Transformator daya: mode dan nilai operasi terukur

Modus operasi nominal

Mode operasi pengenal trafo adalah mode yang dirancang oleh pabrikan untuk trafo tersebut. Menentukan kondisi untuk mode operasi nominal trafo adalah: tegangan nominal, daya, arus dan frekuensi yang ditunjukkan pada pelat namanya, serta kondisi nominal media pendingin.

Tegangan nominal belitan

Tegangan pengenal belitan transformator adalah tegangan yang dirancang untuk operasi normal. Untuk transformator step-down, tegangan nominal belitan primer sama dengan tegangan nominal jaringan listrik yang sesuai, mis. penerima listrik.

Untuk trafo step-up dan step-down yang terhubung langsung ke busbar atau terminal generator, tegangan pengenal belitan primer adalah 5% lebih tinggi dari tegangan pengenal dari sumber listrik yang sesuai.Pada belitan sekunder, pengenal adalah tegangan fasa yang diperoleh pada terminal belitan sekunder transformator saat tanpa beban dan saat tegangan primer pengenal diterapkan ke terminal belitan primer.

Melebihi tegangan yang disuplai ke terminal keluaran utama atau cabang mana pun dari belitan primer diperbolehkan tidak lebih dari + 5% dari tegangan yang tertera pada papan nama trafo untuk keluaran utama atau untuk cabang ini.

Nilai kekuatan

Daya pengenal transformator adalah daya di mana transformator dapat dibebani secara terus-menerus selama masa pakainya, biasanya diasumsikan dalam urutan 20-25 tahun.

Daya nominal transformator terkait dengan kondisi suhu, yaitu tergantung pada suhu pemanasan belitan yang diizinkan, pada kondisi pendinginan transformator, dll. Mari berkenalan dengan kondisi suhu ini lebih detail.

Kebanyakan transformator berpendingin oli (transformator "minyak"). Pada transformator semacam itu, inti magnet dengan belitan terletak di tangki baja yang diisi dengan minyak transformator, yang merupakan minyak isolasi mineral yang berasal dari minyak bumi. Panas yang dilepaskan pada belitan dan inti magnet transformator selama operasinya dipindahkan dengan bantuan oli ke media pendingin transformator - udara (pendingin udara) atau air (pendingin air).

Untuk transformator oli berpendingin udara yang dipasang di area di mana suhu udara tertinggi mencapai + 35 ° C, kenaikan suhu rata-rata belitan di atas suhu udara tidak boleh melebihi + 70 ° C (diukur dengan metode resistansi).Untuk trafo rumah tangga, kenaikan suhu belitan, sama dengan + 70 ° C, sesuai dengan beban nominalnya. Pada suhu udara + 35 ° C, suhu pemanasan rata-rata belitan transformator adalah 70 ° + 35 ° = 105 ° C.

Jika selama operasi suhu pemanasan belitan transformator terus dipertahankan pada + 105 ° C, maka, seperti yang ditunjukkan oleh studi pabrikan, umur layanannya tidak akan melebihi beberapa tahun. Namun, pada beban pengenal trafo, suhu pemanasan belitan + 105 ° C akan konstan hanya jika suhu udara konstan, sama dengan + 35 ° C.

Pada kenyataannya, suhu udara sekitar tidak pernah konstan, tetapi berubah baik pada siang hari maupun sepanjang tahun, itulah sebabnya suhu pemanasan belitan transformator bervariasi dalam kisaran dari + 105 ° C hingga nilai yang lebih rendah. Ini secara alami memperpanjang masa pakai trafo. Oleh karena itu, suhu belitan maksimum + 105 ° C yang disebutkan di atas harus dipahami sebagai batas atas suhu rata-rata, diukur dengan resistansi, yang dapat diterima untuk pengoperasian transformator yang aman selama beberapa jam sehari selama beberapa hari yang relatif singkat ketika suhu sekitar mencapai maksimum + 35 ° C.

Pada trafo tanpa sirkulasi oli paksa, kenaikan suhu terbesar dari lapisan atas oli (pada penutup) di atas suhu sekitar tidak boleh melebihi 60 ° C. Pada suhu sekitar + 35 ° C, ini sesuai dengan yang paling tinggi diamati (dengan termometer) suhu oli + 95 ° C.Untuk transformator dengan sirkulasi oli paksa, misalnya dengan pendingin oli-air, suhu oli di saluran masuk pendingin oli tidak boleh melebihi 70 ° C. Untuk transformator dengan pendingin oli-udara, suhu oli maksimum yang diizinkan ditentukan dari pabrikan.

Dengan demikian, daya pengenal trafo harus dipahami sebagai daya di mana trafo yang dipasang di luar dapat dimuat secara permanen, di bawah kondisi suhu nominal media pendingin, dengan pendinginan udara, yang didefinisikan sebagai suhu udara yang bervariasi. alami sepanjang tahun. Untuk jenis pendinginan lainnya, kondisi suhu nominal media pendingin ditentukan oleh pabrikan trafo.

Perhatikan bahwa sebelumnya daya pengenal transformator yang dipasang di luar ruangan dihitung ulang tergantung pada suhu udara pendingin rata-rata tahunan. Sebagai hasil dari perhitungan ulang, pada suhu sekitar tahunan rata-rata kurang dari + 5 ° C, daya nominal transformator dinaikkan, dan pada suhu tahunan rata-rata di atas + 5 ° C, sebaliknya, berkurang.

Studi tentang efek viskositas oli pada pendinginan transformator menunjukkan bahwa perhitungan ulang seperti itu tidak diperlukan, karena pada suhu udara rendah viskositas oli meningkat, akibatnya perpindahan panas dari belitan memburuk dan pada suhu udara tinggi. , sebaliknya, viskositas oli berkurang, dan perpindahan panas dari belitan transformator meningkat.

Selain instalasi luar ruangan, transformator berpendingin udara sering ditempatkan di ruangan tertutup yang tidak dipanaskan - ruang, di mana ventilasi alami biasanya dilengkapi dengan suplai udara dingin dan pembuangan udara panas melalui lubang ventilasi khusus di bagian bawah dan atas. kamar, masing-masing. Meskipun berventilasi, kondisi pendinginan transformator di dalam bilik masih lebih buruk daripada yang dipasang di luar ruangan, yang agak mengurangi masa pakainya. Namun, trafo yang dipasang di ruang dengan ventilasi alami dapat diisi daya secara terus-menerus pada daya pengenalnya pada suhu udara ruang tahunan rata-rata hingga 20 °C.

Arus nominal belitan primer dan sekunder transformator disebut arus yang ditentukan oleh kekuatan nominal masing-masing belitan.

Dibawah beban nominal pengertian beban sama dengan arus nominal.

Dalam mode operasi trafo tanpa beban berlebih pada posisi sakelar apa pun, serta untuk nilai tegangan apa pun yang disuplai ke belitan primer (tetapi tidak lebih tinggi dari + 5% dari nilai tegangan keran ini), belitan sekunder transformator dapat dibebani tidak lebih tinggi dari arus pengenal.