Càlcul de pèrdues del transformador de distribució

Els transformadors de distribució són una part integral de la xarxa elèctrica, convertint l'electricitat d'alta tensió generada per les centrals elèctriques en electricitat de baixa tensió que és segura d'utilitzar a les llars i les empreses. Aquests transformadors estan subjectes a pèrdues d'energia a causa de les característiques inherents al seu disseny. Hi ha diferents tipus de pèrdues als transformadors de distribució, incloses les pèrdues de coure, les pèrdues de nucli i les pèrdues periòdiques. En aquest article, parlarem del càlcul de pèrdues en transformadors de distribució.
Pèrdues de coure:
Les pèrdues de coure es produeixen com a conseqüència de la resistència elèctrica en els bobinatges del transformador. Els bobinatges estan fets de filferro de coure, que té resistència, i aquesta resistència genera calor. Les pèrdues de coure es poden calcular mitjançant la fórmula següent:
PC=I2R
on Pc=Pèrdues de coure en watts, I=Corrent de càrrega en amperes i R=Resistència del bobinatge en ohms.
Pèrdues bàsiques:
Les pèrdues del nucli es produeixen com a resultat de la magnetització del nucli de ferro del transformador. El nucli està fet de làmines laminades de ferro, que es posen en capes per reduir els corrents de Foucault. La histèresi i les pèrdues de corrent de Foucault es combinen per formar pèrdues del nucli. Es poden calcular mitjançant la fórmula següent:
Pcore=ηBmax^nVf
on Pcore=Pèrdues del nucli en watts, η=Constant per al material del nucli, Bmax=Densitat de flux màxima en tesla, n=Constant per al material del nucli, V {{4 }} Volum del nucli en metres cúbics, i f=Freqüència de funcionament en Hz.
Pèrdues perdudes:
Les pèrdues periòdiques són el resultat de l'energia que es perd a causa del flux de fuites que no es pot utilitzar per fer un treball útil. Aquestes pèrdues es produeixen a causa de la interacció del camp magnètic amb els materials no magnètics al voltant del transformador, com ara el dipòsit, els bobinatges i l'aïllament. Per calcular les pèrdues periòdiques, s'utilitza la fórmula següent:
Pstray=k1B11^2 + k2B22^2
on Pstray=Pèrdues disperses en watts, k1 i k2=Constant per al transformador, B11 i B22=Densitat de flux en el material no magnètic que envolta el transformador.
Pèrdues totals:
Les pèrdues totals en un transformador són la suma de les pèrdues de coure, les pèrdues del nucli i les pèrdues per via dispersa. Les pèrdues totals es poden calcular mitjançant la fórmula següent:
Ptotal=PC + Pcore + Pstray
Conclusió:
En conclusió, el càlcul de pèrdues en transformadors de distribució és un aspecte important del disseny del transformador. Ajuda a determinar l'eficiència del transformador i té un paper important en la selecció del transformador per a una aplicació concreta. Les pèrdues de coure, les pèrdues de nucli i les pèrdues de dispersió són els tres tipus principals de pèrdues en transformadors de distribució. Calculant aquestes pèrdues, podem determinar les pèrdues totals i millorar l'eficiència del transformador.