Transformator yo'qotishlarini hisoblash: amaliy, odamlarga-do'stona qo'llanma

Haqiqiy bo'laylik-transformatorlar barcha kirish quvvatlarini sehrli tarzda foydali chiqishga aylantirmaydi. Ular juda samarali, shubhasiz, lekin har doim "so'rilgan" va issiqlikka aylanadigan energiya mavjud. Bu issiqlik asosan ikkita katta yo'qotishdan kelib chiqadi:

Asosiy yo'qotishlar (temir yo'qotishlari)

Mis yo'qotishlari (o'rash yo'qotishlari)

Agar siz ushbu yo'qotishlarni tushunsangiz, siz bilan ancha yaxshi ish qilishingiz mumkinsamaradorlik, termal dizayn, vajoriy xarajatlar. Rostini aytsam, transformator yo‘qotishlari shunchaki nazariy narsa emas-bu yo‘qotishlar qancha to‘lashingiz va uskunaning qancha vaqt sog‘lom bo‘lishiga bevosita ta’sir qiladi.

Asosiy yo'qotishlar (-Yuklash yo'qotishlari yo'q)

Transformator og'ir yuklanmagan bo'lsa ham, yadro yo'qotishlari asosan mavjud. Shuning uchun ularni tez-tez chaqirishadiyuk yo'qotish- yo'q-qoladinisbatan doimiyyuk bilan.

Asosiy yo'qotishlar odatda quyidagilarni o'z ichiga oladi:

Histerezni yo'qotish: yadro materialidagi magnit domenlarni aylantirishni davom ettirish uchun ishlatiladigan energiya

Eddy oqimining yo'qolishi: laminatsiyalarda induktsiya qilingan oqimlar, ular ham issiqlikka aylanadi

Asosiy yo'qotishlar qanday o'lchanadi?

Ular yordamida o'lchanadiOchiq elektron (OC) testi:

Nominal kuchlanish birlamchiga qo'llaniladi

Ikkinchi darajali qoldiochiq{0}}aylangan

Vattmetrni o'qish sizga asosiy yo'qotishni beradi, odatda shunday yoziladi

Taxminan asosiy{0}}zarar munosabatlari

Muhandislar ko'pincha bu kabi soddalashtirilgan formulalardan foydalanadilar (trendlarni tushunish uchun yaxshi, lekin haqiqiy transformatorlar hech qachon "mukammal" emas):

Qayerda:

Mis yo'qotishlari (yuk yo'qotishlari)

Mis yo'qotishlari oqim o'rash orqali oqishi sababli sodir bo'ladi. Qarshilik orqali oqim o'tganda, siz klassik isitish-bo'lasiz.

Asosiy nuqta:mis yo'qotishlari yuk oqimining kvadrati bilan o'sadi, ya'ni transformator og'irroq yuklanganda ular tez ko'tarilishi mumkin.

Mis yo'qotishlari qanday o'lchanadi?

Ular yordamida topiladiQisqa tutashuv (SC) testi:

Bir o'rash qisqa tutashgan

Nominal oqim aylanmaguncha kuchlanish asta-sekin boshqa sariqqa qo'llaniladi

Vattmetr ko'rsatkichi - buto'liq-yuk mis yo'qotilishi, tez-tez chaqiriladi

Har qanday yuk darajasida misning yo'qolishi

Agar yuk oqimi bo'lsava nominal oqim, keyin:

Ha-agar siz transformatorni 50% ga yuklasangiz, mis yo'qotishlari ikki baravar kamaymaydi; ular taxminan to'rtdan biriga tushadi. Bu "kvadrat" effekti o'z ishini qiladi.

Transformator samaradorligi sizga sarflagan narsangizga, shu jumladan yo'qotishlarga nisbatan qancha foydali quvvat sarflayotganingizni aytadi:

Yana amaliy usul (kVA, PF va yuk ulushidan foydalanish)

Haqiqiy{0}}dunyo hisoblarida kVA reytingi va quvvat omili (PF) dan foydalanish odatiy holdir. Amaliy shakllardan biri:

Samaradorlik qachon cho'qqisiga chiqadi?

Eng yuqori samaradorlik odatda quyidagi hollarda sodir bo'ladi:

Va ko'plab tarqatish transformatorlarida bu "shirin nuqta" ko'pincha atrofga tushadiTo'liq yukning 50-70%. (Tabiat qonuni emas, lekin bu umumiy naqsh.)

Aytaylik, bizda bor500 kVA, 11 kV/415 Vishlab chiqaruvchi sinov ma'lumotlari bilan tarqatish transformatori:

Berilgan yukda misning yo'qolishi

Agar yuk bo'lsa, keyin:

Masalan, 50% yukda:

Bu asosiy yo'qotishga (1,8 kVt) juda yaqin, bu nima uchun samaradorlik ko'pincha yuklash darajasida eng yuqori ekanligini tushuntiradi.

Turli xil yuklarda yo'qotishlar va samaradorlik (Unity PF)

(Asl misolingizdagi kabi birlik PF dan foydalaning.)

Yo'qotishlar shunchaki "bo'lib qolmaydi"-ularga dizayn va operatsion tafsilotlar to'plami ta'sir qiladi, masalan:

Asosiy material
Yaxshiroq materiallar (masalan, yuqori sifatli kremniy po'lat yoki amorf qotishmalar) odatda histerezisni kamaytiradi.

Dizayn oqimining zichligi
Pastroqasosiy yo'qotishlarga yordam beradi-lekin u ko'proq yadro hajmini talab qilishi mumkin.

O'rash qarshiligi
Qalin o'tkazgichlar / past qarshilik odatda mis yo'qotishlarini kamaytiradi.

Harorat
Qarshilik harorat bilan ortadi, shuning uchun mis yo'qotishlari ham ortadi. (Ko'pincha IEC/IEEE konventsiyalariga qarab, 75 daraja kabi standartga tuzatiladi.)

Yukdagi harmonikalar
Chiziqli bo'lmagan yuklar-qo'shimcha girdab oqimlari va adashgan yo'qotishlarni qo'shishi mumkin-shuning uchun "haqiqiy yo'qotish" yaxshi toza sinusoidal yuk bilan siz kutgandan ham yomonroq bo'lishi mumkin.

Transformatorlarning har xil turlari / o'lchamlari yo'qotishlarni har xil tarzda taqsimlaydi. Umumiy qo'pol qo'llanma:

Kichikroq taqsimlovchi transformatorlar: yadro yo'qotilishi ~25–40%, mis ~60–75% bo'lishi mumkin

Quvvat (kattaroq) transformatorlar: yadro yo'qolishi ~30–50%, mis ~50–70%

Shunga qaramay, u dizaynga qarab farq qiladi-lekin bu foydali aqliy rasm.

Agar siz transformator yo'qotishlarini to'g'ri hisoblasangiz, quyidagi masalalarda oqilona qarorlar qabul qilishingiz mumkin:

transformatorni qanday o'lchash kerak,

uni qanday qilib samarali yuklash kerak,

va narsalar qimmatga tushmasdan oldin texnik xizmatni qanday rejalashtirish kerak.

OC va SC testlari haqiqiy dunyo-ma’lumotlarini beradi, ammo zamonaviy transformator muhandisligi ko‘pincha-qobiliyatsiz yo‘qotishlar va issiq nuqta harorati (nosozlik xavfi yashiringan) kabi narsalarni taxmin qilish uchun chekli elementlar tahlilidan-o‘tib ketadi.

Butun dunyo boʻylab elektr energiyasi narxining oshishi va samaradorlik talablarining kuchayishi (DOE/EU-uslubi tashabbuslari) sharoitida yoʻqotishlarni minimallashtirish endi “yaxshi” emas-bu haqiqiy iqtisodiy va ekologik ustuvor vazifadir.

Pastki qator:har doim etiketka ma'lumotlarini tekshiring va shunga o'xshash standartlarga rioya qilingIEC 60076sertifikatlangan yo'qotish qiymatlari kerak bo'lganda.

Hozir bog'laning