Die Verlustleistung des Transformators wird in Eisenverluste und Kupferverluste unterteilt. Der Eisenverlust wird auch als Leerlaufverlust bezeichnet. Dabei handelt es sich um den festen Verlust, der durch den Eisenkern erzeugt wird (auch Kernverlust genannt, und Kupferverlust wird auch als Lastverlust bezeichnet).
Berechnungsformel für Transformatorverluste
(1) Wirkleistungsverlust: ΔP＝Po＋KT 2 Pk
(2) Blindleistungsverlust: ΔQ＝Qo+KT 2 Qk
(3) Gesamtleistungsverlust: ΔPz＝ΔP+KQΔQ
Qo≈Io%Sn, Qk≈Uk%Sn
In der Formel: Qo – Blindleistungsverlust im Leerlauf (kvar)
Po--Leerlaufverlust (kW)
Pk--Nennlastverlust (kW)
Sn--Nennleistung des Transformators (kVA)
Uk%--Prozentsatz der Kurzschlussspannung
--Lastfaktor, der das Verhältnis von Laststrom zu Nennstrom darstellt.
KT--Lastschwankungsverlustkoeffizient
Qk--Nennlast-Magnetleckleistung (kvar)
KQ--Wirtschaftliches Blindleistungsäquivalent (kW/kvar)
Die Auswahlbedingungen für jeden Parameter bei der Berechnung der obigen Formel:
(1) Nehmen Sie KT=1.05;
(2) Wenn die Mindestlast des Systems für die Absenkung von 6 kV bis 10 kV verwendet wirdTransformatorim städtischen Stromnetz und im Stromnetz von Industrieunternehmen beträgt das Blindleistungsäquivalent KQ=0,1 kW/kvar;
(3) Der durchschnittliche Lastfaktor des Transformators beträgt für landwirtschaftliche Transformatoren=20 %; für Industrieunternehmen, die ein Dreischichtsystem implementieren,=75 %;
(4) Betriebsstunden des Transformators T=8760h, maximale Lastverluststunden: t=5500h;
(5) Der Leerlaufverlust Po, der Nennlastverlust Pk, Io % und Uk % des Transformators sind in den Werksinformationen des Produkts angegeben.
Eigenschaften von Transformatorverlusten
Po – Leerlaufverlust, hauptsächlich Eisenverlust, einschließlich Hystereseverlust und Wirbelstromverlust;
Der Hystereseverlust ist proportional zur Frequenz; proportional zur Leistung des Hysteresekoeffizienten der maximalen magnetischen Flussdichte.
Der Wirbelstromverlust ist proportional zum Produkt aus Frequenz, maximaler magnetischer Flussdichte und Dicke des Siliziumstahlblechs.
Pc – Lastverlust, hauptsächlich der Verlust am Widerstand, wenn der Laststrom durch die Wicklung fließt, allgemein Kupferverlust genannt. Seine Größe ändert sich mit dem Laststrom und ist proportional zum Quadrat des Laststroms; (und ausgedrückt durch den standardmäßigen Spulentemperatur-Umrechnungswert).
Der Lastverlust wird auch von der Temperatur des Transformators beeinflusst. Gleichzeitig führt der durch den Laststrom verursachte Streufluss zu Wirbelstromverlusten in der Wicklung und zu Streuverlusten in den Metallteilen außerhalb der Wicklung.
Der Gesamtverlust des Transformators ΔP=Po+Pc
Transformatorverlustverhältnis=Pc /Po
Der Wirkungsgrad des Transformators=Pz/(Pz+ΔP), ausgedrückt in Prozent; wobei Pz die Ausgangsleistung der Sekundärseite des Transformators ist.