Učinkovitost transformatorja

Učinkovitost transformatorja je določena z razmerjem med močjo P2, ki jo transformator odda obremenitvi, in močjo P1, ki jo porabi omrežje:

η = P2 / P1

Učinkovitost označuje učinkovitost pretvorbe napetosti v transformatorju.

V praktičnih izračunih se učinkovitost transformatorja izračuna po formuli

η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),

kjer je ∑P = Pmail + Pmg — skupne izgube v transformatorju.

Ta formula je manj občutljiva na napake pri določanju P1 in P2 in zato omogoča natančnejšo vrednost učinkovitosti.

Neto moč, ki jo transformator odda omrežju, se izračuna po formuli

P2 = m NS U2n NS I2n NS kng NS Cosφ2 = kg NS Сn NS Cosφ2,

kjer je kng = I2 / I2n — faktor obremenitve transformatorja.

Električne izgube v navitjih so določene z izkušnjami kratkega stika transformatorja.

Pmail = kng2 NS PYda,

kjer je Pk = rk x I21n - izgube kratkega stika pri nazivnem toku.

Izgube v jeklu Rmg so določene s preskusom v prostem teku rmg = Ro

Predpostavlja se, da so konstantni za vse načine delovanja transformatorja, saj se pri u1 = const EMF E1 v načinih delovanja ne spremeni bistveno.

Na podlagi zgoraj navedenega lahko učinkovitost transformatorja določimo z naslednjo formulo:

η = (Po + kng2 NS PSe) / (kng NS Сn NS Cosφ2 + Po + kng2 NS PSe),

Analiza tega izraza kaže, da ima izkoristek transformatorja največjo vrednost pri obremenitvi, ko so izgube v navitjih enake izgubam v jeklu.

riž. 1. Določitev optimalne vrednosti faktorja obremenitve transformatorja

Iz tega dobimo optimalno vrednost faktorja obremenitve transformatorja:

kngopt = √Po / PBiti

V sodobnih močnostnih transformatorjih je koeficient izgube Po/ P1 = (0,25 — 0,4); zato se največ η pojavi pri kng = 0,5 - 0,6 (slika 1).

Iz krivulje η (kng) je razvidno, da ima transformator skoraj konstanten izkoristek v širokem razponu variacije obremenitve od 0,5 do 1,0. Pri majhnih obremenitvah η transformatorja močno pade.

Transformatorska postaja