Потери мощности трансформатора делятся на потери в железе и потери в меди, потери в железе также называют потерями без нагрузки, это его фиксированные потери, это потери, создаваемые сердечником (также известные как потери в сердечнике, а потери в меди также называются потерями под нагрузкой) .
Формула расчета потерь трансформатора
(1) Active power loss: δ P = P0+KTβ2PK
(2) Reactive power loss: δ Q = Q0+KTβ2QK
(3) Comprehensive power loss: δ PZ = δ P+KQ δ Q
Ｑ０≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ
Q0 -- No-load reactive power loss (KVAR)
P0 -- No-load loss (kW)
PK -- Rated load loss (kW)
SN -- Transformer rated capacity (kVA)
I0 % -- the percentage of transformer no-load current.
UK % -- percentage of short-circuit voltage
β -- Average load factor
KT -- load fluctuation loss coefficient
QK -- Rated load magnetic leakage power (KVAR)
KQ -- Economic equivalent of reactive power (kW/kvar)
При расчете по приведенной выше формуле условия выбора каждого параметра следующие: (1) KT = 1,05
(2) При минимальной нагрузке от понижающего трансформатора 6кВ ~ 10кВ городской электросети и электросети промышленного предприятия его эквивалент реактивной мощности KQ = 0,1кВт/кВАр;
(3) средний коэффициент нагрузки трансформатора, для сельскохозяйственного трансформатора может быть β = 20%; Для промышленных предприятий при выполнении в три смены желательно β = 75%;
(4) время работы трансформатора T = 8760 часов, максимальное время потери нагрузки: T = 5500 часов;
(5) потери холостого хода трансформатора P0, потери при номинальной нагрузке PK, I0%, UK %
2, характеристики потери трансформатора
P0 -- потери холостого хода, в основном потери в железе, включая потери на гистерезис и потери на вихревые токи;
Потеря гистерезиса пропорциональна частоте; Пропорционален второй степени коэффициента гистерезиса максимальной плотности потока.
Потери на вихревые токи пропорциональны произведению частоты, максимальной плотности потока и толщины листа из кремнистой стали.
PC - потери нагрузки, в основном ток нагрузки через обмотку в сопротивлении потерь, обычно известный как потери в меди. Его размер зависит от тока нагрузки и пропорционален квадрату тока нагрузки; (выражено стандартными значениями преобразования температуры змеевика).
На потери нагрузки также влияет температура трансформатора, а утечка потока, вызванная током нагрузки, приводит к потерям на вихревые токи в обмотке и паразитным потерям в металлической части снаружи обмотки.
Общие потери трансформатора δ P=P0+PC Коэффициент потерь трансформатора =PC/P0
КПД трансформатора =PZ/ (PZ+ δ P), выраженный в процентах; PZ — выходная мощность вторичной обмотки трансформатора.
3. Расчет переменных потерь количества электроэнергии
Потери электроэнергии в трансформаторе состоят из потерь в железе и потерь в меди. Потери в железе связаны со временем работы, потери в меди связаны с величиной нагрузки. Поэтому потери электроэнергии следует рассчитывать отдельно.
1, расчет мощности потерь в железе: различные типы и мощность потерь в железе, формула расчета: мощность потерь в железе (кВтч) = потери холостого хода (кВт) × время подачи питания (часы)
2, расчет потерь электроэнергии в меди: при уровне нагрузки 40% или ниже, в соответствии с общим месячным потреблением электроэнергии (по показаниям счетчика) 2%, формула расчета: потери электроэнергии в меди (кВт) = ежемесячное потребление электроэнергии (кВт). ) ×2%
4, без потери нагрузки, потери нагрузки, расчет напряжения импеданса
Потери холостого хода: когда вторичная обмотка трансформатора разомкнута и к первичной обмотке приложено номинальное напряжение синусоидальной формы волны номинальной частоты, потребляемая активная мощность называется потерями холостого хода. Алгоритм следующий: потери холостого хода = технологический коэффициент потерь холостого хода × единичные потери × сердечник.
Потери нагрузки: при коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора (установившееся состояние) активная мощность, потребляемая номинальным током первичной обмотки, называется потерями нагрузки.
Алгоритм следующий: потери нагрузки = потери сопротивления наибольшей пары обмоток + дополнительные потери
Дополнительные потери = потери на вихревые токи в обмотке + потери на циркуляцию параллельного провода обмотки + блуждающие потери + потери в выводах
Напряжение полного сопротивления: при коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора (установившееся состояние) номинальный ток протекания первичной обмотки и приложенное напряжение называют напряжением полного сопротивления Uz. Обычно Uz выражается в процентах от номинального напряжения, т.е. Uz =(Uz/U1n)*100%
