Canwin — професійна компанія з виробництва силових трансформаторів та виробник електричних трансформаторів
Мова
Canwin — професійна компанія з виробництва силових трансформаторів та виробник електричних трансформаторів
Втрати потужності трансформатора поділяються на втрати в залізі та втрати в міді. Втрати заліза також називаються втратами холостого ходу, що є його фіксованими втратами. Насправді це втрати, створені залізним сердечником (також називаються втратами в залізному сердечнику, а втрати міді також називаються втратами навантаження).
Формула розрахунку втрат трансформатора
(1) Втрати активної потужності: ΔP=Po+KT β2 Pk
(2) Втрати реактивної потужності: ΔQ=Qo+KT β2 Qk
(3) Повна втрата потужності: ΔPz=ΔP+KQΔQ
Qo≈Io%Sn, Qk≈Uk%Sn
Де: Qo - втрати реактивної потужності холостого ходу (квар)
Po——втрати холостого ходу (кВт)
Pk——номінальна втрата навантаження (кВт)
Sn - номінальна потужність трансформатора (кВА)
Uk%——відсоток напруги короткого замикання
β——коефіцієнт навантаження, який є відношенням струму навантаження до номінального.
КТ——коефіцієнт втрат на коливання навантаження
Qk——номінальна потужність витоку потоку навантаження (квар)
KQ——реактивний економічний еквівалент (кВт/квар)
Умови вибору кожного параметра при розрахунку за наведеною вище формулою:
(1) Прийміть KT=1,05;
(2) Коли прийнято мінімальне навантаження системи для понижувального трансформатора 6 кВ ~ 10 кВ міської електромережі та електромережі промислового підприємства, його еквівалент реактивної потужності KQ=0,1 кВт/квар;
(3) Середній коефіцієнт навантаження трансформатора становить β=20% для сільськогосподарських трансформаторів; для промислових підприємств реалізовано три зміни, бажано β=75%;
(4) Години роботи трансформатора T = 8760 год, максимальні години втрати навантаження: t = 5500 год;
(5) Втрати холостого ходу трансформатора Po, номінальні втрати навантаження Pk, Io%, Uk%, див. відомості про завод.
Характеристика втрат трансформатора
Po - втрати холостого ходу, головним чином втрати в залізі, включаючи втрати на гістерезис і втрати на вихрові струми;
Втрати на гістерезис пропорційні частоті; він пропорційний степеню коефіцієнта гістерезису максимальної щільності магнітного потоку.
Втрати на вихрові струми пропорційні добутку частоти, максимальної щільності магнітного потоку та товщини листа кремнієвої сталі.
Pc — втрати навантаження, головним чином втрати на опорі, коли струм навантаження проходить через обмотку, зазвичай називаються втратами міді. Його розмір змінюється залежно від струму навантаження і пропорційний квадрату струму навантаження; (і виражається значенням перетворення стандартної температури змійовика).
На втрати навантаження також впливає температура трансформатора. У той же час потік витоку, спричинений струмом навантаження, призведе до втрат на вихровий струм в обмотці та паразитних втрат у металевій частині поза обмоткою.
Загальні втрати трансформатора ΔP=Po+Pc
Коефіцієнт втрат трансформатора = Pc /Po
ККД трансформатора = Pz/(Pz+ΔP), виражений у відсотках; де Pz - вихідна потужність вторинної сторони трансформатора.
Розрахунок змінних втрат електроенергії
Втрати потужності трансформатора складаються з двох частин: втрати в залізі та втрати в міді. Втрати заліза пов’язані з часом роботи, а втрати міді – з навантаженням. Тому втрати потужності слід розраховувати окремо.
1. Розрахунок втрат електроенергії заліза: електроенергія втрат заліза різних моделей і потужностей, формула розрахунку: втрата електроенергії заліза (кВт·год) = втрати без навантаження (кВт) × час живлення (години)
Втрати холостого ходу (втрати в залізі) розподільного трансформатора можна перевірити за доданою таблицею, а час живлення є фактичним часом роботи трансформатора, який визначається відповідно до таких принципів:
(1) Для користувачів із безперервним електропостачанням весь місяць обчислюється як 720 годин.
(2) Через причини, пов’язані з електромережею, переривчасте електропостачання або обмежене електропостачання, розрахунок повинен базуватися на фактичних годинах подачі електроенергії від підстанції до користувача, і не повинен вважатися складним для розрахунку, і все ще повинен бути розрахований на основі повномісячної роботи. При розрахунку втрат заліза слід відняти час.
(3) Користувачі, які оснащені вбудованими годинниками на стороні низької напруги трансформатора, обчислюються відповідно до накопиченого часу живлення вбудованих годинників.
2. Розрахунок втрат електроенергії міддю: при навантаженні 40% і нижче нараховується у розмірі 2% від місячного споживання електроенергії (за показаннями лічильника електроенергії). Формула розрахунку така: втрата міді електроенергії (кВт-год) = місячне споживання електроенергії (кВт-год) × 2%
Оскільки втрати міді пов’язані зі струмом навантаження (електроенергії), коли середньомісячна швидкість навантаження розподільного трансформатора перевищує 40%, втрата потужності міді повинна стягуватися в розмірі 3% від місячного споживання електроенергії. Місячне споживання електроенергії при рівні навантаження 40% можна перевірити з доданої таблиці. Формула для розрахунку швидкості навантаження така: швидкість навантаження = потужність копіювання/с. T． Тому що ￠
У формулі: S - номінальна потужність розподільного трансформатора (кВА); Т - календарний час цілого місяця, приймаємо 720 годин; COS￠ - коефіцієнт потужності, приймаємо 0,80.
Змінні втрати силового трансформатора можна розділити на втрати міді та втрати заліза. Втрата міді зазвичай становить 0,5%. Втрата заліза зазвичай становить 5-7%. Втрати на зміну сухого трансформатора менші, ніж у масляного трансформатора. Загальні втрати: 0,5+6=6,5 Метод розрахунку: 1000 кВА × 6,5 % = 65 кВА
65 кВА × 24 години × 365 днів = 569400 кВт (градуси)
Паспортна табличка на трансформаторі має конкретні дані.
Втрати холостого ходу трансформатора
Втрати холостого ходу відносяться до потужності, яку споживає трансформатор, коли вторинна сторона трансформатора розімкнута, а напруга синусоїди первинної сторони дорівнює номінальній напрузі. Зазвичай звертають увагу лише на номінальну частоту та номінальну напругу, але іноді не звертають увагу на напругу відведення та форму хвилі напруги, точність вимірювальної системи, випробувальні прилади та випробувальне обладнання. Розраховане значення, стандартне значення, виміряне значення та гарантоване значення втрати знову плутаються.
Якщо напруга додається до первинної сторони та є відвод, якщо трансформатор регулює напругу постійного магнітного потоку, прикладена напруга має бути напругою відводу положення відводу, що відповідає джерелу живлення. У разі регулювання напруги змінного магнітного потоку, оскільки втрати холостого ходу відрізняються для кожного положення відводу, правильне положення відводу має бути вибрано відповідно до технічних вимог і має застосовуватися зазначена номінальна напруга, оскільки під час змінного магнітного потоку регулювання напруги. Первинна сторона завжди подає напругу до кожного положення відводу.
Зазвичай вимагається, щоб форма сигналу прикладеної напруги була приблизно синусоїдальною. Отже, один полягає у використанні аналізатора гармонік для вимірювання гармонійних компонентів, що містяться у формі сигналу напруги, а інший полягає у використанні простого методу вимірювання напруги за допомогою середнього вольтметра, але шкала є ефективним значенням вольтметра, і порівняйте його з ефективним значенням показання вольтметра, коли різниця між ними перевищує 3%, це означає, що форма сигналу напруги не є синусоїдальною, а виміряні втрати холостого ходу повинні бути недійсними відповідно до вимог нового стандарту.
Для вимірювальної системи необхідно вибрати відповідну тестову лінію, вибрати відповідне тестове обладнання та прилади. Завдяки розробці магнітопроникних матеріалів втрата потужності на кілограм була значно зменшена. Виробники використовують високоякісні високопроникні зернисто-орієнтовані листи кремнієвої сталі або навіть аморфні сплави як магнітопроникні матеріали. У шві і повному укосі немає отворів, а в процесі використовується технологія неукладання залізного ярма. Виробники розробляють трансформатори з низькими втратами, особливо втрати холостого ходу були значно зменшені. Тому до системи вимірювання висуваються нові вимоги. Потужність залишається незмінною, а зменшення втрат холостого ходу означає, що коефіцієнт потужності трансформатора зменшується без навантаження. Малий коефіцієнт потужності вимагає від виробника зміни і трансформації системи вимірювання. Для вимірювання доцільно використовувати метод трьох ваттметрів, вибирати трансформатор класу 0,05-0,1 і вибирати ватметр з низьким коефіцієнтом потужності. Тільки так можна гарантувати точність вимірювань. Коли коефіцієнт потужності становить 0,01, різниця фаз трансформатора спричинить похибку потужності 2,9%, коли різниця фаз становить 1 хвилину. Тому під час фактичного вимірювання необхідно правильно вибрати коефіцієнт струму та коефіцієнт напруги трансформатора струму та трансформатора напруги. Коли фактичний струм набагато менший за струм, підключений до трансформатора струму, чим більша різниця фаз і похибка струму трансформатора струму, це призведе до більшої похибки фактичних результатів вимірювання. Тому струм, споживаний трансформатором, повинен бути близьким до номінального значення трансформатора струму. поточний.
Крім того, у проекті, відповідно до встановлених процедур, втрати холостого ходу, розраховані на основі одиничних втрат і коефіцієнта процесу вибраного листа кремнієвої сталі, зазвичай називають розрахунковим значенням. Цю величину слід порівняти зі стандартною величиною, зазначеною в стандарті, або зі стандартною величиною чи гарантованою величиною, зазначеною в контракті. Розраховане значення має бути меншим за стандартне значення або гарантоване значення, і немає місця для розрахунку, особливо для трансформаторів серійного виробництва. Крім того, розрахункова вартість дійсна тільки для проектувальника або проектного відділу і не має юридичної сили. Розраховане значення не можна використовувати для оцінки рівня втрат продукту. Нормативна вартість, обумовлена в стандарті, або гарантована вартість, обумовлена в контракті, має юридичну силу. Продукти, які перевищують стандартне значення плюс допустиме відхилення або гарантоване значення (гарантоване значення дорівнює стандартному значенню плюс допустиме відхилення), є некваліфікованими продуктами. Якщо існує система оцінки збитків, це, як правило, вказується в контракті, особливо для експортної продукції, якщо вартість збитків перевищує вказане значення, буде накладено штраф, а штраф за збиток без навантаження є найвищим. Оцінку втрат європейських країн можна знайти в 11 номері журналу "Трансформатор" за 1994 рік. Тисячі доларів штрафів за кіловат. Це юридичний ефект, який безпосередньо пов’язаний з економічними вигодами.
Необхідно також правильно розуміти концепцію виміряного значення: або показання спільного лічильника (або показання перетворювача потужності), або виміряне значення повинні бути перетворені в номінальний стан, і повинна бути достатня точність. Для виміряного значення втрат холостого ходу, головним чином, форма сигналу напруги джерела живлення має бути синусоїдальною, а різниця між середнім показанням вольтметра та ефективним значенням показання напруги становить менше 3%.
Розрахунок втрат холостого ходу, втрат навантаження та напруги імпедансу
Втрати холостого ходу: коли вторинна обмотка трансформатора розімкнута, а на первинну обмотку подається номінальна напруга синусоїдальної форми номінальної частоти, споживана активна потужність називається втратою холостого ходу. Алгоритм такий: втрати холостого ходу = коефіцієнт процесу втрат холостого ходу × одиничні втрати × сердечник
Втрати навантаження: коли вторинна обмотка трансформатора замкнута накоротко (стаціонарний стан), активна потужність, яка споживається, коли первинна обмотка протікає через номінальний струм, називається втратою навантаження.
Алгоритм такий: втрати навантаження = втрати опору найбільшої пари обмоток + додаткові втрати
Додаткові втрати = втрати на вихрові струми обмотки + втрати циркуляції паралельного дроту + паразитні втрати + втрати свинцю
Напруга повного опору: коли вторинна обмотка трансформатора замкнута накоротко (стаціонарний стан), напруга, прикладена номінальним струмом, що протікає через первинну обмотку, називається напругою повного опору Uz. Uz зазвичай виражається у відсотках від номінальної напруги, тобто uz=(Uz/U1n)*100%
Потенціал повороту: u=4,44*f*B*At,V
Серед них: B — магнітна щільність у залізному сердечнику, TAt — ефективна площа поперечного перерізу залізного сердечника, квадратний метр
Його можна перетворити на загальноприйняту формулу для розрахунку конструкції трансформатора:
Коли f=50 Гц: u=B*At/450*10^5, В
Коли f=60 Гц: u=B*At/375*10^5, В
Якщо ви вже знаєте фазну напругу та кількість витків, потенціал витка розраховується шляхом ділення фазної напруги на кількість витків.
Втрати холостого ходу включають гістерезис і втрати на вихровий струм у залізному сердечнику та втрати струму холостого ходу на опорі первинної котушки. Перше називається втратою заліза, а друге — втратою міді. Оскільки струм холостого ходу дуже малий, останнім можна знехтувати, тому втрати холостого ходу є в основному втратами в залізі.
Є багато факторів, які впливають на втрати холостого ходу та втрати в залізі трансформатора, які виражаються математичними формулами. У формулі Pn і Pw—втрати на гістерезис і втрати на вихрові струми kn, kw—константи
f - частота герц прикладеної напруги трансформатора
Bm——Максимальна щільність магнітного потоку Wei/м2 у залізному сердечнику
n——стала Штейнмеца. Для часто використовуваних листів із кремнієвої сталі, коли Bm=(1,0～1,6) Wei/м2, n≈2. Для листів кремнієвої сталі, що використовуються в даний час, візьміть 2,5～3. 5.
Згідно з теоретичним аналізом трансформатора, припускаючи, що первинний наведений потенціал дорівнює E1 (вольт), тоді: E1=KfBm (2)
K — пропорційна константа, яка визначається кількістю первинних витків і площею поперечного перерізу залізного сердечника, тому втрати заліза дорівнюють:
Оскільки падіння напруги первинного опору витоку дуже мало, якщо ним знехтувати,
E1=U1(4)
Можна побачити, що втрати трансформатора в залізі без навантаження мають великий зв’язок із прикладеною напругою. Якщо напруга V є певним значенням, втрати холостого ходу трансформатора не зміняться (оскільки f не змінюється), а оскільки U1=U1N у нормальній роботі, то втрати холостого ходу також називають постійними втратами. Якщо напруга коливається, втрати холостого ходу змінюються. Втрати в залізі трансформатора пов’язані з матеріалом сердечника та виробничим процесом і не мають нічого спільного з навантаженням.
КОНТАКТ НАС
Скористайтеся нашими неперевершеними знаннями та досвідом, ми пропонуємо вам найкращі послуги з налаштування.
ЗАЛИШАТИ ПОВІДОМЛЕННЯ
Будь ласка, заповніть та надішліть форму нижче, ми зв'яжемося з вами протягом 48 годин, дякуємо!
REВІДПОВІДАЄ
Всі вони виготовлені відповідно до найсуворіших міжнародних стандартів. Наша продукція отримала прихильність як на внутрішньому, так і на зовнішньому ринках.
