計算過程,無隱藏假設
依據損失數據計算變壓器運轉效率,而非假設銘牌效率。結果會將固定鐵損與隨負載變化的銅損分開,顯示理論最高效率的損失相等點,並比較常見的負載情境。
如何使用此計算器
請輸入變壓器的額定視在功率 (kVA)。
請以額定 kVA 的百分比輸入目前負載,並輸入負載功率因數。
請依據可靠的測試或製造商數據,輸入無載/鐵損與滿載銅損/負載損失。
查看運轉效率、輸出、輸入及各項分離後的損失。
請將計算出的最高效率負載與銘牌範圍比較;若理論值超過 100%,並不代表建議使變壓器過載運轉。
常見使用情境
- •檢查在實測負載點的預期效率。
- •使用相同損失數據,比較 25%、50%、75% 與 100% 負載。
- •找出模型中銅損等於鐵損時的負載率。
- •說明為何輕載的配電變壓器仍會消耗可觀的無載電能。
範例:100 kVA 變壓器於 75% 負載
100 kVA、75% 負載、PF 0.9,鐵損 1.2 kW,滿載銅損 2.0 kW:輸出 = 67.5 kW,銅損 = 1.125 kW,總損失 = 2.325 kW,效率 ≈ 96.67%。損失相等點為 √(1200/2000) ≈ 77.46% 負載。
結果未假設的條件
- •此穩態模型假設鐵損/無載損失在額定電壓與頻率下為固定值,且滿載銅損/負載損失依負載電流平方比例縮放。
- •請使用製造商或測試證書的損失數據。請勿以此規劃計算推斷設備合規、保證效率或溫升。
- •諧波、繞組溫度、雜散負載損失行為、電壓/頻率變動、分接頭位置與冷卻狀態都可能改變實際損失。
- •當鐵損超過滿載銅損時,計算出的損失相等點可能超過 100% 額定負載;這僅是數學上的診斷,絕不代表允許設備過載。
- •全日能源效率需要依時間加權的負載曲線,並且與此瞬時運轉點效率屬於不同的計算。
常見問題
部分負載下的變壓器效率如何計算?+
輸出為額定 kVA × 負載率 × 功率因數。本模型假設鐵損為固定值,而滿載銅損則乘以負載率的平方。效率等於輸出除以輸出加上上述損失。
為什麼銅損使用負載的平方?+
繞組的 I²R 損失大致與電流平方成正比。在電壓與變比固定的情況下,電流隨負載率變化,因此規劃模型採用 x² 乘以滿載銅損。
變壓器何時效率最高?+
在標準的固定鐵損與 I²R 負載損失模型中,最高效率出現在銅損等於鐵損之處,即 xmax = √(Pcore/Pcu,FL)。
最高效率是否總是低於滿載?+
不一定。若輸入的損失比例較為特殊,數學上的相等點可能高於額定負載。MAXScanner 會回報此情況,但不建議在超過銘牌額定值下運轉。
這與全日效率相同嗎?+
不相同。全日效率比較的是一個工作週期內的能量輸出與輸入,包括在通電的低載或無載時段中的鐵損。
這個工具能證明變壓器符合能效法規嗎?+
不能。是否符合規範取決於適用的標準、規定的測試方法、溫度修正與經認證的數據。本工具是工程規劃用計算機。
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