一文了解变压器损耗及功率因数计算方法 |
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一文了解变压器损耗及功率因数计算方法
首先对变损知识进行回顾:（非本节主要内容，帮助学员加深理解）
第一个问题：何时需要计收变压器损耗？
众所周知，电能计量方式分为三种：
(1)高压供电，高压侧计量(简称高供高计)
指我国城乡普遍使用的国家电压标准10kV及以上的高压供电系统，须经高压电压互感器(PT). 高压电流互感器(CT)计时。电表额定电压：3× 100V(三相三线三元件)或3×100/57.7V(三相四线三元件)，额定电流：1(2). 1.5(6). 3(6)A。计算用电量须乘高压PT. CT 倍率。10kV/630kVA受电变压器及以上的大用户为高供高计。
(2)高压供电，低压侧计量(简称高供低计)
指35. 10kV及以上供电系统。有专用配电变压器的大用户，须经低压电流互感器(CT)计量。电表额定电压3×380V(三相三线二元件)或3×380/220V(三相四线三元件)。额定电流1.5(6).3(6). 2.5(10)A。计算用电量须乘以低压CT倍率。10kV受电变压器 500kVA及以下为高供低计。
(3)低压供电，低压计量(简称低供低计)
指城乡普遍使用，经10kV公用配电变压器供电用户。电表额定电压：单相220V(居民用电)，3×380V/220V(居民小区及中小动力和较大照明用电)，额定电流：5(20).5 (30). 10(40). 15(60). 20(80)和30(100)A用电量直接从电表内读出。10kV受电变压器100kVA及以下为低供低计。
第二个问题：为何不统一采用高供高计？
但对于一些容量较小（如 315kVA） 以下变压器，由于一次电流不大，在高压侧装设计量装置无法保证计量精度，因此往往将计量表计装设在变压器低压出口处。
第三个问题：计算变损需要什么信息？
按用户专变的容量、型号、功率因数和月用电量
使用查表法计算变压器变损首先要了解变压器损耗计算时参照的国家标准。
标准分为JB500-64、JB1300-73、GB6451.1-86、GB/T6451-1995四种，为方便区分，下面简称为64标准、73标准、86标准和95标准：
如表所示：
目前，在电网中运行的变压器主要是S7型以上的新式变压器。随着国家节能政策的多年推广，老旧变压器已经绝大部分淘汰，因此，通常选择均为95标准的有关数据。
首先看一个例子：若某工业用户变压器铭牌为S7型，容量为250kVA，当月用电量为92000kWh，根据查表法判断其变压器损耗。
第一步：根据已知内容，首先将查对表翻到额定容量250kVA的一页。如图所示：
第二部：S7型变压器属于86标准，250kVA的工业用户按功率因数0.9考核，当月用电量为92000kWh，属于≤113400档。用红色线框所示。
第三部：查表可得，其当月的变压器的有功损耗为2212千瓦时，无功损耗为7999千乏时。
再看一个例子：若某政府用户变压器铭牌为S11型，容量为200kVA，当月用电量为50000kWh，根据查表法判断其变压器损耗
第一步：根据已知内容，首先将查对表翻到额定容量200kVA的一页。如图所示：
第二部：S11型变压器属于95标准，200kVA的非工业用户按功率因数0.85考核，当月用电量为属于≤61200。用红色线框所示，
第三部：查表可得，其当月的变压器的有功损耗为1329千瓦时，无功损耗为4954千乏时。
通过以上两个范例，可以很容易得到变压器的有功无功损耗。
鉴于电力生产的特点，用户用电功率因数的高低， 对发、功、用电设备的充分利用， 节约电能和改善电压质量有着重要影响。
基本定义
电力负荷分为有功负荷和无功负荷。有功负荷主要是供给能量转换，如将电能转变为化学能、热能、机械能等过程中的有效消耗。无功负荷主要是供给电器 设备及供电设备的电感负载交变磁场的能量消耗。所以，一般要求无功负荷越小 越好。
有功功率，是指保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。无功功率，是指在电力系统中，为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率。它直接影响到电网的电压质量和线路损耗，为此，在《供电营业规则》要求用户 无功做到就地平衡。
功率因数，是指在交流电路中，电压与电流的相位差（φ），用cosφ 表示。在数值上，功率因数是有功功率与视在功率的比值，即cosφ=P/S。功率因数 一般也称为力率。
我国现行的《功率因数调整电费办法》，其考核对象并是不“一刀切”，而 是根据各类用户不同的用电性质及功率因数可能达到的程度，分别规定其功率因数标准值及不同的考核办法。
当变压器容量大于100kVA并且非居民用电，就必须执行力调电费；
功率因数标准0.90 适用于160千伏安以上的高压供电工业客户,装有带负荷调整电压装置的高压供电电力客户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站。
功率因数标准0.85适用于100千伏安(千瓦)及以上其他工业客户. 100千伏安(千瓦)及以上的非工业. 商业和自来水客户.100千伏安(千瓦) 及以上的电力排灌站。
功率因数标准0.80适用于100千伏安(千瓦)及以上的农业生产. 稻田排灌. 脱粒客户和趸售客户,但大工业客户未划由电力部门直接管理的趸售客户,功率因数标准应为0.85。
不实行功率因数调整电费 适用于居民生活用电户和100千伏安(千瓦)以下的客户。
为简化计算，可采用查表法计算功率因数。只需要将用户有功电量和无功电量的比值查表，即可得出功率因数和相应的调整率。
具体操作过程如下：
1、将抄见的无功电度和有功电度分别加上变压器的无功损耗和有功损耗；
2、用无功除以有功，得出比值；
3、查表得到电费调整系数。
首先看一个例子：某大工业用户，功率因数按0.9考核，当月抄见有功电量为80000千瓦时，无功电量为19000千乏时。试问当月的实际功率因数及电费调整数
第一步：根据条件，用无功电量除以有功电量，得出比值0.2375
第二部：根据比值查表，0.2375属于0.228-0.272，
第三部：根据其考核功率因数，得出比值0.2375所对应的功率因数为0.97，电费调整为-0.75%，即减收0.75的电费。
补充说明：《广东省变压器损耗及功率因数计算方法和查对表》手册中的案例综合了变压器损耗和功率因素两种查表法，可以自学加深理解。
回顾本节课程，主要需要掌握两种查表法：
一、变压器损耗查表法：根据已知的变压器型号、容量、功率因数和当月用电量如何进行查询；记忆常用的变压器型号所属国家标准。
二、功率因数查表法：根据有功电量、无功电量和考核功率因数标准如何计算比值并查找实际的功率因数；注意：比值是无功电量除以有功电量。
来源：电力知识课堂
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