Transformator efficiëntie
Het rendement van de transformator wordt bepaald door de verhouding tussen het vermogen P2 geleverd door de transformator en de belasting ten opzichte van het vermogen P1 dat door het netwerk wordt verbruikt:
η = P2 / P1
Efficiëntie kenmerkt de efficiëntie van spanningsomzetting in een transformator.
In praktische berekeningen wordt de efficiëntie van de transformator berekend met de formule
η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),
waarbij ∑P = Pmail + Pmg — totale verliezen in de transformator.
Deze formule is minder gevoelig voor fouten bij de bepaling van P1 en P2 en maakt het daardoor mogelijk een nauwkeuriger rendementswaarde te verkrijgen.
Het nettovermogen dat door de transformator aan het netwerk wordt geleverd, wordt berekend met de formule
P2 = m NS U2n NS I2n NS kng NS Cosφ2 = kng NS Сn NS Cosφ2,
waar kng = I2 / I2n — belastingsfactor van de transformator.
De elektrische verliezen in de wikkelingen worden bepaald door de kortsluitervaring van de transformator.
Pmail = kng2 NS PJa,
waarbij Pk = rk x I21n — kortsluitverliezen bij nominale stroom.
Verliezen in staal Rmg worden bepaald door de inactieve test rmg = Ro
Ze worden constant verondersteld voor alle werkingsmodi van de transformator, aangezien wanneer u1 = const EMF E1 in de werkingsmodi onbeduidend verandert.
Op basis van het bovenstaande kan de efficiëntie van de transformator worden bepaald met de volgende formule:
η = (Po + kng2 NS PSe) / (kng NS Сn NS Cosφ2 + Po + kng2 NS PSe),
Analyse van deze uitdrukking laat zien dat het rendement van de transformator een maximale waarde heeft bij belasting wanneer de verliezen in de wikkelingen gelijk zijn aan die in het staal.
Rijst. 1. Bepaling van de optimale waarde van de belastingsfactor van de transformator
Hieruit halen we de optimale waarde van de belastingsfactor van de transformator:
kngopt = √Po / PTo zijn
In moderne vermogenstransformatoren is de verliescoëfficiënt Po/ P1 = (0,25 — 0,4); daarom treedt het maximum van η op bij kng = 0,5 — 0,6 (fig. 1).
Uit de η (kng) -curve kan worden afgeleid dat de transformator een vrijwel constant rendement heeft over een breed scala aan belastingsvariaties van 0,5 tot 1,0. Bij lage belastingen daalt de η van de transformator sterk.
Transformator onderstation