En l'àmbit de la transmissió i distribució d'energia, els transformadors són equips bàsics que fan la tasca de conversió de tensió i transmissió de potència. Qualsevol persona que hagi entrat en contacte amb transformadors trobarà un fenomen comú: el valor nominal dels transformadors sempre es marca en kVA (kilovolt-amperi) en lloc de kW (kilowatt). Aquesta no és una elecció aleatòria, sinó un entorn científic basat en el principi de funcionament dels transformadors i les necessitats reals d'aplicació. Especialment per a equips com araTransformador tipus sec de 150 kvai transformador de distribució de tipus sec, els seus valors nominals també segueixen aquest principi, que és crucial per garantir un funcionament segur i eficient en escenaris industrials i comercials.
En primer lloc, hem d'aclarir la funció bàsica dels transformadors: només transmeten potència d'un circuit a un altre sense canviar la potència i la freqüència. En altres paraules, els transformadors només poden augmentar o disminuir els valors de corrent i tensió amb la condició que la potència i la freqüència romanguin sense canvis. La placa d'identificació d'un transformador normalment s'imprimeix amb dades bàsiques com ara la classificació VA, el tipus monofàsic/trifàsic (transformador de potència o de distribució), el tipus de pujada/reducció-i el mode de connexió, per ajudar els usuaris a entendre el rendiment de l'equip. Entre ells, la qualificació VA o kVA és el paràmetre més crític, que està estretament relacionat amb la pèrdua del transformador.
Els transformadors tenen dos tipus principals de pèrdues en funcionament, que determinen directament el seu mètode de marcatge del valor nominal:
1. Pèrdua de coure: Es calcula mitjançant la fórmula I²R, que depèn del corrent que passa pels bobinatges del transformador. Com més gran sigui el corrent, més gran serà la pèrdua de coure. Per als transformadors de distribució de tipus sec, que s'utilitzen àmpliament en els escenaris de distribució d'energia interior, el control racional de la pèrdua de coure és crucial per garantir un funcionament estable a llarg termini-.
2. Pèrdua de ferro (també coneguda com a pèrdua de nucli o pèrdua d'aïllament): Es produeix per corrents de Foucault i efecte d'histèresi al nucli de ferro, que depèn de la tensió aplicada al transformador. Mentre el transformador estigui energitzat, la pèrdua de ferro existirà de manera estable i bàsicament no es veurà afectada per la càrrega. El transformador de tipus sec de 150 kva, que s'afavoreix a les plantes industrials petites i mitjanes-, també té aquestes característiques de pèrdua, i la seva pèrdua de ferro es fixa per sota de la tensió nominal.
El punt clau és que la pèrdua total del transformador depèn de la tensió (V) i el corrent (I), que s'expressen en volt-amperi (VA) i no té res a veure amb el factor de potència de càrrega (PF). Aquesta és la raó fonamental per la qual les qualificacions del transformador s'expressen en VA o kVA en comptes de W o kW. Quan els fabricants dissenyen transformadors com el transformador de tipus sec de 150 kva iTransformador de distribució tipus sec, no poden predir els tipus de càrrega específics als quals es connectaran els transformadors en el futur.
La càrrega connectada al costat secundari del transformador pot ser resistiva (com ara escalfadors elèctrics), inductiva (com ara motors), capacitiva (com condensadors) o càrregues mixtes. Els diferents tipus de càrrega donaran lloc a diferents valors del factor de potència. Per exemple, el factor de potència de la càrrega resistiva pura és 1, mentre que el factor de potència de la càrrega inductiva o capacitiva sol ser inferior a 1. Si el transformador té una classificació en kW, es veurà limitat pel factor de potència, donant lloc a un marcatge de capacitat inexacte i fins i tot perills potencials de seguretat.
Utilitzem un exemple pràctic per il·lustrar encara més aquest principi. Suposem que tenim un transformador-passador-en una sola fase, que és similar al principi de funcionament d'un transformador sec de 150 kva en termes de característiques de pèrdua:
Valor nominal del transformador en kVA=11kVA Tensió primària=110V Corrent primària=100A Tensió secundària=220V Corrent secundària=50A Resistència equivalent secundària=5Ω Pèrdues de ferro=30W
Cas 1: connecteu una càrrega resistiva al costat secundari, amb un factor de potència Φ=1. En aquest moment, la pèrdua total del transformador és pèrdua de coure + pèrdua de ferro, és a dir, I²R + pèrdua de ferro. Substituint els valors: (50² × 5) + 30W=12530W=12.53kW. La potència de sortida del transformador és P=V × I × Cosϕ=220 × 50 × 1=11 kW. La capacitat del transformador és (220 × 50) ÷ 1000=11kVA.
Cas 2: connecteu una càrrega inductiva o capacitiva al costat secundari, amb un factor de potència Φ=0.6. En aquest moment, la pèrdua total del transformador encara és pèrdua de coure + pèrdua de ferro, que encara és de 12,53 kW. Tanmateix, la potència de sortida del transformador es converteix en P=220 × 50 × 0.6=6.6kW. La capacitat del transformador és encara (220 × 50) ÷ 1000=11kVA.
A partir de l'exemple es pot veure que el valor nominal del transformador (11 kVA) es manté sense canvis, però la potència de sortida real varia amb el factor de potència. Això es deu al fet que la pèrdua del transformador només està relacionada amb la tensió i el corrent, no amb el factor de potència. Per als transformadors de distribució de tipus sec utilitzats en sistemes de distribució d'energia, aquesta característica garanteix que es pot adaptar a diferents entorns de càrrega i mantenir un rendiment estable.
JINSHANMEN TECHNOLOGY CO, LTDés un fabricant professional d'equips de transmissió i distribució d'energia, que té una gran experiència en la producció i R + D de transformadors. L'empresa produeix principalment transformadors de potència submergits en oli, transformadors de potència de tipus sec-, transformadors de potència en espiral tridimensionals submergits en oli, transformadors de potència en espiral tridimensionals de-sec{-, transformadors de tipus sec-a prova d'explosió-minera, transformadors de potència{{7}a prova d'explosió minera en subestacions{7}de capacitat de càrrega mòbil, regulació de potència de subestacions mòbils transformadors, transformadors de tipus sec-de locomotores, així com subestacions prefabricades, subestacions modulars, subestacions tipus caixa d'energia eòlica, aparells d'alta i baixa tensió i altres equips de transmissió i distribució. Tant si es tracta d'un transformador de tipus sec de 150 kva com d'un transformador de distribució de tipus sec, l'empresa s'adhereix a estrictes estàndards de qualitat, garanteix que el valor nominal del producte sigui precís i fiable i compleixi les diverses necessitats dels camps industrials, comercials i miners.
En conclusió, el valor nominal dels transformadors es marca en kVA en comptes de kW, que està determinat per les característiques de pèrdua dels transformadors i la incertesa dels tipus de càrrega. Aquest mètode de marcatge pot reflectir amb precisió la capacitat màxima que pot suportar el transformador, garantir el funcionament segur i estable de l'equip i també proporcionar una base científica perquè els usuaris seleccionen i utilitzin transformadors. Per a equips com el transformador de tipus sec de 150 kva i el transformador de distribució de tipus sec, entendre aquest principi és de gran importància per a la selecció, instal·lació i manteniment racionals.