山东兄弟变压器有限公司

S13变压器S15变压器和SH15变压器的节能分析

在各地区及国家的能效标准中，对于能效指标的定义各有差异。北美、南美以及澳大利亚等国采用的是变压器在50%负载率下的效率指标，欧盟及中国采用空载损耗和负载损耗指标，而日本和印度则采用一定负载率下的总损耗。尽管形式不同，但是三者都可以在同一的负载率、环境温度、频率和功率因素下进行换算并比较，在这些因素中，变压器负载率差异非常大。用户类型不同，负荷增长不同，相应的效率值也有很大不同（如商业和工业用户、城网和农网），这对于效率影响非常大。高效运行的变压器，必须选择合适的损耗比值。发达国家选购变压器时，常考虑变压器运行时的实际负载率，来决定它的损耗比。为了更好地理解负载率与空、负载损耗之间的关系，以下列举了变压器运行时的几个主要参数与负载率之间的关系来进行分析和比较。

1 S13变压器S15变压器和SH15变压器有功损耗比较

有功损耗率是指变压器运行时自身有功损耗占总有功损耗的比率。配电变压器有功损耗率主要与变压器的主要性能参数、功率因数以及负载率有关。

有功损耗率可按如下计算：

Po ：空载损耗；

Pk ：负载损耗；

Kt ：负载波动损耗系数，一般取1.05 ；

：平均负载率；

SN ：变压器额定容量；

COS ：功率因数。

以额定容量50kVA、100 kVA、200 kVA、400 kVA 为例，功率因数取0.9，各种负载率下的有功损耗率比较

可以看出：

1）SH15 非晶合金配电变压器在负载率为20%~30% 的情况下，其有功损耗率是最低的；

2）S13 配电变压器在负载率为30%~40% 的情况下，其有功损耗率是最低的；

3）S15 配电变压器在负载率为30%~50% 的情况下，其有功损耗率是最低的。

2 S13变压器S15变压器和SH15变压器效率特性对比

运行中的变压器损耗由两部分组成，即空载损耗Po 和负载损耗Pk，在满载运行下的负载损耗为Pk，实际运行中的负载损耗为2Pk ， 为负载率即运行中的实际负荷与额定负荷的比值。要节能必须要高效，一台低损耗的变压器也不是在

任何负荷情况下都是高效的。变压器的效率 是输出的有功功率与输入的有功功率的比较，具体表达公式可以看出，变压器的效率除了与容量大小和自身性能参数有关，还与负载率及功率因数有关。

以额定容量50kVA、100kVA、200kVA、400kVA 为例，功率因数取0.9，各种负载率下的效率比较可以看出：

1）SH15 非晶合金配电变压器在负载率为20%~30% 的情况下，其运行效率最高；

2）S13 配电变压器在负载率为30%~40% 的情况下，其运行效率最高；

3）S15 配电变压器在负载率为30%~50% 的情况下，其运行效率最高。

由此可见，以上节能型配电变压器有功功率损耗最低的负载率区段与其效率最高时的负载率区段是一致的。在该区段运行，变压器能发挥其高效特性，节能效果最好。发达国家选购变压器时，常考虑运行时变压器的实际负载率，来决定其空负载的损耗比。而不同的损耗比也关系到变压器的制造成本。

3 S13变压器S15变压器和SH15变压器年综合损耗比较

变压器年综合损耗可依据下式进行计算：

平均负载率；

Q0 ：空载无功损耗（Q0= SN.I0%×10-2）；

Qk ：负载无功损耗（Qk= SN.Uk%×10-2）；

C ：无功经济当量，此处取0.1 ；

I0 ：变压器空载电流百分数；

Uk ：变压器短路阻抗百分数；

SN ： 变压器额定容量。

以额定容量50kVA、100 kVA、200 kVA、400 kVA 为例，各种负载率下的年综合损耗比较

同容量的不同型号的配电变压器

1）在负载率低于30% 时，SH15 非晶合金配电变压器的年综合损耗最低；

2）在负载率大于50% 时，S13 型配电变压器的年综合损耗要低于SH15 非晶合金配电变压器；

3）在负载率大于40% 时，S15 型配电变压器的年综合损耗最低。

S13变压器S15变压器和SH15变压器的节能分析及选型原则

1）SH15 非晶合金配电变压器在平均负载率较低时（20%~30%）有功损耗率最低，效率较高。在年平均负载率小于30% 的情况下，应用SH15 非晶合金配电变压器节能效果比较明显；

2）S13 型配电变压器在平均负载率为30%~40% 时，有功损耗率最低，效率较高。在年平均负载率大于40% 的情况下，使用S13 型配电变压器节能效果较好；

3）S15 型配电变压器在平均负载率为30%~50% 时，有功损耗率最低，效率较高。其年综合损耗率要低于S13 型配电变压器，在年平均负载率大于30% 的情况下使用节能效果显著。