Stroomtransformatoren spelen een sleutelrol in de transmissie en distributie van elektriciteit. De juiste berekening ervan bepaalt de betrouwbaarheid van het elektriciteitssysteem, de economische efficiëntie en de levensduur van de apparatuur. In dit artikel bekijken we hoe we de transformatorcapaciteit kunnen bepalen, verliezen kunnen berekenen en het rendement kunnen schatten.
1. Nominaal vermogen van de transformator
Transformatorvoeding (S, kVA) geeft de elektrische belasting aan die het kan bedienen.
Formule voor het berekenen van het totale vermogen:
waarbij UU - Spanning, II - stroom aan de respectieve kant van de transformator.
waarbij Het vermogen wordt geselecteerd op basis van de vereiste belasting met toeslag (meestal 20-30%).
2. Soorten transformatorverliezen
Tijdens de werking gaat er onvermijdelijk wat energie verloren. De belangrijkste soorten verliezen zijn:
Verliezen bij stationair draaien (P₀)
Treedt op in de magnetische kern wanneer er spanning op wordt gezet zonder belasting.
Houd rekening met hysteresisverliezen en wervelstromen.
Belastingsverliezen (Rk)
Gerelateerd aan de opwarming van de wikkelingen wanneer er stroom vloeit.
Afhankelijk van de wikkelweerstand en de grootte van de belasting.
Actieve verliesformule:
waarbij RR - wikkelweerstand, II - actueel.
3. Transformatorrendement
De efficiëntiefactor (η) geeft het rendement van de transformator weer.
Efficiëntieformule:
of gecorrigeerd voor verlies:
Moderne stroomtransformatoren kunnen KPD 98-99%Dit verlaagt de bedrijfskosten.
4. Rekenvoorbeeld
Laten we zeggen dat de transformator:
Nominaal vermogen: 1000 kVA
Stationair verlies: 2 kW
Belastingsverliezen: 10 kW
Berekening van efficiëntie bij volle belasting:
5. Hoe verliezen verminderen en efficiëntie verhogen
Gebruik van hoogwaardig elektrisch staal in de magnetische kern
Gebruik van koperen wikkelingen met minimale weerstand
Efficiënte koeling (olie, lucht, gecombineerd)
Optimale selectie van de belastingsmodus (voorkom stationair draaien of overbelasting)
Conclusie
Een correcte berekening van transformatorvermogen, -verliezen en -rendement is mogelijk:
Kies de juiste apparatuur voor de juiste taak,
de bedrijfskosten te verlagen,
om de betrouwbaarheid van het elektriciteitsnet te garanderen.
Kennis van deze basisprincipes is nuttig voor zowel ingenieurs als professionals op het gebied van elektrische inkoop en bedrijfsvoering.
Veelgestelde vragen (FAQ)
❓ Wat wordt beschouwd als normaal rendement voor een moderne energietransformator?
➡ Meestal in het bereik van 98-99%.
❓ Heeft temperatuur invloed op verliezen?
➡ Ja, als de temperatuur stijgt, neemt de weerstand van de wikkeling toe, wat resulteert in hogere belastingsverliezen.
Kunnen stationaire verliezen volledig worden geëlimineerd?
➡ Nee, maar ze kunnen worden geminimaliseerd door magneetkernmaterialen van goede kwaliteit.
Vermogenstransformator, transformatorvermogen, transformatorverliezen, transformatorrendement, transformatorberekening, transformatorrendement
