变压器工作在经济运行范围

《民用建筑电气设计标准》GB 51348-2019第24.2.4条规定， 变压器的选择除应符合本规范第24.1.4条规定外，还应使变压器工作在经济运行范围内。 有人说这条有点虚，不好实施。其实，其内涵很丰富，且听在下一一道来。

首先，《电力变压器经济运行》GB/T13462是变压器经济运行的专项标准，该标准有详细要求、规定和计算方法。 民用建筑中常用到双绕组变压器，其最佳经济运行区间为1.33 β JZ 2 ～0.75， β JZ 2 ～1是经济运行区 ，如图1所示。其中 β JZ 为变压器综合功率经济负载系数。

图1  双绕组变压器综合功率运行区间

其次，以民用建筑中常用的SC(B)10~14系列配电变压器为例，可以看出 其自身损耗是随着变压器系列号的增加而相应减小 （参见表1、图2、图3）。

表1   SC(B)10~14系列配电变压器 的空载损耗和负载损耗

容量(kVA)	P O （W）				P K (120℃)(W)				U K (120℃)
	10系	12系	13系	14系	10系	12系	13系	14系
100	400	320	290	230	1570	1570	1415	1415	4%
125	470	375	340	270	1850	1850	1665	1665
160	540	430	385	310	2130	2130	1915	1915
200	620	495	445	360	2530	2530	2275	2275
250	720	575	515	415	2760	2760	2485	2485
315	880	705	635	510	3470	3470	3125	3125
400	980	785	705	570	3990	3990	3590	3590
500	1160	930	835	670	4880	4880	4390	4390
630	1340	1070	965	775	5880	5880	5290	5290
630	1300	1040	935	750	5960	5960	5365	5365	6%
800	1520	1215	1095	875	6960	6960	6265	6265
1000	1770	1415	1275	1020	8130	8130	7315	7315
1250	2090	1670	1505	1205	9690	9690	8720	8720
1600	2450	1960	1765	1415	11730	11730	10555	10555
2000	3050	2400	2195	1760	14450	14450	13005	13005
2500	3600	2880	2590	2080	17170	17170	15445	15445

表中，

• 高压侧额定电压为6、6.3、10kV ±2×2.5%、±5%；

• 低压侧额定电压为0.4kV；

• 联结组为D,yn11或Y,yn0。

图2为SC(B)10~14系列配电变压器的空载损耗曲线，图3是负载损耗。可以看出， SC（B）14系列变压器自身损耗要低于老产品。

图2  SC(B)10~14系列配电变压器的空载损耗曲线

图3 SC(B)10~14系列配电变压器的负载载损耗曲线

经过计算，变压器最佳负荷率 β JZ 如表2所示。 10系列变压器的最佳负荷率在50%上下，12和13系列在40%~45%区间，14系列在36%~40%。

表2  SC(B)10~14系列配电变压器最佳负荷率

容量(kVA)	最佳负荷率β JZ
	10系	12系	13系	14系
100	50.48%	45.15%	45.27%	40.32%
125	50.40%	45.02%	45.19%	40.27%
160	50.35%	44.93%	44.84%	40.23%
200	49.50%	44.23%	44.23%	39.78%
250	51.08%	45.64%	45.52%	40.87%
315	50.36%	45.07%	45.08%	40.40%
400	49.56%	44.36%	44.31%	39.85%
500	48.75%	43.65%	43.61%	39.07%
630	47.74%	42.66%	42.71%	38.28%
630	46.70%	41.77%	41.75%	37.39%
800	46.73%	41.78%	41.81%	37.37%
1000	46.66%	41.72%	41.75%	37.34%
1250	46.44%	41.51%	41.54%	37.17%
1600	45.70%	40.88%	40.89%	36.61%
2000	45.94%	40.75%	41.08%	36.79%
2500	45.79%	40.96%	40.95%	36.70%

表中，按《电力变压器经济运行》GB/T13462计算变压器最佳负荷率β JZ。

10系列为GB20052-2013标准三级能效，12系列为GB20052-2013二级能效，13系列为GB20052-2013一级能效。 今年6月1日实施的GB20052-2020新标准，14系列为一级能效，13系列为二级能效，12系列为三级能效。

图4   SC(B)10~14系列配电变压器最佳负荷率

因此，民标第24.2.4条规定具有丰富的内涵，需与《电力变压器经济运行》GB/T13462等相关标准配合使用。