变压器经济运行

  摘要：本文通过对变压器运行中损耗的分析，计算，总结出在实际运行过程中如何控制变压器的负荷大小，以减少变压器自身的损耗节约电能，降低成本。 
  关键词： 变压器 电能 空载损耗 短路损耗 效率 
  
  在国民经济的各个部门，变压器已经被广泛应用。它可以把交流电源电压按照使用要求升高或降低。因此，在电力系统中大量电能的输送和分配，在工业企业中各种电气设备的电能利用，以及其它凡是需要改变交流电压的各种场合，变压器都获得了广泛的应用。在我厂变压器主要作为降压变压器来使用，为不同电压等级的用电负荷提供电能。
  变压器作为一种能量转换装置，在转换能量过程中必定产生损耗，包括初级绕组的铜耗，次级绕组的铜耗和铁芯损耗。但在实际生产运行过程中，我们通常以空载损耗和短路损耗来作为衡量变压器损耗的两个重要参数，以此为依据，我们可以方便的计算出任意给定负载时的变压器效率，控制变压器的二次电流，使变压器经济运行。
  假设变压器的短路损耗为PKN，空载损耗为P0，(此两个参数由变压器厂家提供)则
P2= U2 I2 COSθ2
= (I2/ I2N) U2 I2N COSθ2
=βSN COSθ2       ①
P1= P2+ΣP
=βSN COSθ2+β2PKN+ P0        ②
所以变压器的效率为：
η＝P2 /P1
   = P2 /( P2 +ΣP)
   =(βSN COSθ2)/( βSN COSθ2+β2PKN+ P0)   ③
式中
  P1为变压器输入功率
P2为变压器输出功率
ΣP为变压器的损耗功率
β＝I2/ I2N为变压器的负载系数，随变压器二次侧负载电流变化
I2为变压器二次侧负载电流
I2N为变压器二次侧额定电流
COSθ2为负载功率因数
SN为变压器的额定视在功率
η为变压器的效率
  由此我们可以看出效率η并不是常数，它与二次负载电流的大小以及负载的性质有关，当负载的功率因数保持不变时效率随负载电流而变化的关系称为效率曲线。
 一般电力变压器的P0 /PKN＝1/4~1/3,故最大效率发生在β＝0.5~0.6左右，这样我们可以随时调整变压器负载大小及运行方式，控制变压器的二次电流，把变压器的损耗控制在较低的范围，使其经济运行提高效率，从而为节约电能，降低成本做出贡献。