5. Втрати та ккд трансформатора.

В процесі трансформування електроенергії в трансформаторі є

незбіжними втрати електроенергії.

Ці втрати можна розділити на:

• електричні;

• магнітні.

5.1. Електричні втрати зумовлені нагрівом обмоток трансформатора при

проходженні електричного струму. Вони складаються з втрат в первинній та вторинній обмотках трансформатора, тобто:

Р_е = Р_е1 + Р_е2 = mI₁² ∙ r₁ + m(I₂^`)²∙r₂,

m – число фаз, для однофазного трансформатора m = 1.

Електричні втрати називають змінними, так як їх величина залежить від навантаження трансформатора.

5.2. Магнітні втрати – мають місце тільки в магнітопроводі трансформатора, який в процесі роботи трансформатора постійно перемагнічується.

Процес перемагнічування супроводжується втратами (на гістерезіс та віхрьові струми). З метою зменшення магнітних втрат магнітопровод трансформатора виконують із м’якого феромагнітного матеріалу – тонколистової електротехнічної сталі. При цьому магнітопровід виконують шихтованим у вигляді пакетів із тонких пластин, ізольованих з обох боків плівкою лаку.

Магнітні втрати від гістерезісу прямо пропорційні частоті пере магнічення, а магнітні втрати від віхрьових струмів – пропорційні квадрату цієї частоти.

Сумарні магнітні втрати прийнято вважати пропорційними частоті струму в степені 1/3

(Р_м f1/3)

При незмінній напрузі живлення та частоти струму магнітні втрати є постійними, бо вони не залежать від навантаження трансформатора.

Таким чином: активна потужність Р₁, яка надходить в первинне коло трансформатора, частково витрачається на електричні втрати в колі первинної обмотки.

Змінний магнітний поток Ф викликає в магнітопроводі трансформатора магнітні втрати (гістерезіс та віхрьові струми).

Потужність, що залишилась від споживаної енергії за мінусом втрат називають електромагнітною потужністю.

Р_ем = Р₁ – Р_ем – Р_м –

і тільки ця потужність передається із первинної в другу (вторинну) обмотку, в якій частково використовується для покриття електричних втрат в цій обмотках.

Таким чином, електрична потужність, що надходить до навантаження трансформатору (корисна потужність)

Р₂ = Р₁ – ΣР

ΣР = Р_е1 + Р_м + Р_е2 – сумарні втрати в трансформаторі.

ККД трансформатора.

Активна потужність на виході трансформатора

-

номінальна потужність трансформатора.

Враховуючи, що Р₁ = Р₂ +ΣР

Максимальне значення ККД

Тема: СХЕМА, ГРУПИ З’ЄДНАННЯ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРУ.

ПАРАЛЕЛЬНА РОБОТА ТРАНСФОРМАТОРІВ

1. Групи з’єднань обмоток трансформатору.

При побудові векторних діаграм вважаємо, щор е.р.с. обмоток ВН та НН співпадають по фазі. Але це справедливо лише при умові виконання намотки обмоток ВН та НН в одному напрямку, ΣР

Також однойменному маркуванні виводів цих обмоток (початок, кінець). Якщо змінити напрямок намотки, або змінити позначення виводів (ПК або КП), е.р.с. обмоток НН буде зсунутою відносно е.р.с. обмотки ВН на 180⁰.

Зсув фаз між е.р.с. первинної та вторинної обмоток визначається групою з’єднання. Цей зсув фаз може змінюватись від 0 до 360⁰ з інтервалом в 30⁰, а тому групу з’єднання позначають числами від 1 до 0 (тобто 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 0).

Наприклад, група 11 означає кут зсуву 330⁰, а група 0 (12) – кут зсуву 0⁰ або 360⁰.

Вектор е.р.с. обмотки ВН зображають хвилинною стрілкою годинника, а годинникова стрілка – вектор е.р.с. обмотки НН.

В однофазному трансформаторі мають місце лише 2 групи з’єднання: 0 та 6.

Державним стандартом передбачено лише одна група з’єднання для однофазних трансформаторів (група 0), вона позначається 1/1 – 0.

Застосовуючи різні способи з’єднання обмоток в 3-фазних трансформаторах можна створити 12 груп з’єднання.

Групи 0, 6, 11, 5 – називають основними.

Y/Y – 0 Y/Δ – 11 Y/Y – 6 Y/Δ – 5.

Державний стандарт визначає схеми та групи з’єднання обмоток трансформатора, які застосовуються для силових двухобмоточних трансформаторів загального призначення: