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HenanScienceandTechnology
交通与建筑
我国变压器能效标准和IECTS60076—20：2017研究
李春霞赵祥光卢金铎刘亚
（山东省产品质量检验研究院，山东
济南250102）
摘要：本文介绍了主要国家和地区的变压器能效参数（效率、总损耗、空载损耗、负载损耗）指标，对我国配
电变压器能效标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052—2013）和国际《PowerTransformers-3级的空载损耗限值高出IECTS60076—20：2017空载损耗限值达30%。关键词：变压器；能效标准；损耗中图分类号：TM412
文献标识码：A
Part20:EnergyEfficiency-Edition1.0》（IECTS60076—20：2017）变压器能效标准进行对比分析，得出我国能效
文章编号：1003-5168（2018）28-0112-03
AnalysisofChina'sTransformerEnergyEfficiency
StandardsandIECTS60076—20：2017
（ShandongInstituteforProductQualityInspection，Ji'nanShandong250102）
LIChunxiaZHAOXiangguangLUJinduoLIUYa
Abstract:Inthispaper,theenergyefficiencyparameters(efficiency,totalloss,no-loadloss,loadloss)oftransform⁃ersinmajorcountriesandregionswereintroduced.TheenergyefficiencystandardsfordistributiontransformersinChina,theLimitedValueandLevelofEnergyEfficiencyforThree-phaseDistributionTransformers(GB20052-2013)andtheinternationalPowerTransformers-Part20:EnergyEfficiency-Edition1.0（IECTS60076—20：2017）werelyzed.Itwasconcludedthattheno-loadlosslimitoflevel3ofenergyefficiencyinChinawas30%higherthanthatofIECTS60076-20:2017.
Keywords:transformer；energyefficiencystandard；loss电力变压器是为了传输电能，在同一频率下将一个电力系统的交流电压和电流值变为另一个电力系统的不同的电压和电流值，借以输送电能的具有两个或多个绕组的静止设备。在电能传输和配送过程中，电力变压器是能量转换、传输的核心。
电力变压器作为主要耗能产品，被广泛应用于各个行业，在国民经济建设中起着重要作用。2017年，中国电力变压器制造行业工业总产值约为3400亿元，年产量达据统计，我国输配电损耗占全国发电量的6.6%左右，其中18亿kVA［1］。其中，35kV及以下产品产量近8亿kVA。配电变压器损耗占40%～50%，电能损耗十分严重。因此，提高变压器能效水平是电力节能减排中的重要内容。世界许多国家、地区或组织已经制定了变压器能效
标准。
1
变压器能效指标
presented.Theenergyefficiencystandardofion1.0(IECTS60076-20:2017)transformerwascomparedandana⁃
国际上对变压器能效的评价采用不同的参数指标，北美、南美及澳大利亚等国采用的是变压器在50%负载率下的效率指标，欧盟及中国采用空载损耗和负载损耗指标，而日本和印度则采用一定负载率下的总损耗，具体能效指标见表1。尽管形式不同，但三者可以在同一负载率、环境温度、频率和功率因素下进行换算并比较，在这些因素中，变压器负载率差异非常大。
我国变压器产品国家标准一般等效采用IEC标准，而我国变压器行业已习惯用空载损耗和负载损耗来评价变压器的能效。
收稿日期：2018-09-06
基金项目：国家重点研发计划课题（NQI）“电机、变压器等高效工业用能设备能效标准研究”（2016YFF0201504）。作者简介：李春霞（1983—），女，硕士，高级工程师，研究方向：变压器等产品检验。
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我国变压器能效标准和IECTS60076—20：2017研究
表1能效指标和采用地区
指标效率
地区
北美、南美、澳大利亚等
欧盟、中国等日本、印度等
·113·
变压器损耗水平代号见《变压器产品型号编制办法》（JB/T3837—2016）。我国变压器经历了S7、S8、S9、S10、S11等几个系列的替代过程。目前主要的变压器系列为S11、S12、S13、S14、S15、S16系列。
3
IEC（国际电工委员会）变压器能效标准
空载损耗和负载损耗一定负载率下的总损耗
2我国配电变压器能效标准
变压器能效限定值及节能评价值》（GB20052—2006），这适用于三相10kV，无励磁额定容量30kVA～1600kVA油
2006年1月，我国发布了国家强制性标准《三相配电
mission），是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织，其目的是促进世界电工电子领域的标准化。国际电工委员会在2017年发布了《PowerTransformers-Part20:EnergyEfficiency-Edition1.0》（IECTS60076—20：
［5］
2017）标准。该标准包括36kV及以下变压器和额定电
IEC即国际电工委员会（InternationalElectricalCom⁃
是我国第一版变压器能效标准，于2006年7月实施。标准浸式配电变压器和30kVA～2500kVA干式配电变压器［2］。布了国家强制性标准《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052—2013），该标准增加了变压器能效
［3］
2013年，对变压器能效标准进行修订，2013年6月发
压36kV及以上变压器的能效，其目的在于为变压器提供适当的能效等级选择，并为不同电压等级的变压器提供一种选择特定能效水平的方法。
tion1.0》（IECTS60076—20：2017）给出了3种变压器能效的评价方法：峰值效率；空载损耗和负载损耗；规定的功率因数和特定的负载率下的效率（一般是50%负载率）。
三种评价方法都分为2个等级，1级为基本水平，2级为更高的能效等级。第2种方法和我国的评价方法一致。方法一给出了峰值效率最小值；方法二的空载损耗和负载损耗限值见表3和表4。方法三给出了50Hz和60Hz变压器50%负载率下的最低效率值。
额定容量/kVA2501000160025003150630
1级限定值
负载损耗/W空载损耗/W3250105001400022000275006500
300600120017502200770
等级内容，提高了变压器能效限定值，能效等级分为三级，1级能耗最低，是极少数企业能达到的技术水平，2级是国内的先进水平，3级是一般水平，是我国生产和销售的所有产品必须达到的水平。
2013年修订后的标准中的油浸式变压器，电工钢带
《PowerTransformers-Part20:EnergyEfficiency-Edi⁃
油变能效1级和能效2级的空载损耗值相同，而1级负载损耗值相同；而2级空载损耗值则比能效3级低20%～同，1级负载损耗值比能效2级低10%。
损耗值则比能效2级低20%；能效2级和能效3级的负载30%。非晶合金油变能效1级和能效2级空载损耗值相
2013年修订后的标准中干式变压器，电工钢带干变
表3额定频率50Hz油浸式变压器的最大空载损耗、负载损耗值
2级限定值
负载损耗/W空载损耗/W235046001200018500230007600
270540108015751980693
能效1级空载损耗值比能效2级低10%，1级负载损耗值同，而2级空载损耗值则比能效3级低20%。非晶合金干变能效1级和能效2级空载损耗值相同，1级负载损耗值比能效2级低5%。
比能效2级低10%；能效2级和能效3级的负载损耗值相
中国电器工业协会于2016年12月26日发布了协会标准《6kV～35kV变压器能效限定值及能效等级》（T/
［4］
CEEIA258—2016）。该标准是对《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052—2013）的补充和完善。规定了变压器的空载损耗和负载损耗值，并增加了与能效等级对应的变压器损耗水平代号。能效等级和损耗水平代号对应关系如表2所示。
表2变压器能效等级和损耗水平代号对应关系
损耗水平代号能效等级油浸式电工钢带1级2级3级141311非晶合金1615-干式电工钢带131210非晶合金1615-表4额定频率50Hz干式变压器的最大空载损耗、负载损耗值
额定容量/kVA250630
负载损耗/W空载损耗/W380076001300019000220009000
11001550220031003800520
1级限定值
负载损耗/W空载损耗/W340071001300019000220009000
4681395990
2级限定值
1000160025003150
198027903420
效率的计算给出了2种方法，方法A是一定负载率下输入功率减去包含冷却装置损耗在内的电气损耗与输入
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我国变压器能效标准和IECTS60076—20：2017研究
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功率之比；方法B是一定负载率下输出功率与输出功率加上电气损耗之比。方法B只适用于自冷式变压器。电气损耗是指变压器的不包含冷却装置损耗的总损耗。
标准中的损耗限值和最低效率值都不允许有偏差。损耗值不能大于标准中给出的限值。损耗值限值与欧盟的指令中相关要求一致。
4
对比分析
订中应大幅修改空载损耗的限值。
表7干式变压器负载损耗
容量/kVA
50
107022804280746012580184508760
负载损耗/W
中国能效3级（H）IEC能效1级
170029005500800013000190009000
差值/%-58.88-27.19-28.50-7.24-2.74-3.34-2.98
160400100016002500800
对我国能效标准基本要求的3级和IEC标准的基本要求1级进行比较，油浸式变压器负载损耗见表5，油浸式变压器空载损耗见表6。
表5
容量/kVA
50
油浸式变压器负载损耗对比
负载损耗/W
IEC能效1级
110017503250650011000140008400
差值/%-20.88-10.76-1.56-4.848.333.45-12
容量/kVA100250400100016002500630
表8干式变压器空载损耗
空载损耗/W
中国能效3级
4007201340177024503600980
IEC能效1级
2805201100155022003100750
差值/%30.0
中国能效3级
15803200620012000145007500910
10025063012501600800
27.7823.4717.9112.4310.2013.89
从表5可以看出，我国10kV油浸式变压器能效3级负载损耗和IEC能效等级1级限值差距。低于1000kVA的变压器负载损耗低于或接近IEC的负载损耗，高于1000kVA的变压器负载损耗值高于IEC的负载损耗。
表6
油浸式变压器空载损耗对比
空载损耗/W
中国能效3级
20040057081011501360980
IEC能效1级
145300430600650770950
容量/kVA10025040063010001250800
差值/%27.524.5625.9333.6733.0430.1525.0
5结语
我国变压器能效国标《三相配电变压器能效限定值及能效等级》（GB20052—2013）和国际《PowerTransform⁃ers-Part20:EnergyEfficiency-Edition1.0》（IECTS60076—20：2017）存在诸多差异。后者给出了3种能效可知，我国能效3级的空载损耗限值高出IEC限值达30%以上，油变负载损耗值也部分超出IEC限值达8.33%。我国变压器国标通常修改采用IEC标准，今后对能效标准的修改是否参考IEC标准值得行业内讨论。
参考文献：
［1］中国质量新闻网.质检总局发布2018年产品质量国家监督抽查计划［EB/OL］（.2018-03-12）［2018-09-01］.https://baijia-hao.baidu.com/s?id=1594722704780049328&wfr=spider&for=pc.
［2］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.三相配电变压器能效限定值及节能评价值：GB20052—2006［S］.北京：中国标准出版社，2006.
［3］中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，中国国家标准化管理委员会.三相配电变压器能效限定值及能效等级：GB20052-2013［S］.北京：中国标准出版社，2013.
评价方法，我国现在只有一种评价方法。通过对比分析
从表6可以看出我国10kV油浸式变压器能效3级空载损耗和IEC能效等级1级限值差距。各容量变压器空载损耗值都高出IEC的空载损耗24.56%～33.67%，在今后标准修订中应大幅修改空载损耗的限值。
干式变压器负载损耗见表7，干式变压器空载损耗见表8。
从表7可以看出我国10kV干式变压器能效3级负载损耗和IEC能效等级1级限值差距。变压器负载损耗低于或接近IEC的负载损耗。
从表8可以看出我国10kV干变压器能效3级空载损耗和IEC能效等级1级限值差距。各容量变压器空载损耗值都出IEC的空载损耗10.2%～30.0%，在今后标准修
［4］中国电器工业协会.6kV～35kV变压器能效限定值及能效等级：T/CEEIA258—2016［S］.北京：科学技术文献出版社，2016.
［5］InternationalElectricalCommission.PowerTransform-ers-Part20:EnergyEfficiency：IECTS60076—20：2017［S］.
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