Bir transformatördeki kayıplar temel olarak nüve kayıpları ve bakır kayıpları ile birlikte bazı ek kayıpları içerir. Nüve kayıpları, nüvede meydana gelir ve esas olarak histerezis kayıpları ve fuko akımı kayıplarından oluşur. Histerezis kayıpları, alternatif manyetik alanlar altında mıknatıslanma yönündeki değişikliklerden kaynaklanan enerji kaybından kaynaklanırken, fuko akımı kayıpları, alternatif manyetik alanın neden olduğu indüklenen akımlardan kaynaklanarak ısı üretimine yol açar. Bakır kayıpları, sargılarda meydana gelir ve akımın sargılardan geçmesi sırasındaki direnç kayıplarından kaynaklanır, aynı zamanda direnç kayıpları olarak da bilinir. Bu kayıp, akımın karesiyle orantılıdır, yani bakır kayıpları yük arttıkça artar. Ek kayıplar, kaçak kayıplar ve mekanik kayıpları içerir; kaçak kayıplar kaçak manyetik akıdan kaynaklanırken, mekanik kayıplar iç titreşimler ve gürültü ile ilişkilidir. Yük kayıpları, yük seviyesiyle ilgilidir ve bakır kayıpları yük arttıkça artar. Bu kayıpların azaltılması, transformatörün verimliliğini artırmaya yardımcı olur.
1. Transformatör kaybı hesaplama formülü
(1) Aktif güç kaybı: δ P = P0+KTβ2PK
(2) Reaktif güç kaybı: δ Q = Q0+KTβ2QK
(3) Toplam güç kaybı: δ PZ = δ P+KQ δ Q
Q0≈Ｉ０％ＳＮ，ＱＫ≈ＵＫ％ＳＮ
Q0——Yüksüz reaktif güç kaybı (kvar)
P0 – Yüksüz kayıp (kW)
PK——Yük kaybı (kW)
SN – Transformatörün anma kapasitesi (kVA)
I0 % – Transformatörün yüksüz akım yüzdesi.
UK %——Kısa devre gerilimi yüzdesi
β – Ortalama yük faktörü
KT – Yük dalgalanma kayıp faktörü
QK——Anma yükü kaçak gücü (KVAR)
KQ -- Reaktif gücün ekonomik eşdeğeri (kW/kvar)
2. Her bir parametrenin seçim koşulları aşağıdaki gibidir:
(1) KT = 1.05
(2) Şehir şebekesi ve sanayi işletmesi şebekesinin 6kV~10kV gerilim düşürücü trafosundan minimum yük alındığında, reaktif güç eşdeğeri KQ=0.1kW/kvar;
(3) Trafonun ortalama yük katsayısı, tarımsal trafolar için β = %20, üç vardiya çalışan sanayi işletmeleri için ise β=%75 alınabilir;
(4) Trafo çalışma süresi T=8760 saat, maksimum yük kaybı süresi: T=5500 saat;
(5) Trafonun yüksüz kaybı P0、Anma yük kaybı PK、I0%、UK%
İkinci olarak, trafo kaybının özellikleri
P0 - yüksüz kayıp, esas olarak demir kaybıdır, histerezis kaybı ve girdap akımı kaybını içerir;
Histerezis kaybı, frekansla ve maksimum manyetik akı yoğunluğunun histerezis katsayısının iki karesiyle orantılıdır.
Girdap akımı kaybı, frekans, maksimum manyetik akı yoğunluğu ve silisyum çeliği sacının kalınlığının çarpımıyla orantılıdır.
PC – Yük kaybı, esas olarak yük akımının sargıdaki direnç üzerinden geçerken oluşan kayıptır, genellikle bakır kaybı olarak bilinir. Büyüklüğü yük akımına göre değişir ve yük akımının karesiyle orantılıdır (standart bobin sıcaklığı dönüşüm değeri olarak ifade edilir).
Yük kaybı ayrıca trafonun sıcaklığından etkilenir ve yük akımının neden olduğu kaçak akı, sargılarda girdap akımı kayıplarına ve sargılar dışındaki metal parçalarda ise kaçak kayıplara yol açabilir.
Toplam trafo kaybı δ P=P0+PC trafo kayıp oranı=PC/P0
Trafo verimliliği = PZ/(PZ+δP), yüzde olarak ifade edilir, PZ trafonun sekonder tarafındaki çıkış gücüdür.
3. Değişken elektrik kaybının hesaplanması
Bir transformatörün güç kaybı, demir kaybı ve bakır kaybını içerir. Demir kaybı çalışma süresiyle, bakır kaybı ise yük büyüklüğüyle ilişkilidir. Bu nedenle, elektrik kaybı ayrı ayrı hesaplanmalıdır.
1. Demir kaybı gücünün hesaplanması: Farklı tip ve kapasitelerdeki demir kaybı gücü için hesaplama formülü şudur: Demir kaybı gücü (kWh) = Boşta çalışma kaybı (kW) × Besleme süresi (saat)
2. Bakır kaybının hesaplanması: Yük oranı %40 veya altındayken, tüm ayın (sayaç okumasına kadar) elektrik tüketimi %2'dir.
3. Hesaplama formülü: Bakır kaybı (kWh) = Aylık elektrik tüketimi (kWh) × %2
4. Boşta çalışma kaybı, yük kaybı ve empedans voltajının hesaplanması
Boşta çalışma kaybı: Transformatörün sekonder sargısı açıkken ve primer sargıya anma frekanslı sinüs dalga formunda anma gerilimi uygulandığında tüketilen aktif güce boşta çalışma kaybı denir. Algoritması şu şekildedir: Boşta çalışma kaybı = Boşta çalışma kaybı işlem katsayısı × Birim kayıp × Nüve.
Yük kaybı: Transformatörün sekonder sargısı kısa devre edildiğinde (kararlı durumda), primer sargının anma akımı tarafından tüketilen aktif güce yük kaybı denir.
Algoritması şu şekildedir: Yük kaybı = En büyük sargı çiftinin direnç kaybı + Ek kayıplar
Ek kayıplar = Sargının girdap akımı kaybı + Paralel sargı hattının döngüsel kaybı + Kaçak kayıplar + Bağlantı kayıpları
Empedans voltajı: Transformatörün sekonder sargısı kısa devre edildiğinde (kararlı durumda), primer sargıdan anma akımı geçerken uygulanan gerilime empedans voltajı Uz denir. Genellikle Uz, anma geriliminin yüzdesi olarak ifade edilir, yani Uz = (Uz/U1n)*%100
Dönüşüm: u=4.44* F *B*At,V
JYW6100: Transformatör Boşta ve Yükte Karakteristik Test Cihazı (transformatör nüve kaybı, sargı kaybı test cihazı, güç faktörü için). Transformatör, amorf alaşım transformatör, jeneratör, fan motoru endüstrilerinde yaygın olarak kullanılır.
Kingrun Trafo Cihazları Ltd. Şti.
Kingrun'dan Daha Fazla Trafo Test Cihazı
