Рабочий процесс трансформатора

При эксплуатации трансформаторов необходим контроль режимов их работы.

Режимы трансформатора: номинальный, рабочий, холостого хода, короткого замыкания.

Номинальный режим - работа трансформатора при стандартных напряжениях, токе, мощности и температуре охлаждающей среды +20°С. Срок эксплуатации в данном режиме не менее 25 лет.

Трансформатор тока, шинный, в пластмассовом корпусе. Номинальное напряжение 0,66 кВ; номинальный первичный ток 600 А; номинальный вторичный ток 5 А; УЗ – климатическое исполнение.

Рабочим режим - работа трансформатора с допустимыми отклонениями параметров от стандартных значений (например, при , ).

Режим холостого хода - работа трансформатора без нагрузки.

Режим необходим для определения:

· коэффициента трансформации ;

· тока холостого хода ;

· магнитных потерь ;

· коэффициента мощности при холостом ходе

Режим короткого замыкания – работа трансформатора при короткозамкнутой вторичной обмотке.

Режим необходим для определения:

· напряжения короткого замыкания ;

· электрических потерь .

Режим создаётся при пониженном напряжении на первичной обмотке.

При трансформации часть энергии теряется. Различают электрические и магнитные потери энергии.

Магнитные потери – это потери от гистерезиса и вихревых токов в пластинах магнитопровода.

С целью уменьшения потерь магнитопровод выполняют из наборных пластин магнито-мягкого материала.

Магнитные потери постоянны, не зависят от нагрузки трансформатора.

Электрические потери – это потери от нагрева обмоток трансформатора токами.

,где - мощность, передаваемая через трансформатор.

Электрические потери являются переменными, так как их величина зависит от нагрузки трансформатора.

Суммарные потери в трансформаторе равны:

Коэффициент полезного действия трансформатора

Активную мощность вторичной обмотки можно найти по выражению:

Зависимость или называют внешней характеристикой трансформатора.

- коэффициент загрузки трансформатора.

При колебаниях нагрузки от до напряжение на выходе трансформатора изменяется лишь на несколько процентов ,

Коэффициент полезного действия трансформатора равен

Задаваясь значениями β, строят графическую зависимость

КПД силовых трансформаторов достигает максимального значения при коэффициенте загрузки .КПД современных силовых трансформаторов находится в пределах .