变压器负载系数与损耗曲线的关系
摘 要：从节能的角度出发，许多具备并列运行的两台变压器，需要采用变压器轻载切除装置以满足经济运行的目的。本文就变压器自动投切装置中变压器负载系数的选择与变压器损耗曲线的关系进行探讨，找出了变压器自动投切时负载系数的选择依据。
关键词：变压器 经济 运行
1．电力系统中车间式变配电所是供电网络的终端环节。如中心医院、
大专院校、住宅小区、石油化工、铁路运输及大型机械加工等部门的用电基本采用车间式变电所的供电方式。公共事业部门大部分白天负荷较大，夜间负荷较小；冬天、夏天负荷较大，春、秋两季负荷较小；而住宅小区的用电高峰也就在每天的17点～23点左右。这些用户的变压器容量大都在400~1000KVA左右，而且是几台同时运行，每天轻载时间都在16个小时以上。从节能的角度出发，对于此类性质的变压器按运行负荷的变化实行自动投切，既负荷高峰时，两台(或多台)变压器同时运行；负荷低谷时，自动切除一台(或部分)变压器就显得尤为重要。本文就变压器自动投切装置中负载系数的选择与变压器损耗曲线的关系进行探讨，也就是说要寻找变压器自动投切的依据。
2．有人认为具备并列运行的两台变压器，若切除一台变压器，其节约
的电能就是被切除掉的变压器的铁损。笔者认为这样计算过高的估算了变压器轻载切除所带来的经济效益。从经济运行的角度出发，下面就不同负载系数下一台变压器与两台变压器并列运行的电能损耗情况进行分析。
（图一）
单台变压器运行时损耗总值为：
∑P=P0+KfzPd ------------------------（1）
两台变压器同时运行时的损耗总值为： 2
∑P=2P0+2Kfz
Pd2 -----------------------（2）
其中：P0−−−−−变压器额定空载损耗
Pd−−−−−变压器额定负载损耗
其负载系数与变压器总损耗的关系曲线如图（二）所示。
对于同一种变压器来说，在同一负载下单台运行与两台并列运行时的负载系数成倍数关系，即：
Kfz1=2Kfz2
从图中可以看出：单台变压器运行时，如果负载系数Kfz1高于某个数值，其增加的铜损将导致总损耗大于两台变压器运行时的总损耗。因此，单台变压器运行时的总损耗应控制在：
P0+Kfz1Pd≤2(P0+Kfz2Pd)
因为同一负载下Kfz2=1Kfz12
12所以：P0+Kfz1Pd≤2P0+Kfz1Pd2
Kfz22≤2P0d...........................(3)
也就是说，当单台变压器运行时负载系数不得大于公式（3），若大于此数，将导致变压器损耗大于两台变压器的总损耗。
同理，两台变压器同时运行时，若负载系数低于某个数值，也会导致总损耗高于单台变压器的总损耗。因此，两台变压器运行时其总损耗应控制在： 2P0+2K
2fz2Pd≤P0+4K22fz2Pd 2(P0+Kfz2Pd)≤P0+Kfz1Pd
2Kfz2Pd≤P0
P02Kfz2≤2Pd22
因为同一负载下Kfz1=2Kfz2
因此，两台变压器并列运行时负载系数最低不得小于：
Kfz2=P0......................(4)Pd
通过以上二式可以按照不同型号变压器的参数，选择变压器经济运行的方式与负载系数的选择依据。 3．以SC8-630/10变压器为例计算，空载损耗1620KW，短路损耗6910KW。根据上式单台变压器运行时负载系数最大不得超过
Kfz1=2P0d=*=0.4689=0.685
两台变压器并列运行时负载系数最低不得小于
Kf2=P0Pd=*6910=0.11722=0.3423
既：当单台变压器运行时负载系数超过0.685时，应改为两台变压器并列运行；当两台变压器并列运行时负载系数低于0.3423时应切除一台变压器。
将该变压器的各项参数列表通过图形法分析变压器经济运行的最佳状态。
表中显示出了该变压器在不同系数时不同运行方式下变压器的铁损、铜损及总损耗，从
表中可以看出，切除一台变压器，不仅仅切除了它的铁损，还切除了在一定负载系数下的铜损。换句话说，也给另一台变压器增加了铜损。而且是按负载系数的平方增加的。根据上表,绘制SC8—630/10单台变压器与两台并变压器列运行变压器在不同负载系数下的全损耗曲线，并在该曲线上找出负荷系数成倍数关系的两点所形成的水平线．如（图三）：
（图三）
从图三中可以看出，若两台变压器并列运行负载系数均小于0.35时，变压器效率低，且两台变压器的损耗总值大于一台变压器负载系数为０.7时的损耗值；当一台运行的变压器负载系数超过０.７时，系数越大，效率越低，单台变压器的损耗总值大于两台并列运行变压器负载系数为０.３５时的损耗总值。公式验算与曲线绘图所得结论一致。
4.我们认定，当单台变压器运行，负载系数大于损耗水平线以上时，或大于公式（3）计算数值时，改由两台变压器并列运行；若两台变压器并列运行时负载系数低于损耗水平线时，或小于公式（4）计算数值时，应一台变压器运行。
变压器负载系数与损耗曲线的关系
摘 要：从节能的角度出发，许多具备并列运行的两台变压器，需要采用变压器轻载切除装置以满足经济运行的目的。本文就变压器自动投切装置中变压器负载系数的选择与变压器损耗曲线的关系进行探讨，找出了变压器自动投切时负载系数的选择依据。
关键词：变压器 经济 运行
1．电力系统中车间式变配电所是供电网络的终端环节。如中心医院、
大专院校、住宅小区、石油化工、铁路运输及大型机械加工等部门的用电基本采用车间式变电所的供电方式。公共事业部门大部分白天负荷较大，夜间负荷较小；冬天、夏天负荷较大，春、秋两季负荷较小；而住宅小区的用电高峰也就在每天的17点～23点左右。这些用户的变压器容量大都在400~1000KVA左右，而且是几台同时运行，每天轻载时间都在16个小时以上。从节能的角度出发，对于此类性质的变压器按运行负荷的变化实行自动投切，既负荷高峰时，两台(或多台)变压器同时运行；负荷低谷时，自动切除一台(或部分)变压器就显得尤为重要。本文就变压器自动投切装置中负载系数的选择与变压器损耗曲线的关系进行探讨，也就是说要寻找变压器自动投切的依据。
2．有人认为具备并列运行的两台变压器，若切除一台变压器，其节约
的电能就是被切除掉的变压器的铁损。笔者认为这样计算过高的估算了变压器轻载切除所带来的经济效益。从经济运行的角度出发，下面就不同负载系数下一台变压器与两台变压器并列运行的电能损耗情况进行分析。
（图一）
单台变压器运行时损耗总值为：
∑P=P0+KfzPd ------------------------（1）
两台变压器同时运行时的损耗总值为： 2
∑P=2P0+2Kfz
Pd2 -----------------------（2）
其中：P0−−−−−变压器额定空载损耗
Pd−−−−−变压器额定负载损耗
其负载系数与变压器总损耗的关系曲线如图（二）所示。
对于同一种变压器来说，在同一负载下单台运行与两台并列运行时的负载系数成倍数关系，即：
Kfz1=2Kfz2
从图中可以看出：单台变压器运行时，如果负载系数Kfz1高于某个数值，其增加的铜损将导致总损耗大于两台变压器运行时的总损耗。因此，单台变压器运行时的总损耗应控制在：
P0+Kfz1Pd≤2(P0+Kfz2Pd)
因为同一负载下Kfz2=1Kfz12
12所以：P0+Kfz1Pd≤2P0+Kfz1Pd2
Kfz22≤2P0d...........................(3)
也就是说，当单台变压器运行时负载系数不得大于公式（3），若大于此数，将导致变压器损耗大于两台变压器的总损耗。
同理，两台变压器同时运行时，若负载系数低于某个数值，也会导致总损耗高于单台变压器的总损耗。因此，两台变压器运行时其总损耗应控制在： 2P0+2K
2fz2Pd≤P0+4K22fz2Pd 2(P0+Kfz2Pd)≤P0+Kfz1Pd
2Kfz2Pd≤P0
P02Kfz2≤2Pd22
因为同一负载下Kfz1=2Kfz2
因此，两台变压器并列运行时负载系数最低不得小于：
Kfz2=P0......................(4)Pd
通过以上二式可以按照不同型号变压器的参数，选择变压器经济运行的方式与负载系数的选择依据。 3．以SC8-630/10变压器为例计算，空载损耗1620KW，短路损耗6910KW。根据上式单台变压器运行时负载系数最大不得超过
Kfz1=2P0d=*=0.4689=0.685
两台变压器并列运行时负载系数最低不得小于
Kf2=P0Pd=*6910=0.11722=0.3423
既：当单台变压器运行时负载系数超过0.685时，应改为两台变压器并列运行；当两台变压器并列运行时负载系数低于0.3423时应切除一台变压器。
将该变压器的各项参数列表通过图形法分析变压器经济运行的最佳状态。
表中显示出了该变压器在不同系数时不同运行方式下变压器的铁损、铜损及总损耗，从
表中可以看出，切除一台变压器，不仅仅切除了它的铁损，还切除了在一定负载系数下的铜损。换句话说，也给另一台变压器增加了铜损。而且是按负载系数的平方增加的。根据上表,绘制SC8—630/10单台变压器与两台并变压器列运行变压器在不同负载系数下的全损耗曲线，并在该曲线上找出负荷系数成倍数关系的两点所形成的水平线．如（图三）：
（图三）
从图三中可以看出，若两台变压器并列运行负载系数均小于0.35时，变压器效率低，且两台变压器的损耗总值大于一台变压器负载系数为０.7时的损耗值；当一台运行的变压器负载系数超过０.７时，系数越大，效率越低，单台变压器的损耗总值大于两台并列运行变压器负载系数为０.３５时的损耗总值。公式验算与曲线绘图所得结论一致。
4.我们认定，当单台变压器运行，负载系数大于损耗水平线以上时，或大于公式（3）计算数值时，改由两台变压器并列运行；若两台变压器并列运行时负载系数低于损耗水平线时，或小于公式（4）计算数值时，应一台变压器运行。