Eficiența transformatorului

Eficiența transformatorului este determinată de raportul dintre puterea P2 furnizată de transformator și sarcina și puterea P1 consumată de rețea:

η = P2 / P1

Eficiența caracterizează eficiența conversiei tensiunii într-un transformator.

În calculele practice, randamentul transformatorului este calculat prin formula

η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),

unde ∑P = Pmail + Pmg — pierderi totale în transformator.

Această formulă este mai puțin sensibilă la erori în determinarea lui P1 și P2 și, prin urmare, permite obținerea unei valori a eficienței mai precise.

Puterea netă furnizată de transformator către rețea se calculează prin formula

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

unde kng = I2 / I2n — factorul de sarcină al transformatorului.

Pierderile electrice în înfășurări sunt determinate de experiența la scurtcircuit a transformatorului.

Pmail = kng2 NS PYes,

unde Pk = rk x I21n — pierderi de scurtcircuit la curent nominal.

Pierderile în oțel Rmg sunt determinate de testul la ralanti rmg = Ro

Ele sunt considerate constante pentru toate modurile de funcționare ale transformatorului, deoarece atunci când u1 = const EMF E1 în modurile de funcționare se modifică nesemnificativ.

Pe baza celor de mai sus, eficiența transformatorului poate fi determinată prin următoarea formulă:

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

Analiza acestei expresii arată că randamentul transformatorului are o valoare maximă la sarcină atunci când pierderile în înfășurări sunt egale cu cele din oțel.

Orez. 1. Determinarea valorii optime a factorului de sarcină al transformatorului

Din aceasta obținem valoarea optimă a factorului de sarcină al transformatorului:

kngopt = √Po / PTo fi

La transformatoarele de putere moderne, coeficientul de pierdere Po/ P1 = (0,25 — 0,4); prin urmare, maximul lui η apare la kng = 0,5 — 0,6 (Fig. 1).

Din curba η (kng), se poate observa că transformatorul are o eficiență aproape constantă pe o gamă largă de variații de sarcină de la 0,5 la 1,0. La sarcini mici, η-ul transformatorului scade brusc.

Substație de transformare