Transformatörlerin çeşitli kayıplarının ve empedans gerilimlerinin hesap yöntemleri

Trafo Kaybı Hesaplama Formülü

(1) Aktif güç kaybı: ΔP=Po+KT β2 Pk

(2) Reaktif güç kaybı: ΔQ=Qo+KT β2 Qk

(3) Kapsamlı güç kaybı: ΔPz=ΔP+KQΔQ

Qo≈Io%Sn, Qk≈Uk%Sn

Burada: Qo - yüksüz reaktif güç kaybı (kvar)

Po——yüksüz kayıp (kW)

Pk——Nominal yük kaybı (kW)

Sn - trafo anma kapasitesi (kVA)

Uk%——kısa devre voltajı yüzdesi

β——yük akımının nominal akıma oranı olan yük faktörü.

KT——yük dalgalanma kayıp katsayısı

Qk——Nominal yük akısı kaçak gücü (kvar)

KQ——reaktif ekonomik eşdeğer (kW/kvar)

Yukarıdaki formülün hesaplanmasında her bir parametrenin seçim koşulları:

(1) KT=1.05 alın;

(2) Kentsel elektrik şebekesinin ve endüstriyel işletme elektrik şebekesinin 6kV~10kV düşürücü trafosu için sistemin minimum yükü alındığında, reaktif güç eşdeğeri KQ=0,1kW/kvar;

(3) Transformatörün ortalama yük faktörü tarımsal transformatörler için β=%20'dir; sanayi işletmelerinde üç vardiya uygulanmaktadır ve β=%75 istenmektedir;

(4) Trafo çalışma saatleri T = 8760h, maksimum yük kaybı saatleri: t = 5500h;

(5) Trafo yüksüz kaybı Po, nominal yük kaybı Pk, %Io, %Uk, ürün fabrika bilgilerine bakın.

Transformatör Kayıplarının Özellikleri

Po - yüksüz kayıp, esasen demir kaybı, histerezis kaybı ve girdap akımı kaybı dahil;

Histerezis kaybı, frekansla orantılıdır; maksimum manyetik akı yoğunluğunun histerezis katsayısının gücü ile orantılıdır.

Girdap akımı kaybı, silikon çelik levhanın frekansı, maksimum manyetik akı yoğunluğu ve kalınlığının çarpımı ile orantılıdır.

Pc——Yük kaybı, esas olarak yük akımı sargıdan geçtiğinde dirençteki kayıp, genellikle bakır kaybı olarak adlandırılır. Boyutu yük akımına göre değişir ve yük akımının karesiyle orantılıdır; (ve standart serpantin sıcaklığının dönüştürme değeri ile ifade edilir).

Yük kaybı, transformatörün sıcaklığından da etkilenir. Aynı zamanda, yük akımının neden olduğu kaçak akı, sargıda girdap akımı kaybına ve sargının dışındaki metal kısımda başıboş kayıplara neden olacaktır.

Transformatörün toplam kaybı ΔP=Po+Pc

Trafo kayıp oranı = Pc /Po

Transformatörün verimi = Pz/(Pz+ΔP), yüzde olarak ifade edilir; Pz, transformatörün ikincil tarafının çıkış gücüdür.

Değişken Kayıp Elektrik Hesabı

Transformatörün güç kaybı iki bölümden oluşur: demir kaybı ve bakır kaybı. Demir kaybı çalışma süresiyle, bakır kaybı ise yükle ilişkilidir. Bu nedenle, güç kaybı ayrıca hesaplanmalıdır.

1. Demir kaybı elektriğinin hesaplanması: Farklı model ve kapasitelerde demir kaybı elektriği, hesaplama formülü şu şekildedir: demir kaybı elektriği (kWh) = yüksüz kayıp (kW) × güç kaynağı süresi (saat)

Dağıtım trafosunun yüksüz kaybı (demir kaybı) ekteki tablodan kontrol edilebilir ve güç kaynağı süresi, aşağıdaki prensiplere göre belirlenen, trafonun gerçek çalışma süresidir:

(1) Kesintisiz güç kaynağı olan kullanıcılar için ayın tamamı 720 saat olarak hesaplanır.

(2) Güç şebekesi nedenlerinden, kesintili güç kaynağı veya sınırlı güç kaynağı nedeniyle, hesaplama, trafo merkezinin kullanıcıya gerçek güç kaynağı saatlerine göre yapılacak ve hesaplanması zor olarak kabul edilmeyecek ve yine de hesaplanacaktır. tam aylık çalışma temelinde. Demir kaybı hesaplanırken süre düşülmelidir.

(3) Transformatörün alçak gerilim tarafında entegre saatler bulunan kullanıcılar, entegre saatlerin birikmiş güç kaynağı süresine göre hesaplanır.

2. Bakır kaybı elektrik hesabı: Yük oranı %40 ve altında olduğunda aylık elektrik tüketiminin %2'si (elektrik sayacının okumasına göre) olarak ücretlendirilir. Hesaplama formülü şu şekildedir: bakır kaybı elektrik (kWh) = aylık elektrik tüketimi Miktar (kWh) × %2

Bakır kaybı yük akımı (elektrik) ile ilgili olduğundan, dağıtım trafosunun aylık ortalama yük oranı %40'ı geçtiğinde, bakır kayıp gücü aylık güç tüketiminin %3'ü oranında şarj edilmelidir. Yük oranı %40 iken aylık güç tüketimi ekteki tablodan kontrol edilebilir. Yük oranını hesaplama formülü şöyledir: yük oranı = kopyalama gücü/S. T. Çünkü ￠

Formülde: S - dağıtım trafosunun (kVA) anma kapasitesi; T - tüm ayın takvim süresi, 720 saat sürer; COS￠ - güç faktörü, 0,80 alın.

Güç transformatörünün değişken kaybı, bakır kaybı ve demir kaybı olarak ayrılabilir. Bakır kaybı genellikle %0,5'tir. Demir kaybı genellikle %5~7'dir. Kuru tip transformatörün değişim kaybı, yağ istilası tipinden daha küçüktür. Toplam kayıp: 0,5+6=6,5 Hesaplama yöntemi: 1000KVA×%6,5=65KVA

65KVA × 24 saat × 365 gün = 569400KWT (derece)

Transformatörün üzerindeki etikette belirli veriler bulunur.

Trafo yüksüz kayıp

Yüksüz kayıp, transformatörün sekonder tarafı açık devre olduğunda ve primer tarafın sinüs dalga voltajı anma voltajına eşit olduğunda transformatör tarafından emilen gücü ifade eder. Genellikle sadece anma frekansına ve anma gerilimine dikkat edilir, ancak bazen kademe gerilimi ve gerilim dalga biçimine, ölçüm sisteminin doğruluğuna, test aletlerine ve test ekipmanına dikkat edilmez. Kaybın hesaplanan değeri, standart değeri, ölçülen değeri ve garanti edilen değeri yine karıştırılmaktadır.

Primer tarafa gerilim eklenirse ve bir kademe varsa, trafo sabit manyetik akı gerilim regülasyonu ise, uygulanan gerilim, güç kaynağına karşılık gelen kademe konumunun kademe gerilimi olmalıdır. Değişken manyetik akı voltajı düzenlemesi durumunda, yüksüz kayıp her kademe konumu için farklı olduğundan, teknik gerekliliklere göre doğru kademe konumu seçilmeli ve değişken manyetik akı sırasında olduğundan, belirtilen anma gerilimi uygulanmalıdır. voltaj regülasyonu, Birincil taraf her kademe konumuna her zaman bir voltaj uygular.

Genellikle uygulanan voltajın dalga formunun yaklaşık olarak sinüzoidal olması gerekir. Bu nedenle, biri voltaj dalga formunda bulunan harmonik bileşenleri ölçmek için bir harmonik analizörü kullanmak, diğeri ise voltajı ortalama bir voltmetre ile ölçmek için basit bir yöntem kullanmaktır, ancak ölçek etkin bir voltmetredir ve karşılaştırın. etkin değer voltmetre okumasıyla, ikisi arasındaki fark %3'ten büyük olduğunda, gerilim dalga formunun sinüs dalgası olmadığı ve ölçülen yüksüz kaybın yeni standardın gereksinimlerine göre geçersiz olması gerektiği anlamına gelir.

Ölçüm sistemi için uygun test hattının seçilmesi, uygun test ekipmanı ve aletlerinin seçilmesi gerekmektedir. Manyetik olarak geçirgen malzemelerin geliştirilmesi nedeniyle, kilogram başına kaybedilen elektrik miktarı büyük ölçüde azaltılmıştır. Üreticiler, manyetik olarak geçirgen malzemeler olarak yüksek kaliteli, yüksek geçirgenliğe sahip, tane yönelimli silikon çelik levhalar ve hatta amorf alaşımlar kullanırlar. Dikişte delik ve tam eğim yoktur ve süreçte demir boyunduruğu istiflememe teknolojisi benimsenmiştir. Üreticiler düşük kayıplı transformatörler geliştiriyorlar, özellikle yüksüz kayıp büyük ölçüde azaltıldı. Bu nedenle, ölçüm sistemine yeni gereksinimler getirilmektedir. Kapasite aynı kalır ve yüksüz kaybın azalması, yüksüz durumda transformatörün güç faktörünün düşmesi anlamına gelir. Küçük güç faktörü, üreticinin ölçüm sistemini değiştirmesini ve dönüştürmesini gerektirir. Ölçüm için üç wattmetre yönteminin kullanılması, 0,05-0,1 sınıfı bir transformatör seçilmesi ve düşük güç faktörüne sahip bir wattmetre seçilmesi önerilir. Ölçüm doğruluğu ancak bu şekilde garanti edilebilir. Güç faktörü 0,01 olduğunda, faz farkı 1 dakika olduğunda transformatörün faz farkı %2,9 güç hatasına neden olur. Bu nedenle gerçek ölçüm sırasında akım trafosu ve gerilim trafosunun akım oranı ve gerilim oranının doğru seçilmesi gerekir. Gerçek akım, akım trafosuna bağlı akımdan çok daha küçük olduğunda, akım trafosunun faz farkı ve akım hatası ne kadar büyük olursa, bu gerçek ölçüm sonuçlarında daha büyük bir hataya yol açacaktır. Bu nedenle trafonun çektiği akım, akım trafosunun anma değerine yakın olmalıdır. akım.

Ayrıca tasarımda, öngörülen prosedürlere göre, seçilen silisyum çelik sacın birim kayıp ve proses katsayısına bakılarak hesaplanan yüksüz kayıp genellikle hesaplanan değer olarak adlandırılır. Bu değer, standartta belirtilen standart değer veya sözleşmede belirtilen standart değer veya garanti edilen değer ile karşılaştırılmalıdır. Hesaplanan değer, standart değerden veya garanti edilen değerden düşük olmalıdır ve özellikle toplu üretilen transformatörlerde hesaplamaya yer yoktur. Ayrıca hesaplanan değer sadece tasarımcı veya tasarım departmanı için geçerli olup, hukuki bir etkisi yoktur. Hesaplanan değer, ürünün kayıp seviyesini yargılamak için kullanılamaz. Standartta öngörülen standart değer veya sözleşmede belirtilen garanti edilen değer yasal olarak geçerlidir. Standart değer artı izin verilen sapmayı veya garanti edilen değeri (garanti edilen değer, standart değer artı izin verilen sapmaya eşittir) aşan ürünler, niteliksiz ürünlerdir. Bir kayıp değerlendirme sistemi varsa, genellikle sözleşmede belirtilir, özellikle ihraç ürünleri için, kayıp değerin belirtilen değeri aşması durumunda para cezası verilir ve yüksüz kayıp cezası en yüksek olur. Avrupa ülkelerinin kayıp tespit değerleri için lütfen "Transformer" dergisinin 1994 yılı 11. sayısına bakınız. Kilovat başına binlerce dolar ceza. Bu yasal etkidir ve ekonomik faydalarla doğrudan bağlantılıdır.

Ölçülen değer kavramı da doğru bir şekilde anlaşılmalı, ya ortak sayacın okuması (veya güç dönüştürücünün okuması) veya ölçülen değer anma durumuna dönüştürülmeli ve yeterli doğruluk olmalıdır. Yüksüz kaybın ölçülen değeri için, temel olarak güç kaynağının voltaj dalga formunun sinüs dalgası olması ve ortalama voltmetre okuması ile etkin değer voltajı okuması arasındaki farkın %3'ten az olması gerekir.

Yüksüz kayıp, yük kaybı ve empedans geriliminin hesaplanması

Yüksüz kayıp: Transformatörün sekonder sargısı açıkken ve birincil sargıya anma frekansı sinüzoidal dalga formu anma gerilimi uygulandığında, tüketilen aktif güce yüksüz kayıp denir. Algoritma şu şekildedir: yüksüz kayıp = yüksüz kayıp işlem katsayısı × birim kayıp × çekirdek

Yük kaybı: Transformatörün sekonder sargısı kısa devre olduğunda (sabit durum), primer sargı anma akımından geçerken tüketilen aktif güce yük kaybı denir.

Algoritma şu şekildedir: yük kaybı = en büyük sargı çiftinin direnç kaybı + ek kayıp

Ek kayıp = sargı girdap akımı kaybı + paralel telin sirkülasyon kaybı + başıboş kayıp + kurşun kaybı

Empedans gerilimi: Transformatörün sekonder sargısı kısa devre olduğunda (sabit durum), primer sargıdan akan anma akımının uyguladığı gerilime empedans gerilimi Uz denir. Uz genellikle anma geriliminin yüzdesi olarak ifade edilir, yani uz=(Uz/U1n)*%100

Dönüş potansiyeli: u=4.44*f*B*At,V

Bunların arasında: B—demir çekirdekteki manyetik yoğunluk, TAt—demir çekirdeğin etkin enine kesit alanı, metrekare

Transformatör tasarım hesaplaması için yaygın olarak kullanılan formüle dönüştürülebilir:

f=50Hz olduğunda: u=B*At/450*10^5, V

f=60Hz olduğunda: u=B*At/375*10^5, V

Faz gerilimlerini ve dönüş sayısını zaten biliyorsanız, dönüş potansiyeli, faz geriliminin dönüş sayısına bölünmesiyle hesaplanır.

Yüksüz kayıp, demir çekirdekteki histerezis ve girdap akımı kaybını ve birincil bobin direnci üzerindeki yüksüz akımın kaybını içerir. İlki demir kaybı, ikincisi ise bakır kaybı olarak adlandırılır. Yüksüz akım çok küçük olduğu için ikincisi ihmal edilebilir, dolayısıyla yüksüz kayıp temel olarak demir kaybıdır.

Transformatörün yüksüz kaybını ve demir kaybını etkileyen matematiksel formüllerle ifade edilen birçok faktör vardır. Formülde, Pn ve Pw—histerezis kaybını ve girdap akımı kaybını temsil eder kn, kw—sabitleri

f - transformatörün uygulanan voltajının frekansı Hertz

Bm——Demir çekirdekte maksimum manyetik akı yoğunluğu Wei/m2

n——Steinmetz sabiti. Yaygın olarak kullanılan silikon çelik saclar için, Bm=(1.0～1.6) Wei/m2, n≈2 olduğunda. Halihazırda kullanılan yönlü silikon çelik levhalar için 2.5～3 alın. 5.

Transformatörün teorik analizine göre, birincil indüklenen potansiyelin E1 (volt) olduğu varsayılarak, o zaman: E1=KfBm (2)

K, birincil dönüşlerin sayısı ve demir çekirdeğin enine kesit alanı tarafından belirlenen orantılı bir sabittir, bu nedenle demir kaybı:

Birincil kaçak empedans gerilim düşümü ihmal edildiğinde çok küçük olduğundan,

E1=U1(4)

Transformatörün yüksüz demir kaybının uygulanan gerilim ile büyük bir ilişkisi olduğu görülmektedir. V voltajı belirli bir değer ise, transformatörün yüksüz demir kaybı değişmez (çünkü f değişmez) ve normal çalışmada U1=U1N olduğundan, yüksüz kayıp da sabit kayıp olarak adlandırılır. Voltaj dalgalanırsa, yüksüz kayıp değişir. Transformatörün demir kaybı, çekirdek malzemesi ve üretim süreci ile ilgilidir ve yükle hiçbir ilgisi yoktur.

• Kurulu yıl
  --
• İş Tipi
  --
• Ülke / Bölge
  --
• Ana sanayi
  --
• Ana Ürünler
  --
• Kurumsal Tüzel Kişi
  --
• bütün çalışanlar
  --
• Yıllık çıkış değeri
  --
• İhracat pazarı
  --
• İşbirliği yapan müşteriler
  --