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电气与工程计算器

变压器全日效率计算器 — 24 小时负载曲线

根据多时段负载曲线、铁损和满载铜损计算变压器全日能效,给出千瓦时损耗分解及工况诊断。

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没有隐藏假设。输入、单位和计算过程全部可见,方便您核对计算。

计算结果

95.053% 全天效率

输出能量:880 kWh

铁损能量:28.8 kWh

铜损/负载损耗能量:17 kWh

总损耗能量:45.8 kWh

输入能量:925.8 kWh

按时间加权的平均负载率:45.83%

已输入的带电时段:24 h

时段 1:6 h × 100% × 功率因数 0.8 → 输出 480 kWh,铜损 12 kWh

时段 2:10 h × 50% × 功率因数 0.8 → 输出 400 kWh,铜损 5 kWh

时段 3:8 h × 0% × 功率因数 0 → 输出 0 kWh,铜损 0 kWh

模型边界:铁损仅按已输入的带电小时计入。若带电空载时段需计入,请添加负载率为 0% 的时段;仅当变压器完全断电时才应剔除相应小时。

查看计算过程
  1. 1. 输出能量 = Σ(kVA × 负载率 × 功率因数 × 小时数) = 880 kWh。
  2. 2. 铁损能量 = 1.2 kW × 24 h = 28.8 kWh。
  3. 3. 铜损能量 = Σ(2 kW × 负载率² × 小时数) = 17 kWh。
  4. 4. 输入能量 = 880 + 45.8 = 925.8 kWh。
  5. 5. η全天 = 880 ÷ 925.8 × 100 = 95.0529%。
更多操作

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计算过程,无隐藏假设

按日工况对配电变压器建模,而不是只看单一运行点。最多可输入四个带电时段,每个时段可设置不同负载率和功率因数;MAXScanner 将汇总输出电能、固定铁损电能以及随负载变化的铜损电能。

如何使用此计算器

1

输入变压器额定 kVA,以及可靠的空载/铁损和满载铜损/负载损耗数据。

2

按小时数、负载率百分比和功率因数描述最多四个时段。

3

如需计入带电空载时间,请以 0% 负载、功率因数 0 输入相应小时数;未填写的时段视为停电,而非空载运行。

4

输入的总小时数应不超过 24。

5

查看输出电量、铁损与铜损电能、输入电能以及全日效率。

常见使用场景

  • •配电变压器日电能损耗研究。
  • •使用相同的变压器损耗数据比较不同工况。
  • •量化长时间带电空载对能耗的影响。
  • •将固定铁损电能与随负载变化的绕组/负载损耗电能分开统计。

示例:100 kVA 日工况

对于 100 kVA、功率因数 0.8、铁损 1.2 kW、满载铜损 2.0 kW 的变压器:6 小时负载率 100%,10 小时负载率 50%,8 小时带电空载,得到输出电量 880 kWh、铁损电能 28.8 kWh、铜损电能 17 kWh、输入电量 925.8 kWh,全日效率约为 95.05%。

结果未作出的假设

  • •这是所输入工况下的能效,不是瞬时运行效率,也不是法规认证计算。
  • •模型假设铁损/空载损耗在额定电压和频率下带电期间保持恒定;满载铜损/负载损耗按负载率的平方换算。
  • •请使用制造商或试验证书提供的损耗数值。温度、谐波、杂散损耗、电压/频率波动、分接头位置及冷却状态都可能改变实际损耗。
  • •若将 0% 负载时段作为带电时间输入,该时段仍会累计铁损。未填入曲线的小时数视为停电。
  • •模型将输入负载率限制在 100% 以内,因为能效规划工具不应悄悄对过载运行进行归一化处理。

常见问题

什么是变压器的全日效率?+

它是一个工况周期(通常为 24 小时)内总有用输出电能与总输入电能之比。与瞬时效率不同,它能够反映负载变化以及带电空载时段的影响。

为什么空载时仍有铁损?+

当带电变压器保持在额定电压和频率附近时,即使二次侧没有有用负载,铁损依然存在。这些时间应作为 0% 负载时段输入。

为什么铜损要乘以负载率的平方?+

标准规划模型认为绕组/负载损耗近似与电流的平方成正比,因此 50% 负载时段每小时的铜损约为满载铜损的 25%。

功率因数可以按时段变化吗?+

可以。每个输入的带载时段都有各自的功率因数,因为有用的有功功率输出同时取决于视在负载和功率因数。

这与变压器效率计算器是同一回事吗?+

不是。普通效率计算器只评估单一运行点,本工具则在随时间变化的工况周期内对输出和损耗进行积分。

本工具能否证明符合 DOE 或其他法规效率要求?+

不能。合规需要适用的规定试验方法和经认证的设备数据。本工具用于透明的工程规划和能耗研究。

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