7. Эксплуатационные характеристики трансформаторов при работе под нагрузкой. Потери мощности и кпд. Изменение напряжения.

Изменение напряжения трансформатора – это выраженная в % или о.е. от номинального напряжения, арифметическая разность между номинальным напряжением вторичной обмотки и напряжением при номинальной нагрузке

Потери и КПД. KПД трансформатора называется отношение активной мощно­сти вторичной обмотки к активной мощности первичной обмотки.

При β = 0 полезная мощность и КПД равны нулю. С увеличением отдаваемой мощности КПД увеличивается, так как в энергетическом балансе уменьшается удельное значение магнитных потерь в стали, имеющих постоянное значение. При некотором значении β_опт кривая КПД достигает максимума, после чего начинает уменьшаться с увеличением нагрузки. Причиной этого является сильное увеличение электрических потерь в обмотках, возрастающих пропорционально квадрату тока, т. е. пропорционально β², в то время как полезная мощность Р₂ возрастает только пропорционально β. Следовательно, КПД имеет максимум при такой нагрузке, при которой электрические потери в обмотках равны магнит ным потерям в стали. 

Полезная активная мощность

Потери холостого хода или постоянные потери

Потери короткого замыкания

Переменные потери

Электрические потери трансформатора обусловлены нагревом обмоток при прохождении по ним электрического тока. Потери в обмотках можно определить из опыта короткого замыкания

Электрические потери зависят от величины нагрузки трансформатора и поэтому их называют переменными.

Магнитные потери происходят главным образом в магнитопроводе трансформатора. Причина появления этих потерь – систематическое перемагничивание магнитопровода переменным магнитным полем

Магнитные потери определяют из опыта холостого хода. Магнитные потери не зависят от нагрузки, и поэтому называются постоянными.

8. Параллельная работа трансформаторов. Условия включения на параллельную работу. Параллельная работа трансформаторов при различных группах соединения.

Назначение параллельного включения:

-трансформация больших мощностей при ограниченной мощности единичного трансформатора,

-повышение надежности электроснабжения,

-снижение мощности резерва,

-возможность выбора оптимального числа работающих трансформаторов в зависимости от нагрузки.

Условия параллельной работы:

-равенство коэффициентов трансформации при одинаковых первичных и вторичных номинальных напряжениях

-одинаковые группы соединения,

-равенство напряжений короткого замыкания

При выполнении условий векторные диаграммы трансформаторов совпадают и токи складываются арифметически. Нагрузка распределяется пропорционально их номинальной мощности, отсутствуют уравнительные токи. При включении на параллельную работу трансформаторы должны быть сфазированы.

Параллельная работа трансформаторов при различных группах соединения при соблюдении двух других условий также сопровождается возникновением уравнительного тока, который даже при ближайших группах, например 0 и 11, равен току короткого замыкания трансформатора

Iу=10*Iном