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電気・工学の計算機

変圧器全日効率計算ツール|24時間負荷プロファイル

多時間帯の負荷プロファイル、鉄損、全負荷銅損から変圧器の全日エネルギー効率を計算し、kWh単位の損失内訳と稼働パターンの診断を示します。

ライブ計算計算過程を表示

入力可能なリアルタイム計算機

いずれかの入力値を変更すると、結果がすぐに更新されます

隠れた前提条件はありません。入力値、単位、計算過程を表示しているので、計算内容を確認できます。

計算結果

全日効率 95.053%

出力エネルギー:880 kWh

鉄損のエネルギー:28.8 kWh

銅損(負荷損)のエネルギー:17 kWh

総損失エネルギー:45.8 kWh

入力エネルギー:925.8 kWh

時間加重平均負荷率:45.83%

入力された通電プロファイル:24 h

期間 1:6 h × 100% × 力率 0.8 → 出力 480 kWh、銅損 12 kWh

期間 2:10 h × 50% × 力率 0.8 → 出力 400 kWh、銅損 5 kWh

期間 3:8 h × 0% × 力率 0 → 出力 0 kWh、銅損 0 kWh

モデルの境界条件:鉄損は入力された通電時間にのみ発生します。通電中の無負荷時間は、0% 負荷の期間として追加してください。変圧器が非通電の場合にのみ時間を除外してください。

計算過程を表示
  1. 1. 出力エネルギー = Σ(kVA × 負荷率 × 力率 × 時間) = 880 kWh。
  2. 2. 鉄損のエネルギー = 1.2 kW × 24 h = 28.8 kWh。
  3. 3. 銅損のエネルギー = Σ(2 kW × 負荷率² × 時間) = 17 kWh。
  4. 4. 入力エネルギー = 880 + 45.8 = 925.8 kWh。
  5. 5. η全日 = 880 ÷ 925.8 × 100 = 95.0529%。
その他の操作

共有リンクでは同じ入力値を再現できます。最近の計算と保存した計算は、サイトデータを消去しない限りこのブラウザに残ります。

隠れた前提条件のない計算

変圧器を1点の運転条件だけで評価するのではなく、1日の稼働パターンに沿ってモデル化します。負荷と力率が異なる通電時間帯を最大4つまで入力すると、MAXScannerが供給電力量、固定の鉄損による電力量、負荷に依存する銅損による電力量を合計します。

この計算ツールの使い方

1

変圧器の定格 kVA と、信頼できる無負荷(鉄)損失および全負荷(銅/負荷)損失を入力します。

2

時間、負荷率(%)、力率を使って最大4つの時間帯を入力します。

3

通電している無負荷時間は、時間を入力し、負荷 0%、力率 0 として入力します。入力を省略した時間は無負荷運転ではなく、非通電(停止)として扱われます。

4

入力した合計時間は24時間以下にしてください。

5

供給 kWh、鉄損・銅損の電力量、入力電力量、全日効率を確認します。

主な利用場面

  • •配電用変圧器の1日の電力損失の検討
  • •同じ変圧器の損失データを使い、稼働パターンを比較する
  • •通電した無負荷時間が長い場合の影響を定量化する
  • •固定の鉄損電力量と、負荷に依存する巻線(負荷)損失電力量を分けて把握する

例:100 kVA の1日の稼働パターン

100 kVA、力率 0.8、鉄損 1.2 kW、全負荷銅損 2.0 kW の場合:100% で 6 時間、50% で 10 時間、無負荷で 8 時間通電すると、出力 880 kWh、鉄損電力量 28.8 kWh、銅損電力量 17 kWh、入力 925.8 kWh となり、全日効率は約 95.05% になります。

結果が前提としていないこと

  • •これは入力した稼働パターンにおけるエネルギー効率であり、瞬時の運転効率や法規制上の認証計算ではありません。
  • •鉄損(無負荷損)は、該当する定格電圧・周波数で通電している間は一定とみなしてモデル化します。全負荷銅損(負荷損)は負荷率の2乗で換算します。
  • •メーカーまたは試験成績書の損失値を使用してください。温度、高調波、漂遊損、電圧・周波数の変動、タップ位置、冷却状態によって、実際の損失は変化する場合があります。
  • •負荷 0% の時間帯を通電時間として入力した場合も、鉄損は積算されます。稼働パターンから省略した時間は非通電として扱われます。
  • •入力できる負荷は100%までに制限しています。エネルギー効率の計画ツールが過負荷運転を黙って正規化すべきではないためです。

よくある質問

変圧器の全日効率とは何ですか?+

全日効率とは、稼働パターン(通常は24時間)全体での総有効出力電力量を総入力電力量で割った値です。瞬時効率と異なり、変動する負荷や通電中の無負荷時間も反映します。

無負荷でも鉄損が続くのはなぜですか?+

通電している変圧器が定格電圧・定格周波数付近に保たれている場合、二次側に有効な負荷がなくても鉄損は残ります。その時間は負荷 0% の時間帯として入力してください。

銅損に負荷率の2乗を掛けるのはなぜですか?+

標準的な計画モデルでは、巻線(負荷)損失は電流の2乗にほぼ比例すると考えます。そのため、負荷50%の時間帯では、1時間あたり全負荷銅損の約25%が寄与します。

力率は時間帯ごとに変えられますか?+

はい。有効電力出力は皮相負荷と力率の両方に依存するため、負荷がある時間帯ごとに個別の力率を入力できます。

これは変圧器効率計算ツールと同じですか?+

いいえ。通常の効率計算ツールは1つの運転点を評価します。このツールは、時間によって変化する稼働パターン全体で出力と損失を積算します。

このツールでDOEなどの法規制の効率基準への適合を証明できますか?+

いいえ。適合には、該当する規定の試験方法と認証済み機器のデータが必要です。このツールは、透明性のある工学的計画およびエネルギー調査のためのものです。

意味のある次のステップ

計算を続ける

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