Потери напряжения в трансформаторе напряжения: Потеря напряжения в трансформаторе

Содержание

Потери Мощности в Трансформаторе :: Электротехническое оборудование

Потери Мощности в Трансформаторе

Основными характеристиками трансформатора являются прежде всего напряжение обмоток и передаваемая трансформатором мощность. Передача мощности от одной обмотки к другой происходит электромагнитным путем, при этом часть мощности, поступающей к трансформатору из питающей электрической сети, теряется в трансформаторе. Потерянную часть мощности называют потерями.

При передаче мощности через трансформатор напряжение на вторичных обмотках изменяется при изменении нагрузки за счет падения напряжения в трансформаторе, которое определяется сопротивлением короткого замыкания. Потери мощности в трансформаторе и напряжение короткого замыкания также являются важными характеристиками. Они определяют экономичность работы трасформатора и режим работы электрической сети.

Потери мощности в трансформаторе являются одной из основных характеристик экономичности конструкции трансформатора.

Полные нормированные потери состоят из потерь холостого хода (XX) и потерь короткого замыкания (КЗ). При холостом ходе (нагрузка не присоединена), когда ток протекает только по обмотке, присоединенной к источнику питания, а в других обмотках тока нет, мощность, потребляемая от сети, расходуется на создание магнитного потока холостого хода, т.е. на намагничивание магнитопровода, состоящего из листов трансформаторной стали. Поскольку переменный ток изменяет свое направление, то направление магнитного потока также меняется. Это значит, что сталь намагничивается и размагничивается попеременно. При изменении тока от максимума до нуля сталь размагничивается, магнитная индукция уменьшается, но с некоторым запаздыванием, т.е. размагничивание задерживается (при достижении нулевого значения тока индукция не равна нулю точка N). Задерживание в перемагничивании является следствием сопротивления стали переориентировке элементарных магнитов.

Кривая намагничивания при перемене направления тока образует так называемую петлю гистерезиса, которая различна для каждого сорта стали и зависит от максимальной магнитной индукции Втах. Площадь, охватываемая петлей, соответствует мощности, затрачиваемой на намагничивание. Так как при перемагничивании сталь нагревается, электрическая энергия, подводимая к трансформатору, преобразуется в тепловую и рассеивается в окружающее пространство, т.е. безвозвратно теряется. В этом физически и заключаются потери мощности на перемагничивание.

Источник: electricalschool.info

Что такое потери напряжения и причины образования потерь напряжения

Утраты напряжения в полосы

Для осознания, что такое утрата напряжения, разглядим векторную диаграмму напряжения трехфазной полосы переменного тока (рис. 1) с одной нагрузкой в конце полосы (I).

Представим, что вектор тока разложен на составляющие Iа и Iр. На рис. 2 в масштабе построены векторы фазного напряжения в конце полосы U3ф и тока I, отстающего от него по фазе на угол φ2.

Для получения вектора напряжения сначала полосы U1ф следует у конца вектора U2ф выстроить в масштабе напряжения треугольник падений напряжения в полосы (abc). Для этого вектор аb, равный произведению тока на активное сопротивление полосы (IR), отложен параллельно току, а вектор bc, равный произведению тока на индуктивное сопротивление полосы (IХ), — перпендикулярно вектору тока. При этих критериях ровная, соединяющая точки О и с, соответствует величине и положению в пространстве вектора напряжения сначала полосы (U1ф) относительно вектора напряжения в конце полосы (U2ф). Соединив концы векторов U1ф и U2ф, получим вектор падения напряжения на полном сопротивлении полосы ac=IZ.

 

 

Рис. 1. Схема с одной нагрузкой на конце полосы

 

 

Рис. 2. Векторная диаграмма напряжений для полосы с одной нагрузкой. Утраты напряжения в полосы.

Договорились именовать потерей напряжения алгебраическую разность фазных напряжений сначала и конце полосы, т. е. отрезок ad либо практически равный ему отрезок ас’.

Векторная диаграмма и выведенные из нее соотношения демонстрируют, что утрата напряжения находится в зависимости от характеристик сети, также от активной и реактивной составляющих тока либо мощности нагрузки.

При расчете величины утраты напряжений в сети активное сопротивление нужно учесть всегда, а индуктивным сопротивлением можно пренебречь в осветительных сетях и в сетях, выполненных сечениями проводов до 6 мм2 и кабелей до 35 мм2.

 

 

Определение утраты напряжения в полосы

 

Утрату напряжения для трехфазной системы принято обозначать для линейных величин определять по формуле

 

где l — протяженность соответственного участка сети, км.

Если поменять ток мощностью, то формула воспримет вид:

 

где Р — активная мощность, Q— реактивная мощность, кВар; l — протяженность участка, км; Uн — номинальное напряжение сети, кВ.

 

Допустимые утраты напряжения

Для каждого приемника электроэнергии допускаются определенные утраты напряжения. К примеру, асинхронные движки в обычных критериях допускают отклонение напряжения ±5%. Это означает, что если номинальное напряжение данного электродвигателя составляет 380 В, то напряжения U‘доп = 1,05 Uн = 380 х1,05 = 399 В и U«доп = 0,95 Uн = 380 х 0,95 = 361 В следует считать его максимально допустимыми значениями напряжения. Естественно, что все промежные напряжения, заключенные меж значениями 361 и 399 В, также будут удовлетворять потребителя и составят некую зону, которую можно именовать зоной хотимых напряжений.

Потому что при работе предприятия имеет место неизменное изменение нагрузки (мощность либо ток, протекающий по проводам в данное время суток), то в сети будут иметь место и разные утраты напряжения, изменяющиеся от больших значений, соответственных режиму наибольшей нагрузки dUmaх, до меньших dUmin, соответственных малой нагрузке потребителя.

Для подсчета величины этих утрат напряжения следует пользоваться формулой:

 

Из векторной диаграммы напряжений (рис. 2) следует, что действительное напряжение у приемника U2ф можно получить, если из напряжения сначала полосы U1ф отнять величину dUф, либо, переходя к линейным, т. е. междуфазным напряжениям, получим U2 = U1 — dU

 

Расчет утрат напряжения

Пример. Потребитель, состоящий из асинхронных движков, подключен к шинам трансформаторной подстанции предприятия, на которых поддерживается неизменное в течение суток напряжение U1 = 400 В.

Большая нагрузка потребителя отмечена в 11 ч утра, при всем этом утрата напряжения dUмакс = 57 В, либо dUмакс% = 15%. Меньшая нагрузка потребителя соответствует обеденному перерыву, при всем этом dUмин — 15,2 В, либо dUмин% = 4%.

Нужно найти действительное напряжение у потребителя в режимах большей и меньшей нагрузок и проверить лежи г ли оно в зоне хотимых напряжений.

 

Рис. 3. Возможная диаграмма для полосы с одной нагрузкой для определения утрат напряжения

 

Решение. Определяем действительные значения напряжений:

U2макс = U1 — dUмакс = 400 — 57 = 343 В

U2мин = U1 — dUмин = 400 — 15,2 = 384,8 В

Желаемые напряжения для асинхронных движков с Uн = 380 В должны удовлетворять условию:

399 ≥ U2жел ≥ 361

Подставив в неравенство вычисленные значения напряжений, убеждаемся, что для режима больших нагрузок соотношение 399 > 343 > 361 не удовлетворяется, а для меньших нагрузок 399 > 384,8 > 361 удовлетворяется.

Вывод. В режиме больших нагрузок утрата напряжения так велика, что напряжение у потребителя выходит за границы зоны хотимых напряжений (понижается) и не удовлетворяет потребителя.

Этот пример можно проиллюстрировать графически возможной диаграммой рис. 3. При отсутствии тока напряжение у потребителя будет численно равно напряжению на питающих шинах. Потому что утрата напряжения пропорциональна длине питающей полосы, то напряжение при наличии нагрузки меняется повдоль полосы по наклонной прямой от величины U1 = 400 В до величины U2макс = 343 В и величины U2мин = 384,8 В.

Как видно из диаграммы, напряжение в режиме большей нагрузки вышло из зоны хотимых напряжений (точка Б графика).

Таким макаром, даже при неизменной величине напряжения на шинах питающего трансформатора, резкие конфигурации нагрузки могут сделать у приемника недопустимую величину напряжения.

Не считая того, возможно окажется, что при конфигурациях нагрузки в сети от большей нагрузки в дневное время до меньшей нагрузки в ночное время сама энергетическая система не сумеет обеспечить подабающей величины напряжения на выводах трансформатора. В обоих этих случаях следует прибегнуть к средствам местного, приемущественно, ступенчатого конфигурации напряжения.

Утрата напряжения в трансформаторе (в картинах)

 

4.3. Отклонение напряжения / КонсультантПлюс

4.3. Отклонение напряжения

4.3.1. Причинами несоответствий по установившемуся отклонению

напряжения дельта U могут быть:

у

— неверно выбранный коэффициент трансформации трансформаторов

6 — 10/0,4 кВ или не проведенное своевременно сезонное

переключение отпаек этих трансформаторов;

— разнородность нагрузок линий 0,38 кВ и несовместимость

требований потребителей к дельта U на шинах 0,4 кВ

у

трансформаторов 6 — 10/0,4 кВ;

— значительная несимметрия фазных нагрузок в сетях 0,4 кВ;

— значительные потери напряжения в распределительной сети,

превышающие предельные значения, установленные в [2, Приложение А,

раздел А. 4];

— отсутствие трансформаторов с регулированием напряжения под

нагрузкой (РПН) в центре питания (ЦП) распределительной сети;

— отсутствие автоматического регулятора напряжения (АРН) в ЦП

или его неиспользование;

— некорректная работа АРН или неправильно выбранный закон

регулирования напряжения в ЦП;

— разнородность нагрузок распределительных линий 6 — 10 кВ и

несовместимость требований потребителей всей распределительной

сети к дельта U на шинах ЦП;

у

— ошибки в планировании диспетчерских графиков спроса и

предложения в реактивной мощности;

— отсутствие договорных отношений или некорректно определенные

договорные условия по допустимому диапазону дельта U в ТКЭ;

у

— неверно заданные уставки регулирующих устройств на

генераторах, повышающих трансформаторах и автотрансформаторах

связи, отсутствие или недостаточное использование специальных

устройств в межсистемных линиях и питающих сетях энергосистем,

регулирующих реактивную мощность (синхронных компенсаторов,

батарей статических компенсаторов и шунтирующих реакторов),

пониженная пропускная способность питающих сетей и др. ;

— превышение потребителем разрешенной ему мощности или

нарушение договорных условий с ЭСО по использованию специальных

средств, регулирующих реактивную мощность (батарей статических

конденсаторов, синхронных двигателей).

4.3.2. Для выявления причин несоответствия по дельта U и

у

разработки возможных корректирующих и предупреждающих мероприятий

рекомендуется последовательно выполнить операции по 4.3.2.1 —

4.3.2.4:

4.3.2.1. Провести анализ протоколов измерений дельта U в

у

рассматриваемой точке сети.

При анализе протоколов измерений дельта U следует:

у

— сопоставить полученные результаты с допустимыми пределами

изменений дельта U и установить вид несоответствия по дельта U —

у у

значения большие верхних или меньшие нижних допустимых пределов;

— установить потенциальную возможность появления

несоответствия по дельта U через определенный интервал времени,

у

оценивая близость полученных результатов измерений дельта U к

у

допустимым пределам и возможность выхода результатов измерений за

указанные допустимые пределы диапазона изменений дельта U при

у

прогнозируемых изменениях режимов работы электрической сети;

— сопоставить ширину допустимого и фактического диапазона

изменений дельта U в рассматриваемой точке сети;

у

— определить интервалы времени суток, в которых отмечены

нарушения по дельта U , т. е. выходы результатов измерений за

у

указанные допустимые пределы диапазона изменений дельта U .

у

4.3.2.2. В случае, когда ширина фактического диапазона

изменений дельта U в рассматриваемой ТОП не превышает ширину

у

допустимого диапазона, то следует рассмотреть возможность

применения местных средств регулирования напряжения, устраняющих

причины несоответствия по дельта U , в том числе — средств

у

регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности,

установленных у потребителей, присоединенных к ТОП.

4.3.2.3. Если ширина фактического диапазона изменений

дельта U в рассматриваемой точке сети превышает ширину

у

допустимого диапазона или возможные местные средства регулирования

напряжения не устраняют причину несоответствия по дельта U ,

у

следует проверить соответствие фактической нагрузки присоединенных

к ТОП потребителей суммарной нагрузке, заданной при расчете

требуемого режима напряжения в сети, и оценить возможность влияния

суммарной полной нагрузки потребителей в ТОП на режим напряжения в

этой точке по соотношению (в процентах):

(S / S ) х 100 <= 0,5. (4.1)

нSUM кз.нм

4.3.2.4. В случае, когда соотношение (4.1) выполняется, то влиянием суммарной нагрузки потребителей, присоединенных к ТОП, на режим напряжения можно пренебречь.

4.3.2.5. Если соотношение (4.1) не выполняется, следует провести одновременный анализ протоколов измерений, полученных во всех характерных точках распределительной сети, с выявлением интервалов времени нарушения установленных требований, и выбрать возможные централизованные и местные способы и средства регулирования напряжения.

Потери трансформатора

Потери трансформатора

Зак Сваффорд


26 ноября 2016 г.

Представлено в качестве курсовой работы для Ph340, Стэнфордский университет, осень 2016 г.

Введение

Трансформаторы – электрические устройства, передающие энергии, как правило, между двумя цепями переменного тока с разным напряжением. Это полезным и важным во многих приложениях, но особенно в В контексте крупномасштабных электрических сетей это актуально, потому что это наиболее эффективен для передачи энергии на большие расстояния от источника при высокой напряжение, но типичные приложения (например, бытовое потребление) требуют гораздо более скромного.[1]

В основе работы трансформатора лежит достаточно просто. Две катушки (обычно помеченные как первичная и вторичная) наматывается на проводник. Когда переменный ток проходит через центральный проводника возникают и изменяются магнитные поля. Переменное магнитное поле в проводнике создает нечто противоположное эффекту в вторичная катушка, индуцирующая электродвижущую силу в этой катушке. В этом образом, во второй катушке другое напряжение, и напряжение был преобразован.[1,2] Весь этот процесс проиллюстрирован на рис. 1.

Потери

В идеальном мире трансформатор можно было бы использовать для прекрасно меняют напряжение без снижения общей мощности. Энергия первичная обмотка будет полностью передана вторичной один. В этом случае мы могли бы просто применить закон индукции Фарадея дважды, чтобы убедиться, что отношение первичных и вторичных напряжений V P и V S пропорционально соотношению номера N P и N S катушек в первичной и вторичные обмотки.Если Φ — магнитный поток через цепь, затем

V P = — Н Р (
dt
) В С = — Н С (
dt
) В П
В С
= — Н П
— Н С
= Н П
Н С

Далее, потому что мощность была бы идеально сохраняется, отношение напряжений обратно пропорционально соотношение токов.

В реальности идеальная работа невозможна, т.к. есть некоторые потери, которые неизбежны. Эти потери примерно делятся на две категории: потери под нагрузкой и потери в сердечнике (или потери без нагрузки). Потери нагрузки называются так потому, что они меняются в зависимости от нагрузки на трансформатор; потерь холостого хода нет.

1. Потери нагрузки

Простейшая потеря — общий Джоуль (или тепло). потери из-за сопротивления в проводах, которым подвержена вся электрика к.При большем токе и большем сопротивлении в проводах потери увеличивается, как и в любой электрической цепи. [3] В частности, это потери пропорциональны квадрату тока, умноженному на сопротивление. [1]

2. Потери в сердечнике

Основные виды потерь в сердечнике, не изменяющиеся по отношению к нагрузке – гистерезис и потери на вихревые токи. Гистерезисные потери связаны с переменным магнитным полем через основной. При изменении намагниченности ядра магнитные домены меняют свою ориентацию (в частности, они переворачиваются каждые полпериода и возвращаться в исходное положение каждый полный цикл). Как магнитные домены смещаются, они иногда сталкиваются с некоторым сопротивлением, создание тепла и уменьшение общей энергии. Эта потеря является линейной по отношению к частоте тока, потому что она основана на том, как часто эти магнитные домены должны сдвигаться. [1]

Вихревые токи появляются в любых нетривиальных электромагнитное приложение и представляют собой небольшие магнитные поля. которые являются артефактами несовершенства схемы и пробега перпендикулярно оси основного магнитного поля.[3] Энергия таких токов в этом случае рассеивается в виде тепла в сердечнике. материал. Поскольку они растут по отношению к магнитному полю, они исходя из квадрата приложенного напряжения к трансформатору. [3,4]

Иногда перечисляются некоторые другие потери в сердечнике, но они составляют почти нерелевантную часть общих потерь.

3. Флюс утечки

Магнитный поток, который проходит только через одну из две катушки, а «протечки» — очередной артефакт неидеального трансформатора.В идеале такого эффекта не существует, но с несовершенством обмотки иногда поток не поддерживается внутри катушек. В этом В этом случае власть на самом деле не теряется, как это принято считать, а наоборот, поток рассеяния просто накапливается и разряжается более неустойчивым образом поскольку напряжение трансформатора изменяется, что приводит к менее регулярному выходное напряжение. [4]

Это неидеальное регулирование напряжения обычно не предпочтительнее, и предпринимаются шаги, чтобы свести его к минимуму.Однако в приложениях где напряжение нагрузки очень неравномерно (и особенно если нагрузка склонен к короткому замыканию) этот поток рассеяния можно использовать для смягчения и ослабить эффект цепи.

Заключение

Потому что трансформаторы так важны для энергии инфраструктуры потенциально полезно узнать о них больше и их потери, и как такие потери могут быть сведены к минимуму. Потому что они такие вездесущие, небольшие улучшения трансформаторов могут сделать большой разница в энергопотреблении.[5,6] Они обычно регулируются национальные правительства, по сути, для обеспечения минимальных потерь.

С некоторыми небольшими изменениями трансформаторы также могут использоваться для приложений, отличных от изменения напряжения. Например, беспроводные зарядные устройства обычно работают так же, как трансформаторы. У них нет центрального стержня, что менее оптимально, но тем не менее принцип, зарядная катушка создает магнитное поле, которое индуцирует ток в приемной катушке.Таким образом, мощность может быть передана без физического контакта или, по крайней мере, без более сложной проводки и соединения. [7]

© Зак Сваффорд. Автор дает разрешение копировать, распространять и демонстрировать это произведение в неизмененном виде, с ссылка на автора только в некоммерческих целях. Все остальные права, включая коммерческие права, сохраняются за автором.

Ссылки

[1] В. Т.McLyman, Трансформатор и индуктор Справочник по дизайну, 4-е изд. (CRC Press, 2016).

[2] Р. Петков, «Оптимальный дизайн большой мощности, Высокочастотный трансформатор», IEEE Trans. Power Electr. 11 , 33 (1996).

[3] П. Л. Доуэлл, «Влияние вихревых токов на Обмотки трансформатора», Пр. Ин-т электр. эл. 113 , 1387 (2010).

[4] В. Г. Херли, В. Х. Вольфл и Дж. Г. Бреслин, «Оптимизированная конструкция трансформатора: с учетом высокочастотных эффектов». IEEE транс.Мощность Электр. 13 , 651 (1998).

[5] Х. Де Кеуленаер, Д. Чепмен и С. Фассбиндер, «Возможности энергосбережения в ЕС за счет использования Энергоэффективные трансформаторы для распределения электроэнергии», IEEE 943006, г. 18 июня 01.

[6] А. Э. Фаррелл, Х. Зерриффи и Х. Доулатабади, «Энергетическая инфраструктура и безопасность», Annu. Преподобный Окружающая среда. Ресурс. 29 , 421 (2004).

[7] С.-Ю.Хуэй, «Система индуктивного зарядного устройства для аккумуляторов». С первичными обмотками трансформатора, выполненными в многослойной структуре». Патент США № 7 164 255, 16 января. 07.

Как рассчитать падение напряжения на трансформаторе


Введение

Падение напряжения на трансформаторе важно знать, поскольку оно является одним из факторов, влияющих на работу электрической системы, в которой он установлен. Очевидно, что высокое падение напряжения в трансформаторе может привести к низкому напряжению на стороне нагрузки системы.

Формула  

Однофазный трансформатор: Vd = I (R cos тета + X sin тета)
Трехфазный трансформатор: Vd = sqrt(3) x I (R cos тета + X тета)

где: 

Vd = падение напряжения
R = сопротивление
X = реактивное сопротивление
тета = угол коэффициента мощности

Читайте: Каково значение отношения X/R? Пример 1 (однофазный трансформатор)

Найдите падение напряжения однофазного трансформатора, питающего двигатель мощностью 50 л. 2  
                        Трансформатор кВА

R фактическая = 10 (2.2 >> Использование 230 В вторичный в качестве базового напряжения
100 кВА

x A Фактический = 0,0182 Ом >> Значение фактического сопротивления

Определите значение тока

P = 50 HP x 746 W = 37 300 Вт
HP

I = P / VL * PF
I = 37, 300 Вт / 230 В * 0,7
I = 231 Amperes

COS THETA = 0,7
SIN THETA = 0,7

VD = I (R COSS THETA + X sin тета)
Vd = 231 A x [ (0.01185) (0,7) + (0.0182) (0,7)]

Vd = 4,85 вольт или

% vd = (4.85 V) x 100 = 2,11%
230 вольт База


Пример 2 (трехфазный трансформатор) 

Найдите падение напряжения трехфазного трансформатора, питающего нагрузку 100 кВА с коэффициентом мощности 0,80. Трансформатор имеет рейтинг производителя, указанный ниже.

  • номинальное напряжение = 12. 2 >> Использование 230 В вторичный в качестве базового напряжения
    100 KVA

    x A Фактический = 0,0047 Ом >> Значение фактического сопротивления

    Определите значение текущего

    I = S / (1.73 X VL)
    I = 100 000 ВА / (1,73 x 230)
    I = 251 Ампер

    cos тета = 0,8
    sin тета = 0,6

    Vd = 1,73 x I (R cos тета + X sin тета)
    Vd = 1,73 x 2 A x [(0,0031)(0,8) + (0,0047) (0,6)]

    Vd = 2.30 В или

    %Vd =  (2,30 В) x 100  = 1,0 %
                 230 В База

    Потери трансформатора, КПД и снижение напряжения

    Трансформаторы также потребляют немного энергии, что вызывает потери железа и сопротивления. Нагрузка трансформатора не влияет на потери в железе, но потери сопротивления увеличиваются по мере увеличения тока.

    Потери в железе (P r ) представляет собой сумму потерь на гистерезис (P h ) и потерь на вихревые токи (P r ) .

    Потери сопротивления (потери в меди P k ) – это потери мощности, образующиеся в сопротивлении первичной (R 1 ) и вторичной обмотки трансформатора (R 2 ) из-за первичного и вторичного тока (I 1 и I 2 ).

    Их можно определить по следующей формуле:

    P k = (I 1 2 x R 1 ) + (I 2 2 x R 2 )

    КПД мощности относится к тому, сколько энергии выдает трансформатор и сколько энергии использует, или отношение выходной мощности P 2 и входной мощности P 1 .

    КПД трансформатора по мощности η составляет:

    η = P 2 / P 1

    Вторичное напряжение трансформатора указано в номинальной нагрузке. Если вторичная нагрузка меньше номинальной нагрузки, потери сопротивления трансформатора меньше, а вторичное напряжение выше номинального вторичного напряжения. Другими словами, трансформатор выдает самое высокое вторичное напряжение в режиме холостого хода.

    Разница между напряжением холостого хода и напряжением вторичной обмотки под нагрузкой зависит от размера и конструкции трансформатора.Она варьируется от 5 до 25 %. Разница между напряжением холостого хода и напряжением под нагрузкой больше у небольших трансформаторов, чем у более крупных. Трансформаторы классифицируются с использованием стандартов, которые определяют определенный диапазон колебаний напряжения холостого хода. При разработке трансформатора специального назначения можно свести к минимуму разницу между напряжением холостого хода и номинальным напряжением нагрузки.

    Текнисет галстук

    Митат

    Граафит

    Таулукот

    Куват

    Глава 6 — Энергетическая устойчивость, часть 3b | Принципы устойчивого развития

    Часть 3 — Электроэнергия: передача, распределение и экономика

    Поставка электроэнергии конечным потребителям

    Б. Основы трансформатора и потери

    Трансформаторы появляются в критических местах на схеме электропитания. Они ПОВЫШАЮТ напряжение после генерации для эффективной передачи, а затем также ПОНИЖАЮТ напряжение для передачи конечным пользователям. Трансформаторы составляют большую часть потерь при передаче и распределении во многих системах подачи электроэнергии. Напряжение переменного тока увеличивается автоматически с количеством витков или обмоток в первичной и вторичной цепях.(Трансформатор на изображении представляет собой ПОНИЖАЮЩИЙ трансформатор, поскольку он имеет более низкое напряжение на вторичных клеммах). Потери возникают одним из двух способов: потери без нагрузки или потери в сердечнике вызваны током намагничивания, необходимым для питания сердечника трансформатора, и не зависят от нагрузки на трансформатор; они постоянны, 365 дней в году, 24 часа в сутки. Нагрузка или потери в обмотке варьируются в зависимости от нагрузки на трансформатор. К ним относятся тепловые потери и вихревые токи в первичных и вторичных проводниках трансформатора.2р). Потери тепла в материалах обмотки составляют наибольшую часть потерь тепла и в основном связаны с сопротивлением проводящего материала потоку электронов. В типичном профиле потерь трансформатора 75 кВ потери составляют около 4% от подаваемой мощности между 50 и 100% нагрузкой.

    Трансформаторы

    облегчают изменение напряжения. Трансформаторы обычно располагаются на подстанциях рядом с электростанцией. Повышающий трансформатор работает аналогично насосу, создающему давление в шланге, повышая напряжение до уровней от 69 000 до 750 000 вольт, в зависимости от расстояния, которое должен пройти ток, и желаемой величины.Линия электропередачи переменного тока с самым высоким напряжением находится в Казахстане и имеет напряжение 1150 кВ. Понижающий трансформатор расположен на распределительной подстанции и снижает напряжение, чтобы его можно было передавать по кабелям меньшего размера или распределительным линиям. Меньшие трансформаторы на опорах, площадках или под землей дополнительно снижают напряжение до 120 или 240 вольт для бытового использования. Промышленным потребителям, потребляющим большое количество энергии, обычно требуется более высокое рабочее напряжение.

    Часть 3. Электроэнергия: передача, распределение и экономика

    Поставка электроэнергии конечным потребителям

    А.Базовая структура электроэнергетической системы
    B. Основы трансформаторов и потери
    C. Линии электропередачи и работа в сети (ДАЛЕЕ)
    D. Вопросы охраны окружающей среды, здоровья и безопасности – T&D
    E. Системные потери ложатся тяжелым бременем на электроэнергетические системы развивающихся стран
    F. Революция в электроэнергетике?
    G. Малая энергетика: распределенная генерация 90 467

    Резюме: Smart-Grid: технология, меняющая правила игры

    Рынки электроэнергии и будущее электроэнергии

     

    (адаптировано из материалов лекций по энергетическим ресурсам Джейн Вудворд, доцента-консультанта в области гражданского и экологического проектирования, и Карла Кнаппа, преподавателя гражданского и экологического проектирования в Стэнфордском университете, Шерил Чедвик / Грегори Мёллер)

    (Изображение предоставлено Power Transformer, Inc. ; Линдер6580)

    Передача электричества

    Электричество часто вырабатывается далеко от того места, где оно используется, и передается на большие расстояния по линиям электропередач. Хотя сопротивление короткой линии электропередач относительно невелико, на большом расстоянии сопротивление может стать значительным. Линия электропередачи с сопротивлением R вызывает потери мощности I 2 R ; это тратится впустую в виде тепла. Таким образом, уменьшая ток, можно свести к минимуму потери I 2 R.

    Энергетические компании используют повышающие трансформаторы для повышения напряжения до сотен кВ перед его передачей по линии электропередач, что снижает ток и минимизирует потери мощности в линиях электропередачи. На другом конце используются понижающие трансформаторы для снижения напряжения до 120 В, используемых в бытовых цепях.

    Пример

    Допустим, энергокомпания вырабатывает электроэнергию напряжением 2400 В и силой тока 1000 А. Это электростанция мощностью 2,4 МВт.
    (a) Сколько энергии теряется при передаче этого тока по линии передачи мощностью 10 Вт?
    (b) Если напряжение будет увеличено до 240 кВ до того, как ток пойдет по линии электропередачи, сколько энергии будет потеряно сейчас? Предположим, что трансформатор идеальный (т.е., в трансформаторе нет потерь энергии).
    (c) На другом конце линии передачи напряжение преобразуется в 120 В. Какой ток имеется?

    (a) Мощность, рассеиваемая в линии передачи, равна I 2 R = 10 МВт. Это не имеет никакого смысла, учитывая, что это больше, чем у нас было изначально… но мы, по сути, потеряли бы все это.

    (b) В идеальном трансформаторе, если напряжение увеличить в 100 раз, ток уменьшится в 100 раз, поэтому ток равен 10 А.Потерянная мощность теперь равна:
    I 2 R = 1000 Вт, практически ничтожно мало по сравнению с 2,4 МВт, с которых мы начали.

    (c) Если не учитывать потери 1000 Вт при передаче, преобразование напряжения в 120 В дает:

    я =
    2,4 x 10 6
    120
    = 20000 А, что достаточно для удовлетворения потребностей нескольких сотен домов.

    %PDF-1.4 % 1 0 объект >поток 2018-02-28T15:10:29-05:00Microsoft® Word 20162022-03-18T16:50:35-07:002022-03-18T16:50:35-07:00iText 4.2.0 от 1T3XTapplication/pdfuuid:9c275498- c468-4418-BEC5-a66c65e033e9uuid: faa3befc-8046-4d1c-824d-d2ecffac8ceauuid: 9c275498-c468-4418-BEC5-a66c65e033e9

  • savedxmp.iid: 3B30652E3B23E8118AADE1148D431BE02018-03-09T07: 12: 52 + 05: 30Adobe Bridge CS6 (Windows) / метаданные
  • Реза Индра Сатрио
  • Субиянто
  • конечный поток эндообъект 2 0 объект > эндообъект 3 0 объект >поток xXn6S+,[-Ԣ4(K_DZK3MvM2pi Gzwv2%>IJ ;~. YOOv:>ϢNf*«CL!kePqwx}@O Tlb

    Новый трехфазный трансформатор напряжения с треугольным сердечником

    Новый трехфазный трансформатор напряжения с треугольным сердечником

    Проф. д-р Окан Озгоненел 1 , Барис Чепкен 2 , Бурку ЧИЛСАЛ 2
    1 Университет Ондокуз Майис
    2 0009 1 АНЕСИТАС

    Надежность и стабильность энергосистем зависят от работы всех компонентов системы в заданных пределах.Трансформаторы для измерения напряжения занимают важное место среди компонентов энергосистемы и выполняют свои задачи по защите и измерению там, где они подключены. Трансформаторы для измерения напряжения — это измерительные трансформаторы, которые снижают напряжение первичной цепи, которое находится на высоком уровне в системе, к которой они подключены, до измеримых низких уровней для измерительных и защитных устройств, подключенных к вторичной цепи. Целью новой конструкции сердечника предусмотрена экономия веса и места, уменьшение объема, снижение содержания гармоник и потерь на магнитное рассеяние и, естественно, повышение энергоэффективности.В этой статье просто предлагается трехфазный измерительный трансформатор сухого типа на основе сердечников с треугольной обмоткой. В литературе описано множество методов и процедур моделирования, основанных на трансформаторах E-I Core, а также распределительных трансформаторах треугольного типа. Тем не менее, в данной статье представлена ​​конструкция и реализация трехфазного измерительного трансформатора напряжения на основе треугольного сердечника. В предлагаемом трансформаторе исследуются потери холостого хода, потери на магнитное рассеяние и гармоники. Затем результаты моделирования сравниваются с данными в реальном времени, предоставленными компанией ESITAS.Конечным продуктом является измерительный трансформатор напряжения сухого типа с литой эпоксидной смолой, который включает в себя множество технических усовершенствований. Трансформаторы для измерения напряжения сухого типа изготавливаются двумя способами. Первые из них представляют собой трансформаторы напряжения фаза-фаза, а вторые — трансформаторы напряжения фаза-земля. В нем указано, что трансформаторы напряжения фаза-фаза могут использоваться при напряжении до 24 кВ в подпункте 40 / b Правил тока электроэнергии, а трансформаторы напряжения фаза-земля должны использоваться для напряжений выше этого напряжения.Межфазные трансформаторы напряжения включаются между двумя фазами в сети. Поскольку они подключены между двумя фазами, эти трансформаторы напряжения имеют два ввода. Первичные обмотки снимаются с этих втулок. В трансформаторах напряжения этого типа, в сетях среднего напряжения со сбалансированной нагрузкой, измерение напряжения выполняется с использованием двух трансформаторов напряжения фаза-фаза. В связи с этим фазные напряжения не могут быть измерены. Полезные аспекты этого типа измерительных трансформаторов напряжения заключаются в следующем: а) Его стоимость ниже, чем у фазных (однополярных) трансформаторов напряжения.б) Опасность резонанса в трансформаторах фазного напряжения в трансформаторах этого типа отсутствует. Важнейшими аспектами являются; а) Повреждения изоляции обмотки трансформатора напряжения вызывают двухфазное короткое замыкание. б) Напряжение больше не определяется. Трансформаторы напряжения фаза-земля могут использоваться при любом уровне напряжения выше 1 кВ. Входной конец (конец полярности) первичной обмотки подключается к фазному проводу сети. Выходной конец (конец без полярности) первичной обмотки соединен с землей.В трехфазных системах по одному подключается к каждой фазе и используется для измерения фазного напряжения относительно земли. Полезными аспектами этого типа трансформаторов являются: а) Они изготавливаются более надежными. б) Внутренняя изоляция требует меньше материала. c) Обеспечивает измерение остаточного напряжения при утечке на землю. Важнейшими аспектами являются; а) В малых сетях из-за повышения напряжения полное сопротивление уменьшается и резонанс подвергается чрезмерному напряжению. В этом случае это теперь вызывает серьезную ошибку в определении напряжения.б) По сравнению с двумя межфазными трансформаторами напряжения, 3 трансформатора напряжения являются более экономичным решением.

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.