Ефективност на трансформатора

Ефективността на трансформатора се определя от съотношението на мощността P2, доставена от трансформатора, към товара към мощността P1, консумирана от мрежата:

η = P2 / P1

Ефективността характеризира ефективността на преобразуването на напрежението в трансформатор.

В практическите изчисления ефективността на трансформатора се изчислява по формулата

η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),

където ∑P = Pелектронна поща + Pmg — общи загуби в трансформатора.

Тази формула е по -малко чувствителна към грешки при определянето на P1 и P2 и следователно позволява да се получи по -точна стойност на ефективността.

Нетната мощност, доставена от трансформатора към мрежата, се изчислява по формулата

P2 = m NS U2н NS I2н NS кng NS Cosφ2 = кng NS Сн NS Cosφ2,

където кng = I2 / I2n — коефициент на натоварване на трансформатора.

Електрическите загуби в намотките се определят от опита на късо съединение на трансформатора.

Pимейл = кng2 NS PДа се,

където Рк = rk х I21n — загуби на късо съединение при номинален ток.

Загубите в стомана Рмг се определят от опита на празен ход рмг = Ро

Те се приемат постоянни за всички режими на работа на трансформатора, тъй като когато u1 = const EMF E1 в режимите на работа се променя незначително.

Въз основа на горното ефективността на трансформатора може да се определи по следната формула:

η = (Po + кng2 NS PДа се) / (кng NS Сн NS Cosφ2 + Po + кng2 NS PДа се),

Анализът на този израз показва, че ефективността на трансформатора има максимална стойност при натоварване, когато загубите в намотките са равни на тези в стоманата.

Ориз. 1. Определяне на оптималната стойност на коефициента на натоварване на трансформатора

От това получаваме оптимална стойност на коефициента на натоварване на трансформатора:

кngopt = √Po / PДа се

В съвременните силови трансформатори коефициентът на загуби Po/ P1 = (0,25 — 0,4); следователно максимумът от η възниква при кng = 0,5 — 0,6 (фиг. 1).

От кривата η (kng) може да се види, че трансформаторът има почти постоянна ефективност в широк диапазон на изменение на натоварването от 0,5 до 1,0. При ниски натоварвания η на трансформатора рязко спада.

Трансформаторна подстанция