Потери холостого хода в силовом трансформаторе

Согласно Инструкции, потери холостого хода в силовом трансформаторе определяются по формуле:

где Т pi — время работы трансформатора, ч;

— замеренное напряжение на высшей стороне трансформатора, кВ;

— номинальное напряжение высшей обмотки трансформатора, кВ.

Напряжение на трансформаторе определяется с помощью измерений.

Необходимо рассчитать величину потерь холостого хода силового трансформатора ТМ-25/10 за год.

Паспортные данные силового трансформатора ТМ-25/10:

Величина потерь холостого хода силового трансформатора за год составила 1256 кВт.

Напоминаем – потери холостого хода силового трансформатора относятся к категории условно-постоянных потерь, то есть не зависят от объема проходящей через него мощности.

Источник

Технические данные — Трансформаторы силовые масляные ТМ, ТМФ, ТМЗ

2.1. Трансформаторы выпускаются с поминальным напряже­нием первичной обмотки (обмотки высшего напряжения) до 10 кВ включительно.

Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформа­тора (обмоток низшего напряжения), схемы и группы соединения обмоток в соответствии с таблицей 2.1.

2.2. Регулирование напряжения осуществляется переключе­нием без возбуждения (ПБВ).

Для регулирования напряжения трансформаторы снабжаются высоковольтными переключателями, позволяющими регулировать напряжение ступенями по 2,5% на величину ±2×2,5% от номи­нального значения при отключенном от сети трансформаторе со стороны НН и ВН.

Переключатель присоединен к обмотке высшего напряжения.

2.3. Номинальные значения потерь холостого хода и напря­жения короткого замыкания трансформаторов указаны в таб­лице 2.1.

Габаритные размеры и масса приведены в приложениях 15-33.

ПРИМЕЧАНИЕ. Трансформаторы выпускаются по двум уровням потерь холостого хода и тока холостого хода. Для трансформаторов первого уровня значения потерь холостого хода и тока холостого хода должны быть не более указанных в таблице 2.1. Предельные отклонения но ГОСТ 11677-85.

Трансформаторы с наименьшими потерями изготавливаются из стали 3406 толщиной 0,30 мм и других более высококачественных сталей марок 3407, 3408 и др. Для трансформаторов второго уровня устанавливаются зна­чения потерь холостого хода и тока холостого хода более значений, опреде­ляемых по таблице 2.1 (с предельными отклонениями по ГОСТ 11677-85), но не более чем на 10% по потерям и току холостого хода.

Источник

Понятие потерь холостого хода трансформатора и как их определить, формулы и таблицы

В результате энергопотерь происходит перерасход средств и материалов. Из-за этого электричество дорожает. Чтобы справиться с этой проблемой, стараются вовремя выявлять неполадки и предотвращать свои в работе. Негативно на работу устройства влияют потери на холостом ходу трансформатора. Для устранения данной проблемы постоянно разрабатываются новые методики.

Понятие холостого хода трансформатора

Когда у трансформатора наблюдается выделенное питание одной обмотки, а другие пребывают в разомкнутом состоянии. Этот процесс приводит к утечке энергии, что и называют потерями холостого хода. Его развитие происходит под влиянием ряда внешних и внутренних факторов.

Мощность трансформатора не используется в полной мере, а часть энергии утрачается по причине некоторых магнитных процессов, особенностями первичной обмотки и изоляционного слоя. Последний вариант влияет при использовании приборов, функционирующих на повышенной частоте.

Какие факторы влияют на потери

Современные трансформаторы в условиях полной нагрузки достигают 99% КПД. Но устройства продолжают совершенствовать, пытаясь снизить утрату энергии, которая практически равны сумме потерь холостого хода, возникающих под влиянием разнообразных факторов.

Изоляция

Если на стягивающих шпильках установлена плохая изоляция или ее недостаточно, возникает замкнутый накоротко контур. Это один из главных факторов данной проблемы трансформатора. Поэтому процессу изоляции следует уделять больше внимания, используя для этих целей качественные специализированные материалы.

Вихревые токи

Развитие вихревых токов связано с течением магнитного потока по магнитопроводу. Их особенность в перпендикулярном направлении по отношению к потоку. Чтобы их уменьшить, магнитопровод делают из отдельных элементов, предварительно изолированных. От толщины листа и зависит вероятность появления вихревых токов, чем она меньше, тем ниже риск их развития, приводящего к меньшим потерям мощности.

Чтобы уменьшить вихревые токи и увеличить электрическое сопротивление стали, в материал добавляют различные виды присадок.

Они улучшают свойства материала и позволяют снизить риск развития неблагоприятных процессов, плохо отражающихся на работе устройства.

Гистерезис

Как и переменный ток, магнитный поток также меняет свое направление. Это говорит о поочередном намагничивании и перемагничивании стали. Когда ток меняется от максимума до нуля, происходит размагничивание стали и уменьшение магнитной индукции, но с определенным опозданием.

При перемене направления тока кривая намагничивания формирует петлю гистерезиса. Она отличается в разных сортах стали и зависит от того, какие максимальные показатели магнитной индукции материал может выдержать. Петля охватывает мощность, которая постепенно перерасходуется на процесс намагничивания. При этом происходит нагревание стали, энергия, проводимая по трансформатору, превращается в тепловую и рассеивается в окружающую среду, то есть, она тратится зря, не принося никакой пользы всем пользователям.

Характеристики электротехнической стали

Для трансформаторов используют преимущественно холоднокатаную сталь. Но показатель потерь в ней зависит от того, насколько качественно собрали устройство, соблюдались ли все правила в ходе производственного процесса.

Для уменьшения потерь можно также немного добавить сечения проводам на обмотке. Но это не выгодно с финансовой точки зрения, ведь придется использовать больше магнитопровода и других важных материалов. Поэтому размер обмоточных проводов меняют редко. Пытаются найти другой, более экономичный способ решения этой проблемы.

Перегрев

В процессе работы трансформатора его элементы могут нагреваться. В этих условиях устройство не способно нормально выполнять свои функции. Все зависит от скорости этого процесса. Чем выше нагрев, тем быстрее прибор перестанет выполнять свои прямые функции и понадобится капитальный ремонт и замена определенных деталей.

В первичной обмотке

Если электрический ток по проводнику замыкается, то высокая вероятность утечки электрической энергии. Размер потерь зависит от величины тока в проводнике и его сопротивления, а также от показателя нагрузок, возлагаемых на прибор.

Как определить потери

Этот процесс можно измерить, воспользовавшись мощной установкой. Формула включает такие действия: необходимо умножить показатели их мощности друг на друга. При использовании этого способа необходимо учитывать наличие определенных погрешностей. Искажение связано с тем, что коэффициент мощности учесть точно нельзя. Этот показатель называют конус игла. Он достаточно важен для работы устройства.

Таблица потерь силовых трансформаторов по справочным данным в зависимости от номинала

Чаще всего проблема утечки электроэнергии связана с движением вихревых токов и перемагничиванием. Под влиянием этих факторов нагревается магнитопровод, который обуславливает основную часть потерь холостого хода независимо от тока нагрузки. Развитие этого процесса происходит независимо от того, в каком режиме функционирует устройство.

Постепенно, под влиянием определенных факторов могут меняться эти показатели в сторону значительного увеличения.

Мощность кВа	Напряжение ВН/НН, кВ	Потери холостого хода Вт
250	10/0,4	730
315	10/0,4	360
400	10/0,4	1000
500	10/0,4	1150
630	10/0,4	1400
800	10/0,4	1800
1000	10/0,4	1950

Проверка устройства в режиме ХХ

Для этого выполняют такие действия:

1. С использованием вольтметра проверяют напряжение, подающееся на катушку.
2. Другим вольтметром исследуют напряжение на остальных выводах. Важно использовать устройство с достаточным сопротивлением, чтобы показатели были требуемого значения.
3. Выполняют присоединение амперметра к цепи первичной обмотки. С его помощью можно добиться определения силы тока холостого хода. Также прибегают к применению ваттметра, с помощью которого стараются выполнить измерение уровня мощности.

После получения показаний всех приборов выполняют расчеты, которые помогут в вычислении. Чтобы получить нужные данные, необходимо показатели первой обмотки разделить на вторую. С применением данных опыта ХХ с результатами короткозамкнутого режима определяют, насколько полно устройство выполняет свои действия.

Особенности режима ХХ в трехфазном трансформаторе

На функционирование трехфазного трансформатора в таком режиме влияют отличия в подключении обмоток: первичная катушка в виде треугольника и вторичная в форме звезды. Ток способствует созданию собственного потока.

Трехфазный ток в виде группы однофазных имеет такие особенности: замыкание ТГС магнитного потока происходит в каждой фазе за счет сердечника. Если напряжение будет постепенно увеличиваться, то в изоляции возникнет пробой и электроустановка рано или поздно выйдет из строя.

Если в трансформаторе используется бронестержневая магнитная система, то в нем можно наблюдать развитие похожих процессов.

Примеры определения потерь ХХ на реальных моделях

Чтобы определить показатель потерь в течение года на трансформаторе типа ТНД мощностью в 16МВА, необходимо воспользоваться эмпирической формулой:

• n – сколько электротехнических устройств используется;
• β – коэффициент загрузки трансформатора, представляющий собой отношение расчетной мощности к номинальной (β = Sp/Sн).

Вывод

Энергопотери в условиях холостого хода трансформатора связаны с магнитными потерями, потерями в первичной обмотке и изоляционном слое. Для снижения этого показателя до сих пор ведутся работы, несмотря на то, что КПД современных трансформаторов в условиях повышенной нагрузки составляет 99%.

Для снижения показателя утечки энергии необходимо снизить влияние провоцирующих факторов. Чтобы добиться этого, постоянно усовершенствуют технологию создания устройств, используют только прочные материалы, проверяя их экспериментальным путем.

Источник

Трансформатор типа ТМ

КРАТКАЯ ТЕХНИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТИПА ТМ МОЩНОСТЬЮ ОТ 25 до 1000 кВА. Трансформаторы стационарные силовые масляные понижающие трехфазные двухобмоточные общего назначения нормального конструктивного исполнения 1 ( с масляным естественным охлаждением, с переключением ответвлений без возбуждения ), мощностью от 25 до 1000 кВА напряжением до 10 кВ включительно, предназначены для нужд народного хозяйства. Трансформаторы пригодны для внутренней и наружной установки и для работы в следующих условиях : При включениях трансформатор испытывает ударные толчки током. При этом отношение действующего значения тока к номинальному ( кратность ) не должно превышать значений, указанных в таблице 1. Число ударных толчков в сутки Кратность, не более До трех включений 4,0 Свыше 3 до 10 2,0 Свыше 10 до 1000 1,3 Буквенное обозначение типа трансформатора ( в порядке следования ) содержит следующие данные : После буквенного обозначения цифрами указывается номинальная мощность, класс напряжения, климатическое исполнение, категория размещения. 2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ Трансформаторы выпускаются с номинальным напряжением первичной обмотки ( обмотки высшего напряжения ) до 10 кВ включительно. Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформатора ( обмоток низшего напряжения ) схемы и группы соединения обмоток в соответствии с таблицей 2. Регулирование напряжения вторичных обмоток трансформатора ( обмоток низшего напряжения ) ,схемы и группы соединения обмоток в соответствии с таблицей 2. Регулирование напряжения трансформаторы снабжаются высоковольтными переключателями , позволяющими регулировать напряжения ступенями по 2,5% на величину +_2*2,5% от номинального значения при отключенном от сети трансформаторе со стороны ВН и НН. Переключатель присоединен к обмотке высшего напряжения. Номинальное значение потерь холостого хода и напряжения короткого замыканиятрансформаторов указаны в таблице 2. Габаритные размеры и маса приведены в приложениях. Примечание. Трансформаторы выпускаются по двум уровням потерь холостого хода.Для трансформаторов первого уровня значения потерь холостого хода. Для трансформаторов первого уровня значения потерь холостого хода и тока холостого ходадолжны быть не более указанных в таблице 2. Предельные отклонения потерь и тока хх не должно превышать плюс 15 градусов С и плюс 30 градусов С от нормированных значений для всех трансформаторов ГОСТ 11677-85. ТИП ТРАНСФОРМАТОРА Ном. мощность кВА Напряжение, кВ Схема и группа соединения Потери холостого хода , Вт Потери Корот. Замыкания,Вт Напряжение корот.замыкания,% Ток холостого хода,% ТМ 25/10 25 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 115 600 690 4,5 4,7 2,8 ТМ 40/10 40 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 155 880 1000 4,5 4,7 2,6 ТМ 63/10 63 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 230 1400 1460 4,5 2,4 ТМ 100/10 100 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 290 1900 4,5 2,2 ТМ 160/10 160 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 450 2600 3100 4,5 2,2 ТМ 250/10 250 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 700 3700 4200 5,0 1,9 ТМ 400/10 400 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 830 5900 5500 4,5 2,0 ТМ 630/10 630 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 1050 7600 8500 5,5 1,8 ТМ 1000/10 1000 6/0,4 10/0,4 У/Ун-0 Д/Ун-11 1550 10800 5,5 1,2 Трансформаторы типа ТМ снабжены маслорасширителем. Емкость расширителя обеспечивает наличие в нем масла при всех режимах работы трансформатора и при колебаниях температуры окружающего воздуха. Для непрерывной очистки масла от продуктов, снижающих его диэлектрические свойства, трансформаторы мощностью от160 кВА и выше снабжаются термосифонными фильтрами. Фильтр заполнен поглощающем веществом сорбентом (силикагелем) ГОСТ 3956 – 76. Для защиты масла от воздействия наружной атмосферы трансформаторы типа ТМ снабжены воздухоосушителем. Воздухоосушитель размещен с наружного торца расширительного бака и представляет собой эластичную трубку из поливинилхлорида заполненную сорбентом , подсоединенной одним концом к верхнему патрубку маслоуказателя. Длина трубки определена по необходимому количеству влагопоглотителя гарантирующего безаварийную работу трансформатора. Кроме этого изгиб осушительной трубки необходим для размещения в нижней части изгиба масляного затвора в виде небольшого ( 25-40 мм )количества трансформаторного масла. Во время эксплуатации данное устройство не требует специального ухода . Необходимо не реже одного раза в 3 года эксплуатации заменить сорбент, что легко сделать, ослабив хомут на верхнем патрубке. Трубка указателя уровня масла выполнена также из прозрачной поливинилхлоридовой трубки с рабочими характеристиками значительно лучше стеклянных и проще при изготовлении и эксплуатации трансформатора. Бак трансформатора должен быть обязательно заземлен. Для присоединения заземляющей шины в нижней части бака имеется бобышка с болтом, обозначенная условным знаком ___. Перед присоединением шины контактную поверхность бобышки необходимо зачистить. Схема заземления частей трансформатора представлена в приложении. Источник Оцените статью Вам также может понравиться «Как исправить проблему отсутствия искры в одном цилиндре: советы от специалистов по ремонту автомобилей» Ветерок 8 нет искры в одном цилиндре Неполадки в работе 054 Давление в цилиндре на конце такта выпуска: причины и последствия. Давление в цилиндре в конце такта выпуска Для эффективного 070 Иж Юпитер: причины сбоя правого цилиндра и способы устранения проблемы Иж юпитер правый цилиндр работает с перебоями Иж Юпитер 049 Цилиндры зернистые в моче у ребенка: кому надо беспокоиться? Норма или патология? Цилиндры зернистые в моче у ребенка норма Иногда при 073 Правообладателям Политика конфиденциальности Adblock detector