单位用电电能损耗计算

贾斐 徐亮 西安西科节能技术服务有限公司

摘要：很多地区公共建筑安装能耗监测系统，对建筑用电、水、气等使用量进行分级计量。数据更加准确，具有实时性。但是我们经常遇到，用电计量不闭合的情况，本文以某高校用电系统计量为例，分析用电计量系统中的问题，并给出计算公式，以便学校进行用电量分析。

引言

目前各个单位的用电计量一般都是高压计量，供电部门在该单位高压进线侧安装有电能表，用于计量该单位的用电，并按此表进行收费，有些单位自己在低压侧安装了多块电能表，但是合计总值与供电部门安装的表计数值有差异，这是因为电能损耗在影响。

配电网的电能损耗是指一定时间内电流流经配电网中各电力设备时所产生的电能损耗，包括配电变压器、电容器及0.4kV低压线路损耗等设备，此外漏电和窃电等因素也能造成一定的损失。本论文主要介绍变压器的损耗计算，

1变压器的功率损耗

变压器的功率损耗包括空载损耗和负载损耗两部分，空载损耗又叫变压器的铁损，是指发生于变压器铁芯叠片内，周期性变化的磁力线通过材料时，由材料的磁滞和涡流产生的，其大小与运行电压和分接头电压有关。负载损耗又称变压器的铜损也称短路损耗，是由变压器绕组的电阻引起的，是由经过绕组的负荷电流产生的。

空载损耗为固定损耗，负载损耗为可变损耗。负载损耗与通过该绕组的负荷电流的平方成正比。 双绕组变压器损耗电能的计算：

(1)有功损耗：ΔP=P₀+K_Tβ²P_k 　　

(2)无功损耗：ΔQ=Q₀+K_Tβ²Q_K 　　

(3)综合功率损耗：ΔP_Z=ΔP+K_QΔQ

(4）损耗电能：ΔP_Z*t
　　(5）Q₀≈I₀%*S_N，Q_K≈U_K%*S_N
　　式中：

Q₀—空载无功损耗(kvar) 　　 P₀—空载损耗(kW) 　

P_K—额定负载损耗(kW) 　 S_N—变压器额定容量(kVA) 　　

I₀%—变压器空载电流百分比 　 U_K%—短路电压百分比 　　

β—平均负载系数　　 K_T—负载波动损耗系数

Q_K—额定负载漏磁功率(kvar)　　 K_Q—无功经济当量(kW/kvar)

t--变压器实际运行时间（h)
上式计算时各参数的选择条件：
(1)取K_T=1.05;
(2)对城市电网和工业企业电网的6kV～10kV降压变压器取系统最小负荷时，其无功当量 K_Q=0.1kW/kvar;
(3)变压器平均负载系数，按照实际符合计算;

(4)变压器运行小时数，一年时间为8760h，可以根据变压器所带负荷类型设定运行时间;
　　(5)变压器空载损耗P₀、额定负载损耗P_K、I₀%、U_K%，见产品资料所示。

2 青海交通职业技术学院变压器损耗的计算

青海交通职业技术学院设有10kV中心变一座，分配及箱变7座共计11台SCB10-10/0.4kV干式变压器，总容量为6640kVA。供电局在10kV高压柜安装一块计量表具，用于学校的收费计量。学校在2017年安装一套能耗监测系统在每台变压器低压侧各安装一块电能表用于计量每台变压器的用电量，由于电能表直接安装在变压器低压侧所以学校的电能损耗基本都是变压器本身的损耗，线路损耗占比很小，本次主要以变压器损耗计算。

2018年4月份供电局计量电能为203251kWh，该院安装的能耗监测平台计量表计合计为195796kWh（详见表1），相差7455kWh，此部分为电能损耗。根据每台变压器所带的负荷类型选择不同的时间，及变压器的空载损耗、负载损耗和负载率计算得出整个学院4月份损耗电能为7351.41kWh（详见表2），可见此种计算方法所得的损耗值与现场变压器实际损耗相差不大,103.59kWh为线路损耗。

表1 青海交通职业技术学院能耗监测平台导出4月变压器运行耗电表

变压器名称	数据库地址	4月1日读数(kWh)	4月30日读数(kWh)	4月读数(kWh)
1#变压器 SCB10-630kVa	图书馆1#1	86238	120832	34594
2#变压器 SCB10-630kVa	图书馆2#1F	127665	147321	19656
3#变压器 SCB10-800kVa	教师公寓'187	248076	287817	39741
4#变压器 SCB10-630kVa	教师公寓'5	1192449	1227075	34626
5#变压器 SCB10-1000kVa	机械系2# 18	142502	146565	4063
6#变压器 SCB10-1000kVa	机械系1# 7	762216	784325	22109
7#变压器 SCB10-500kVa	汽车系1# 17	55602	57546	1944
8#变压器 SCB10-500kVa	汽车系2# 6	185796	192244	6448
体育馆变压器 SCB10-250kVa	体育馆5	100890	104200	3310
室外箱变 SCB10-500kVa	室外箱变8	753583	770785	17202
锅炉房变压器 SCB10-200kVa	锅炉房5	1025925	1038028	12103
合计				195796

表2 青海交通职业技术学院4月变压器运行参数及变压器损耗计算表

变压器名称	空载损耗PO(KW)	负载损耗K(KW)	空载电流0(%)	短路阻抗(%)	实际电量（kWh）	负载率(%)	时间（h）	△P= P0+β2Pk	△Q= Q0+β2 Qk	△PZ=△P+KQ△Q	计算损耗（kWh）
1#变压器 SCB10-630kVa	1.36	5.96	1	6	34594	0.15	360	1.50	7.18	2.22	797.98
2#变压器 SCB10-630kVa	1.36	5.96	1	6	19656	0.09	360	1.40	6.58	2.06	742.74
3#变压器 SCB10-800kVa	1.71	7.36	1	6	39741	0.10	480	1.79	8.51	2.64	1267.32
4#变压器 SCB10-630kVa	1.36	5.96	1	6	34626	0.15	360	1.50	7.18	2.22	798.13
5#变压器 SCB10-1000kVa	1.77	8.73	1	6	4063	0.02	200	1.77	10.02	2.78	555.22
6#变压器 SCB10-1000kVa	1.77	8.73	1	6	22109	0.06	360	1.80	10.23	2.83	1017.20
7#变压器 SCB10-500kVa	1.175	4.91	1.3	4	1944	0.02	200	1.18	6.51	1.83	365.52
8#变压器 SCB10-500kVa	1.175	4.91	1.3	4	6448	0.04	360	1.18	6.53	1.83	660.19
体育馆变压器 SCB10-250kVa	0.81	2.92	1.4	4	3310	0.07	200	0.82	3.54	1.18	235.44
室外箱变 SCB10-500kVa	1.175	4.91	1.3	4	17202	0.10	360	1.22	6.68	1.89	679.72
锅炉房变压器 SCB10-200kVa	0.7	2.68	1.4	4	12103	0.40	150	1.14	4.10	1.55	231.96
合计					195796						7351.41

作者简介：贾斐，1974年9月生，男，任职与西安西科节能技术服务有限公司，毕业与西安交通大学电气工程专业，电气工程师，从事电力及电气行业20多年，具有丰富的工作检验。

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