变压器空载损耗、负载损耗以及阻抗电压的计算
变压器的损失电量分为铁损失和铜损失，铁损失也称为空载损失，即固定损失，实际上是铁芯产生的损失(也称为铁芯损失，铜损失也称为负载损失)。
引文作者:上海盖能电气市场部（专注干式变压器30年）电话：189 1886 3098（微信同号）
变压器损耗的计算公式:
(1)有：ΔP=Po+KTβ2Pk。
(2)无：ΔQ=Qo+KTβ2Qk。
(3)综合功率损耗：ΔPz=ΔP+KQδQ。
Qo≈Io%Sn,Qk≈Uk%Sn。
公式中：
Qo-空载无功损耗(kvar)
Po空载损耗(kW)
Pk额定负载损耗(kW)
Sn变压器额定容量(kVA)
Uk%-短路电压百分比
β-负载系数是负载电流与额定电流的比率。
KT-负载波动损耗系数。
Qk-额定负载磁泄漏功率(kvar)
KQ-无当量(kW/kvar)
上述计算中各参数的选择条件：
(1)KT=1.05；
(2)城市电网和工业企业电网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)变压器的平均负载系数取决于农业变压器的β=20%；对于工业企业，采用三班制，取决于β=75%；
(4)变压器运行时间T=8760h，最大负载损耗时间T=5500h；
(5)变压器耗Po,额定负载损耗Pk,Io%,Uk%，见产品出厂数据。
第二，变压器损耗的特点:
Po空载损耗，主要是铁损耗，包括磁滞损耗和涡流损耗；磁滞损耗与频率成正比；与最大磁通密度的次方成正比;涡流损耗与频率、最大磁通密度和硅钢片厚度成正比。
Pc-负载损耗主要是负载电流通过绕组时的电阻损耗，一般称为铜损耗。其大小随负载电流而变化，与负载电流的平方成正比(用标准线圈温度转换值表示)。
负载损耗也受变压器温度的影响。同时，负载电流引起的磁泄漏会在绕组内产生涡流损耗，绕组外的金属部分会产生杂散损耗。
全损耗ΔP=Po+Pc变压器。
变压器损耗比=Pc/Po。
变压器效率=Pz/(Pz+ΔP)，以百分比表示；其中Pz是变压器的二次输出功率。
第三，变损电量的计算:
变压器的损失电量由铁损失和铜损失两部分构成。铁损失与运转时间有关，铜损失与负荷大小有关。因此，必须分别计算损失电量。
1.铁损耗电量计算:不同型号和容量的铁损耗电量计算公式为:铁损耗电量(千瓦时)=空载损耗(千瓦时)×供电时间(小时)
变压器的空载损耗(铁损耗)由附表检测到。供电时间是变压器的实际运行时间，根据以下原则确定:
对于连续供电的用户，每月按720小时计算。
(2)由于电网的原因，中断供电或限制电路，根据变电站向用户的实际供电时间数计算，不得以难以计算为理由，仍按全月运行计算，变压器停电后，自坠熔丝管交给供电站的时间，在计算铁损时应扣除。
(3)变压器低压侧配有积时钟的用户，按累计供电时间计算。
2.铜损耗电量的计算:当负载率低于40%时，按月用电量(以电能表读数)的2%计算。计算公式:铜损耗电量(千瓦时)=月用电量(千瓦时)×2%
由于铜损耗与负载电流(电量)的大小有关，当月平均负载率超过40%时，铜损耗电量应按月用电量的3%计算。当负载率为40%时，月用电量由附表检查。负载率的计算公式为:负载率=复制电量/S.T.Cos￠。
公式：S-配变额定容量(千伏安)；T-每月日程表时间，取720小时；COS-功率因数，取0.80。
电力变压器的损坏可分为铜损坏和铁损坏。铜损坏一般为0.5%。铁损坏一般为5~7%。干式变压器的损坏小于油侵入。总损坏:0.5+6=6.5计算方法:1000KVA×6.5%=65KVA。
65KVA×24小时×365天=569400KWT(度)
变压器上的标志有特定的数据。
第四，变压器的空载损耗:
空载损耗是指变压器的二次侧开路，当一次侧加额率和额定电压的正弦波电压时，变压器吸收的功率。一般只注意额定频率和额定电压，有时不注意分接电压和电压波形、测量系统精度、测试仪器和测试设备。损耗的计算值、标准值、测量值和保证值又混淆了。
如果在一次侧增加电压，并且有分接，如果变压器是恒磁通调压，则增加的电压应该是相应连接电源的分接位置的分接电压。如果是变磁通调压，由于每个分接位置的空载损耗不同，必须根据技术条件选择正确的分接位置，并施加规定的额定电压，因为当变磁通调压时，一次侧总是在每个分接位置增加一个电压。
一般来说，要求施加电压的波形必须接近正弦波形。因此，首先，使用谐波分析仪测量电压波形中的谐波分量，其次，使用简单的方法，使用平均值电压表，但刻度为有效值的电压表测量电压，并与有效值电压表读数相比。当两者之间的差异大于3%时，表明电压波形不是正弦波，空载损耗应根据新标准无效。
对于测量系统来说，必须选择合适的测试线路，选择合适的测试设备和仪器。由于导磁材料的发展，每公斤损耗的瓦数大大降低，制造商选择优质高导磁晶粒取向硅钢片，甚至选择非晶合金作为导磁材料，结构上又发展了阶梯接缝和全斜无孔等，工艺上采用了不叠加的磁轭工艺，制造商都在发展低损耗的变压器，特别是空载损耗已经大大降低。所以对于测量系统提出了新的要求。容量不变，空载损耗降低意味着空载时变压器功率因数降低，功率因数小要求制造商改变和改变测量系统。三瓦特表法测量，选择0.05-0.1级互感器，选择低功率因数的瓦特表，只有这样，才能保证测量精度。当功率因数为0.01时，互感器的相位差为1分时，功率误差为2.9%。因此，在实际测量中，还需要正确选择与电流因此，当电流传感器的电流传感器与电流传感器的误差较大时，与电流传感器的电流传感器与电流传感器的误差较大。
此外，在设计中，根据规定的程序，参考所选硅钢片的单位损耗和工艺系数所计算的空载损耗，一般称为计算值。该值应与标准中规定的标准值或与合同中规定的标准值或保证值进行比较。计算值必须小于标准值或保证值，不在计算上吃宽裕度，特别是批量生产的变压器。此外，计算值只对设计者或设计部门有效，没有法律效力，不能用计算值来判断产品的损耗水平。标准规定的标准值或合同规定的保证值具有法律效力。超过标准值加允许偏差，或保证值(保证值等于标准值加允许偏差)的产品为不合格产品。如果有损失评估系统，一般在合同中会指出，特别是出口产品，超过规定损失值要罚款，空载损失的罚款最高，欧洲国家的损失评估值可参考1994年第11期。每千瓦要罚几千美元。这是与经济效益直接挂钩的。
要正确理解实测值的概念，不是互特表的读数(或功率转换器的读数)，而是将实测值转换为额定条件，具有足够的精度。对于空载损耗的实测值，主要是电源的电压波形为正弦波，平均值电压表读数与有效值电压读数之差小于3%。
第五，空载损耗、负载损耗、阻抗电压的计算：
空载损耗:变压器二次绕组开路时，一次绕组施加额定频率正弦波形额定电压时，消耗的有效功率称为空载损耗。
算法如下:空载损耗=空载损耗过程系数×单位损耗×铁芯。
负载损耗:变压器二次绕组短路(稳定)时，一次绕组流通额定电流时消耗的有效功率称为负载损耗。
算法如下:负载损耗=最大一对绕组的电阻损耗+附加损耗。
附加损耗=绕组涡流损耗+绕组导线环流损耗+分散损耗+导线损耗。
阻抗电压:变压器二次绕组短路(稳定)时，一次绕组流通额定电流时施加的电压称为阻抗电压uz。通常，uz以额定电压的百分比表示，即uz=(uz/u1n)*100%
匝数：u=4.44*f*B*At,V。
其中:B-铁芯磁密度，TAt-铁芯有效截面积，平方米。
可转换为变压器设计计算常用公式：
f=50Hz时:u=B*At/450*10^5，v。
f=60Hz时:u=B*At/375*10^5，v。
如已知相电压和匝数，匝电势等于相电压除以匝数变压器空载损耗计算-变压器空载损耗构成。
空载损耗包括铁芯中的磁滞和涡流损耗，以及初级线圈电阻上的空载电流损耗，前者称为铁损耗，后者称为铜损耗。因为空载电流很小，后者可以忽略不计，所以空载损耗基本上是铁损耗。
影响变压器空载损耗和铁损耗的因素很多，用数学表示。
Pn,Pw-表示磁滞损耗和涡流损耗kn,kw-常数。
f-变压器施加电压的频率赫。
Bm-铁芯中最大磁通密度韦/米2。
n-什捷因麦兹常数，当Bm=(1.0~1.6)韦/米2时，对于目前使用的方向性硅钢片，n≈2。
根据变压器的理论分析，如果初级感应电势为E1(伏)，则为E1=KfBm
k是比例常数，取决于初级匝数和铁芯截面积，铁损失如下:
因为初级漏阻抗压降很小，如果忽略不计，E1=U1。
可见，变压器的空载损耗与外部施加电压密切相关。如果电压V是一定值，变压器的空载损耗将保持不变(因为f是不变的)，空载损耗也称为不变损耗。如果电压波动，空载损耗将发生变化。变压器的铁损与铁芯材料和制造工艺有关，与负载大小无关。
