Transformatoreffektivitet

Transformatorns effektivitet bestäms av förhållandet mellan effekten P2 som levereras av transformatorn och belastningen och effekten P1 som förbrukas av nätverket:

η = P2/P1

Verkningsgrad kännetecknar effektiviteten av spänningsomvandling i en transformator.

I praktiska beräkningar beräknas transformatorns verkningsgrad med formeln

η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),

där ∑P = Pmail + Pmg — totala förluster i transformatorn.

Denna formel är mindre känslig för fel vid bestämning av P1 och P2 och tillåter därför att ett mer exakt effektivitetsvärde erhålls.

Nettoeffekten som levereras av transformatorn till nätverket beräknas med formeln

P2 = m NS U2n NS I2n NS kng NS Cosφ2 = kng NS Сn NS Cosφ2,

där kng = I2 / I2n — transformatorns lastfaktor.

De elektriska förlusterna i lindningarna bestäms av transformatorns kortslutningsupplevelse.

Pmail = kng2 NS PYes,

där Pk = rk x I21n — kortslutningsförluster vid märkström.

Förluster i stål Rmg bestäms av tomgångstestet rmg = Ro

De antas konstanta för alla driftsätt för transformatorn, eftersom när u1 = const EMF E1 i driftsätten ändras obetydligt.

Baserat på ovanstående kan transformatorns effektivitet bestämmas med följande formel:

η = (Po + kng2 NS PSe) / (kng NS Сn NS Cosφ2 + Po + kng2 NS PSe),

Analys av detta uttryck visar att transformatorns verkningsgrad har ett maximalt värde vid belastningen när förlusterna i lindningarna är lika med stålets.

Ris. 1. Bestämning av det optimala värdet för transformatorns lastfaktor

Från detta får vi det optimala värdet på transformatorns lastfaktor:

kngopt = √Po / PTo be

I moderna krafttransformatorer är förlustkoefficienten Po/P1 = (0,25 — 0,4); därför inträffar maximum av η vid kng = 0,5 — 0,6 (fig. 1).

Från η (kng)-kurvan kan man se att transformatorn har nästan konstant verkningsgrad över ett brett spektrum av lastvariationer från 0,5 till 1,0. Vid låga belastningar sjunker transformatorns η kraftigt.

Transformatorstation