特別是在上世紀80年代前規定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量設備，但事故仍時有發生，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和負荷曲線有關，計算比較繁瑣。目前，推算出新的一種計算方法，不會就算者，可查表，得知：

2.1 變壓器有功損失計算

2.2 變壓器無功損失計算

其中，

Po為變壓器空載有功損失功率（kW）；

Pe為變壓器額定負載有功損失功率（kW）；

T為運小時數，取720h；

A為日用電量（kW·h）；

Se為變壓器額定容量（kVA）；

cos φ為變壓器二次側力率，取0.85；

B為負荷系數；

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數（%）；

Ve為阻抗電壓百分數（%）；

K為日負荷均方根等效系數。

為了便于計算，根據用電性質四型負荷，曲線分四個等級來選取B、K值，如下表1所列。

表1 不同用電性質的B、K值表

3 實證分析

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

空載損失電量：

第一等級：

第二等級：

第三等級：

第四等級：

A≥第三等級，A ≥153 000（kW·h）

無功損失電量

空載無功損失電量

第一等級：

同理 A≤ 45 900（kW·h）

第二等級：

同理 A≤ 91 800（kw·h）

第三等級：

同理 A≤153 000（kW·h）

第四等級：

同理 A≤153 000（kW·h）

例如：S 9-500/10、y/yo-12一臺配電變壓器，元月份抄見電量為80 000 kW·h，那么，應在第二等級中查得應加有功電量損失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，否則既浪費國家的電也浪費了錢，若加了損耗后，再根據這些損耗進行力率計算，按規定進行力率獎罰。可見，正確算變損是關于降低損耗的一個很重要因素。同時，要說明農村有的用的S7、SL7等高損耗變壓器要根據以上公式進行計算，還有接線組別為11組別的變壓器，由于空損不同也要按數據進行計算，不能像以往只在炒表片上加一個固定數，這是不準確的，對用戶、電力部門雙方都不利。

4 結束語

通過以上的理論分析以及實例計算，可見變壓器的電能損耗計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，不能較準確地反映實際值，應根據變壓器的參數及負荷特性，特別是隨著微機的普遍應用以及負荷控制系統抄表功能、負荷曲線生成功能的利用，結合查表法，使得變損計算的結果更為準確。

[1]胡景生.變壓器經濟運行[M].北京:中國電力出版社，1999.

[2]張連機.降低變壓器損耗的探討[J].廣西電力技術，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.