Потери в силовом трансформаторе
Считает потери мощности в масляном трансформаторе 6–10/0,4 кВ при заданной загрузке, годовые потери в кВт·ч, их стоимость и КПД — по паспорту или каталогу ТМГ.
Результат
- Потери мощности при этой загрузке
- 1,902 кВт
- В том числе холостого хода
- 0,57 кВт
- В том числе нагрузочные β² · Pкз
- 1,332 кВт
- Потери за год
- 16 660 кВт·ч
- Стоимость потерь за год
- —
- КПД
- 98,61 %
- Загрузка с наибольшим КПД
- 0,392
- Потери холостого хода 570 Вт идут всё время, пока трансформатор под напряжением, потери короткого замыкания 3 700 Вт — при номинальном токе и растут как β².
- ГОСТ Р 52719-2007 (табл. 2) допускает превышение каталожных потерь: холостого хода — до 15 %, короткого замыкания — до 10 %, суммарных — до 10 %.
Формула
- P = Pхх + β² · Pкз
- W = P · T
- η = βSн cos φ / (βSн cos φ + P)
- наибольший КПД при β = √(Pхх / Pкз)
Подробнее о расчёте
Как считается
Потери трансформатора складываются из двух частей. Потери холостого хода Pхх — в стали магнитопровода: они идут всё время, пока трансформатор под напряжением, и от нагрузки почти не зависят. Потери короткого замыкания Pкз — в обмотках при номинальном токе; при загрузке β = S / Sн они равны β² · Pкз. Итого P = Pхх + β² · Pкз, за год — P · T.
КПД — отношение отданной активной мощности β · Sн · cos φ к ней же плюс потери. Он наибольший, когда нагрузочные потери равны потерям холостого хода, то есть при β = √(Pхх / Pкз), у ТМГ11 по каталогу — 0,31–0,39.
Потери берутся из паспорта или из каталога ТМГ11 (6 и 10/0,4 кВ). По ГОСТ Р 52719-2007 паспортные потери даны при 75 °C, а фактические могут превышать их: холостого хода — до 15 %, короткого замыкания — до 10 %.
Пример
ТМГ11-250/10 У/Ун-0: Pхх = 570 Вт, Pкз = 3700 Вт. При нагрузке 150 кВА (β = 0,6) потери 0,57 + 0,36 · 3,7 = 1,9 кВт, за год круглосуточной работы — 16 662 кВт·ч. При cos φ = 0,9 КПД 98,6 %; наибольший КПД — при β ≈ 0,39.
Что не учтено
- Переменный график нагрузки: при нём нагрузочные потери считают по времени наибольших потерь τ.
- Реактивная мощность намагничивания и потери в сети от неё.
- Рост потерь короткого замыкания при нагреве обмоток выше 75 °C и от высших гармоник.
Источники
- ГОСТ Р 52719-2007 «Трансформаторы силовые. Общие технические условия» (с изм. № 1, действует с 01.03.2021): п. 5.1 — потери холостого хода и короткого замыкания указываются в документации на трансформатор; п. 5.5 — потери приводят к 75 °C; табл. 2 — допустимые отклонения: потери к. з. +10 % (до 1 МВ·А по документации — +15 %), х. х. +15 %, суммарные +10 %.
- Каталог «Трансформаторы масляные герметичные классов напряжения до 35 кВ», раздел ТМГ11, с. 11 (2020): потери холостого хода и короткого замыкания трансформаторов ТМГ11 25–2500 кВА 6 и 10/0,4 кВ.
Обновлено 08.11.2026.