Потери в трансформаторе 630 ква таблица

Определение потерь в трансформаторе

Трансформатор является прибором, который призван преобразовывать электроэнергию сети. Эта установка имеет две или больше обмоток. В процессе своей работы трансформаторы могут преобразовать частоту и напряжение тока, а также количество фаз сети.

В ходе выполнения заданных функций наблюдаются потери мощности в трансформаторе. Они влияют на исходную величину электричества, которую выдает на выходе прибор. Что собой представляют потери и КПД трансформатора, будет рассмотрено далее.

Устройство

Трансформатор представляет собой статический прибор. Он работает от электричества. В конструкции при этом отсутствуют подвижные детали. Поэтому рост затрат электроэнергии вследствие механических причин исключены.

При функционировании силовой аппаратуры затраты электроэнергии увеличиваются в нерабочее время. Это связано с ростом активных потерь холостого хода в стали. При этом наблюдается снижение нагрузки номинальной при увеличении энергии реактивного типа. Потери энергии, которые определяются в трансформаторе, относятся к активной мощности. Они появляются в магнитоприводе, на обмотках и прочих составляющих агрегата.

Понятие потерь

При работе установки часть мощности поступает на первичный контур. Она рассеивается в системе. Поэтому поступающая мощность в нагрузку определяется на меньшем уровне. Разница составляет суммарное снижение мощности в трансформаторе.

Существует два вида причин, из-за которых происходит рост потребление энергии оборудованием. На них влияют различные факторы. Их делят на такие виды:

Их следует понимать, дабы иметь возможность снизить электрические потери в силовом трансформаторе.

Магнитные потери

В первом случае потери в стали магнитопривода состоят из вихревых токов и гистериза. Они прямо пропорциональны массе сердечника и его магнитной индукции. Само железо, из которого выполнен магнитопривод, влияет на эту характеристику. Поэтому сердечник изготавливают из электротехнической стали. Пластины делают тонкими. Между ними пролегает слой изоляции.

Также на снижение мощности трансформаторного устройства влияет частота тока. С ее повышением растут и магнитные потери. На этот показатель не влияет изменение нагрузки устройства.

Электрические потери

Снижение мощности может определяться в обмотках при их нагреве током. В сетях на такие затраты приходится 4-7% от общего количества потребляемой энергии. Они зависят от нескольких факторов. К ним относятся:

• Электрическая нагрузка системы.
• Конфигурация внутренних сетей, их длина и размер сечения.
• Режим работы.
• Средневзвешенный коэффициент мощности системы.
• Расположение компенсационных устройств.

Потери мощности в трансформаторах являются величиной переменной. На нее влияет показатель квадрата тока в контурах.

Методика расчета

Потери в трансформаторах можно рассчитать по определенной методике. Для этого потребуется получить ряд исходных характеристик работы трансформатора. Представленная далее методика применяется для двухобмоточных разновидностей. Для измерений потребуется получить следующие данные:

• Номинальный показатель мощности системы (НМ).
• Потери, определяемые при холостом ходе (ХХ) и номинальной нагрузке.
• Потери короткого замыкания (ПКЗ).
• Количество потребленной энергии за определенное количество времени (ПЭ).
• Полное количество отработанных часов за месяц (квартал) (ОЧ).
• Число отработанных часов при номинальном уровне нагрузки (НЧ).

Получив эти данные, измеряют коэффициент мощности (угол cos φ). Если же в системе отсутствует счетчик реактивной мощности, в расчет берется ее компенсация tg φ. Для этого происходит измерение тангенса угла диэлектрических потерь. Это значение переводят в коэффициент мощности.

Формула расчета

Коэффициент нагрузки в представленной методике будет определяться по следующей формуле:

К = Эа/НМ*ОЧ*cos φ, где Эа – количество активной электроэнергии.

Какие потери происходят в трансформаторе в период загрузки, можно просчитать по установленной методике. Для этого применяется формула:

Расчет для трехобмоточных трансформаторов

Представленная выше методика применяется для оценки работы двухобмоточных трансформаторов. Для аппаратуры с тремя контурами необходимо учесть еще ряд данных. Они указываются производителем в паспорте.

В расчет включают номинальную мощность каждого контура, а также их потери короткого замыкания. При этом расчет будет производиться по следующей формуле:

Э = ЭСН + ЭНН, где Э – фактическое количество электричества, которое прошло через все контуры; ЭСН – электроэнергия контура среднего напряжения; ЭНН – электроэнергия низкого напряжения.

Пример расчета

Чтобы было проще понять представленную методику, следует рассмотреть расчет на конкретном примере. Например, необходимо определить увеличение потребления энергии в силовом трансформаторе 630 кВА. Исходные данные проще представить в виде таблицы.

Обозначение	Расшифровка	Значение
НН	Номинальное напряжение, кВ	6
Эа	Активная электроэнергия, потребляемая за месяц, кВи*ч	37106
НМ	Номинальная мощность, кВА	630
ПКЗ	Потери короткого замыкания трансформатора, кВт	7,6
ХХ	Потери холостого хода, кВт	1,31
ОЧ	Число отработанных часов под нагрузкой, ч	720
cos φ	Коэффициент мощности	0,9

На основе полученных данных можно произвести расчет. Результат измерения будет следующий:

% потерь составляет 0,001. Их общее число равняется 0,492%.

Измерение полезного действия

При расчете потерь определяется также показатель полезного действия. Он показывает соотношение мощности активного типа на входе и выходе. Этот показатель рассчитывают для замкнутой системы по следующей формуле:

КПД = М1/М2, где М1 и М2 – активная мощность трансформатора, определяемая измерением на входном и исходящем контуре.

Выходной показатель рассчитывается путем умножения номинальной мощности установки на коэффициент мощности (косинус угла j в квадрате). Его учитывают в приведенной выше формуле.

В трансформаторах 630 кВА, 1000 кВА и прочих мощных устройствах показатель КПД может составлять 0,98 или даже 0,99. Он показывает, насколько эффективно работает агрегат. Чем выше КПД, тем экономичнее расходуется электроэнергия. В этом случае затраты электроэнергии при работе оборудования будут минимальными.

Рассмотрев методику расчета потерь мощности трансформатора, короткого замыкания и холостого хода, можно определить экономичность работы аппаратуры, а также ее КПД. Методика расчета предполагает применять особый калькулятор или производить расчет в специальной компьютерной программе.

Источник

Трансформаторные подстанции высочайшего качества

с нами приходит энергия

develop@websor.ru

Потеря напряжения в трансформаторе

Потеря напряжения в обмотках двухобмоточного трансформаторе определяется по формулам:

где Р — активная нагрузка трансформатора, Мвт;
Q — реактивная нагрузка трансформатора, Мвар;
S — полная нагрузка трансформатора, Мва; U — напряжение на зажимах трансформатора, кв;
U н — номинальное напряжение сети, кв;
cos j — коэффициент мощности нагрузки трансформатора;
R — активное сопротивление обмоток трансформатора;

X — реактивное сопротивление обмоток трансформатора:

В формулах (5-26) и (5-27): S н — номинальная мощность трансформатора, Мва;
U н.т. — номинальное напряжение обмоток трансформатора, кв;
D Рк.з — потери короткого замыкания в трансформаторе, Мвт;
U x — падение напряжения, %, в реактивном сопротивлении трансформатора, определяемое по формуле (9-7).

В формулах (5-24), (5-25), (5-26) и (5-27) все величины должны быть отнесены или к стороне высшего (ВН), или к стороне низшего (НН) напряжения.
В табл. 9-2 приведены значения активных и реактивных сопротивлений трансформаторов по отношению к стороне ВН. Пересчет этих сопротивлений по отношению к стороне НН производится по формулам:

где n — коэффициент трансформации трансформатора:

где — относительная величина напряжения, соответствующая данному ответвлению обмотки ВН;
— номинальный коэффициент трансформации трансформатора.
Величины потерь напряжения в трансформаторах при номинальной нагрузке и номинальном напряжении на зажимах для различных коэффициентов мощности приведены в табл. 5-29.

Таблица 5-29 Потеря напряжения, % в понижающих трансформаторах 6-35/0,4/0,23 кВ при номинальной нагрузке
Номинальная мощность трансформатора, кВА	Номинальное напряжение обмотки BH, кв	При коэффициенте мощности
		0,7	0,75	0,8	0,85	0,88	0,9	0,92	0,94	0,96	0,98	1,0
25	6-10	4,39	4,31	4,20	4,04	3,92	3,82	3,70	3,55	3,37	3,11	2,40
40	6-10	4,34	4,24	4,11	3,94	3,80	3,69	3,56	3,41	3,21	2,94	2,20
63	6-10	4,29	4,18	4,04	3,84	3,70	3,58	3,44	3,28	3,08	2,80	2,03
63	20	4,68	4,54	4,36	4,13	3,96	3,82	3,66	3,47	3,23	2,90	2,03
100	6-10	4,27	4,15	4,01	3,81	3,66	3,54	3,40	3,23	3,02	2,74	1,97
100	20-35	5,80	5,57	5,29	4,94	4,67	4,47	4,24	3,96	3,62	3,16	1,97
160	6-10	4,16	4,02	3,85	3,62	3,46	3,32	3,17	2,99	2,77	2,46	1,66
160	20-35	5,65	5,40	5,10	4,72	4,44	4,23	3,99	3,70	3,35	2,88	1,66
250	6-10	4,07	3,92	3,73	3,50	3,32	3,18	3,03	2,84	2,61	2,30	1,48
250	20-35	5,55	5,29	4,98	4,59	4,31	4,09	3,84	3,55	3,19	2,71	1,48
400	6-10	4,02	3,86	3,67	3,42	3,24	3,10	2,94	2,75	2,52	2,20	1,38
400	20-35	5,51	5,24	4,92	4,52	4,23	4,01	3,76	3,46	3,10	2,61	1,37
630	6-10	4,67	4,45	4,18	3,85	3,61	3,42	3,21	2,96	2,66	2,25	1,20
630	20-35	5,40	5,12	4,79	4,39	4,09	3,87	3,61	3,31	2,94	2,45	1,21
1000	6-10	4,68	4,46	4,19	3,86	3,62	3,44	3,22	2,97	2,67	2,26	1,22
1000	20-35	5,41	5,13	4,80	4,40	4,10	3,88	3,62	3,32	2,96	2,46	1,22
1600	6-10	4,62	4,39	4,12	3,78	3,54	3,35	3,14	2,89	2,58	2,17	1,12
1600	20-35	5,36	5,07	4,74	4,33	4,03	3,80	3,54	3,24	2,87	2,38	1,12

Таблица для трансформаторов ГОСТ 12022-66 и 11920-66

Определить потери напряжения в трансформаторе 10/0,4 кв мощностью 630 ква со схемой соединений обмоток У/Ун-0, если нагрузка трансформатора S =500 ква при cos j =0,85, ответвление обмотки трансформатора -5% и величина напряжения на вторичной стороне трансформатора U =0,39 кв.

Решение
Из табл. 9-2 для трансформатора 630 ква, 10/0,4 кв находим активное и реактивное сопротивления обмоток трансформатора по отношению к стороне ВН:

Номинальный коэффициент трансформации трансформатора равен:

Фактический коэффициент трансформации с учетом выбранного ответвления обмоток определяется по формуле (5-30):

Пересчитываем сопротивления трансформатора по отношению к стороне НН по формулам (5-28) и (5-29):

Номинальное напряжение сети на стороне НН трансформатора U н =0,38 кв.
Для cos j =0,85 sin j =0,527.
Потерю напряжения в трансформаторе определяем по формуле (5-25):

Источник