Коефіцієнт корисної дії трансформатора

Коефіцієнт корисної дії трансформатора визначається відношенням потужності P2, що віддається трансформатором в навантаження, до потужності Р1, що споживається з мережі:

η = P2 / P1

Коефіцієнт корисної дії характеризує ефективність перетворення напруги в трансформаторі.

При практичних розрахунках коефіцієнт корисної дії трансформатора обчислюють за формулою

η = 1 - (ΣP - (P2 + ΣP),

де ΣP = Pел + Pмг - повні втрати в трансформаторі.

Ця формула найменш чутлива до погрішностей у визначенні P1 і P2 і тому дозволяє отримати більш чітке значення коефіцієнта корисної дії.

Потрібна потужність, що віддається трансформатором в мережу розраховується за формулою

де kнг = I2 / I2н - коефіцієнт навантаження трансформатора.

Електронні втрати в обмотках визначаються з досвіду короткого замикання трансформатора

Pел = kнг2 х Pк,

де Рк = rk х I21н - втрати короткого замикання при номінальному струмі.

Втрати в стали РМГ визначаються з досвіду холостого ходу РМГ = Ро

Вони приймаються незмінними для всіх робочих режимів роботи трансформатора, тому що при u1 = const ЕРС Е1 в робочих режимах змінюється незначно.

Виходячи з усього вище сказаного, коефіцієнт корисної дії трансформатора можна знайти за такою формулою:

Аналіз цього виразу вказує, що коефіцієнт корисної дії трансформатора має найбільше значення при навантаженні, коли втрати в обмотках дорівнюють втратам в сталі.

Мал. 1. Визначення оптимального значення коефіцієнта навантаження трансформатора

Звідси отримуємо оптимальне значення коефіцієнта навантаження трансформатора:

kнгопт = √Po / Pк

В сучасних силових трансформаторах відношення втрат Рo / Р1 = (0,25 - 0,4), тому максимум η має місце при kнг = 0,5 - 0,6 (рис.1).

З кривої η (КНГ) видно, що трансформатор має фактично незмінний коефіцієнт корисної дії в широкому діапазоні зміни навантаження від 0,5 до 1,0. При малих навантаженнях η трансформатора різкого знижується.

Школа для електрика

Трансформаторна підстанція