Коэффициент полезного действия трансформатора

Потери активной мощности в трансформаторе подразделяются на электрические потери в обмотках и магнитные потери в сердечнике. Добавочные потери на вихревые токи в обмотках (см. § 12-3) включаются в электрические потери. Кроме того, возникают потери на вихревые токи от полей рассеяния также в стенках бака и в крепежных деталях. Так как эти потери пропорциональны квадрату тока, то они тоже относятся к электрическим потерям. Опытное значение активного сопротивления короткого замыкания г_к учитывает и эти добавочные потери.

Рис. 15-9. Схема регулирования напряжения под нагрузкой с использованием активных токоограничивающих сопротивлений

Величина потерь определяется расчетным путем при проектировании трансформатора или опытным путем в готовом трансформаторе.

Согласно ГОСТ 11677—65, магнитные потери р_мг определяются из опыта холостого хода (см. § 14-5).

Как было установлено в § 15-1, поток трансформатора при U₁ = = const с изменением нагрузки несколько изменяется, в соответствии с чем изменяются также магнитные потери. Однако это изменение относительно невелико, и поэтому при (/_х = £/_1н = const магнитные потери при всех нагрузках принимаются, согласно ГОСТ 11677—65, равными мощности холостого хода Р_о при этом напряжении.

Электрические потери р_эл, включая добавочные, при номинальном токе принимаются равными мощности короткого замыкания Р_к при этом же токе (см. § 14-5). Обычно в опыте короткого замыкания температура обмоток # отличается от 75° С, и поэтому мощность Р_к приводится к 75° С, для чего опытное значение потерь множится при медных обмотках на коэффициент (см. § В-4)

представляет собой коэффициент нагрузки трансформатора. При этом не учитывается то обстоятельство, что ввиду наличия намагничивающей составляющей тока отношение IJI_la несколько отличается от k_nr, определяемого по формуле (15-15).

Таким образом, суммарные потери трансформатора при U — U_H принимаются равными

Для ориентации во встречающихся на практике соотношениях в табл. 15-1 приводятся значения Р_о и Р_к для некоторых трансформаторов с соединением обмоток Y/Y_o и Y/A по ГОСТ 12022—66 и ГОСТ 11920—66. У изготовляемых в СССР трансформаторов Л) и Р_к не должны превышать указанных в таблице значений.

Таблица 15 1

Потери холостого хода Р_о и короткого замыкания Р_к масляных двухобмоточных трансформаторов согласно ГОСТ 12022—66 и ГОСТ 11920—66

Номинальная	Верхний предел номиналь	Потери, кет
мощность	ного напряжения, кв
трансформа
тора, кв • а	ВН	нн	^ро	^рк
	10,0	0,4	0,125	0,60
	10,0	0,4	0,365	1,97
	10,0	0,69	0,540	2,65
	38,5	10,5	2,75	12,2
	38,5	10,5	14,5	65,0
	38,5	10,5	65,0	330,0

Коэффициент полезного действия трансформатора вычисляется в предположении, что полезная мощность трансформатора выражается соотношением

Указанные выше допущения практически мало сказываются на точности вычисления к. п. д.

К. п. д. трансформатора имеет максимальное значение при такой нагрузке (см. § 7-2), при которой переменные потери р_ах равны постоянным потерям p_ut, т. е. при №_ГР_К — Р_о.

Для оценки экономичности работы трансформатора с учетом изменений его нагрузки во времени пользуются понятием о годовом к. п. д., под которым понимается отношение энергии, отданной трансформатором в течение года во вторичную сеть, к энергии, потребляемой за это же время из первичной сети.

Дата добавления: 2015-07-18