Selam! 12 KV transformatör tedarikçisi olarak bana sık sık bu kötü çocuklardaki kayıpların nasıl hesaplanacağı soruluyor. Bu nedenle, her şeyi sizin için anlaşılması kolay bir şekilde özetlemek amacıyla bu blog yazısını bir araya getirmeyi düşündüm.
Öncelikle trafo kayıplarını hesaplamanın neden önemli olduğundan bahsedelim. Yeni başlayanlar için transformatörünüzün ne kadar verimli olduğunu anlamanıza yardımcı olur. Kayıplar ne kadar düşük olursa transformatör o kadar verimli olur; bu da uzun vadede enerji maliyetlerinden tasarruf ettiğiniz anlamına gelir. Ayrıca transformatörle ilgili aşırı ısınma veya yalıtım sorunları gibi olası sorunları belirlemenize de yardımcı olur.
Bir transformatörde iki ana kayıp türü vardır: bakır kayıpları ve demir kayıpları. Her birine daha yakından bakalım.
Bakır Kayıpları
I²R kayıpları olarak da bilinen bakır kayıpları transformatörün sargılarında meydana gelir. Akım sargılardan aktığında, bakır telde elektrik enerjisinin bir kısmının ısıya dönüşmesine neden olan bir direnç vardır. Bakır kaybının miktarı sargılardan geçen akıma ve telin direncine bağlıdır.
Bakır kayıplarını hesaplama formülü şöyledir:
[P_{cu}=I^{2}R]
burada (P_{cu}) watt cinsinden bakır kaybıdır, (I) amper cinsinden akımdır ve (R) ohm cinsinden sargının direncidir.
Bir transformatördeki toplam bakır kayıplarını hesaplamak için hem birincil hem de ikincil sargıları dikkate almanız gerekir. Multimetre kullanarak sargıların direncini ölçebilir ve transformatörün nominal gücünü ve voltajını kullanarak sargılardan akan akımı hesaplayabilirsiniz.
Örneğin, anma gücü 1000 kVA ve birincil voltajı 12 kV olan 12 KV'lik bir transformatörünüz olduğunu varsayalım. Birincil taraftaki nominal akım aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanabilir:
[I=\frac{S}{\sqrt{3}V}]
(S) volt amper cinsinden nominal güç, (V) volt cinsinden voltajdır.
[I=\frac{1000\times1000}{\sqrt{3}\times12000}\approx48.11A]
Birincil sargının direnci (0,1\Omega) ise, birincil taraftaki bakır kaybı:
[P_{cu1}=I^{2}R=(48,11)^{2}\times0,1\approx231,46W]
Toplam bakır kayıplarını elde etmek için ikincil sargı için de benzer bir hesaplama yaparsınız.
Demir Kayıpları
Transformatörün çekirdeğinde çekirdek kayıpları olarak da bilinen demir kayıpları meydana gelir. Bu kayıplara iki ana faktör neden olur: histerezis ve girdap akımları.
Histerezis Kaybı
Histerezis kaybı, transformatör çekirdeğinin tekrarlanan mıknatıslanması ve mıknatıslığının giderilmesi nedeniyle kaybedilen enerjidir. Alternatif bir akım birincil sargıdan aktığında, çekirdekteki manyetik alanların hizalanmasına ve yeniden hizalanmasına neden olan bir manyetik alan yaratır. Bu işlem, ısı olarak dağıtılan enerji gerektirir.
Histerezis kaybını hesaplamak için formül:
[P_{h}=k_{h}fB_{m}^{n}V]
burada (P_{h}) watt cinsinden histerezis kaybıdır, (k_{h}) çekirdeğin malzemesine bağlı bir sabittir, (f) hertz cinsinden alternatif akımın frekansıdır, (B_{m}) Tesla cinsinden çekirdekteki maksimum akı yoğunluğudur, (n) bir sabittir (genellikle 1,5 ile 2,5 arasında) ve (V) çekirdeğin metreküp cinsinden hacmidir.
Girdap Akımı Kaybı
Girdap akımı kaybı, çekirdekte indüklenen akımlar nedeniyle kaybedilen enerjidir. Çekirdekteki manyetik alan değiştiğinde, çekirdek malzemesinde girdap akımları adı verilen küçük akımlar indüklenir. Bu akımlar dairesel yollarda akar ve çekirdekte ısınmaya neden olur.
Girdap akımı kaybını hesaplamak için formül:
[P_{e}=k_{e}f^{2}B_{m}^{2}t^{2}V]
burada (P_{e}) watt cinsinden girdap akımı kaybıdır, (k_{e}) çekirdeğin malzemesine bağlı bir sabittir, (f) hertz cinsinden alternatif akımın frekansıdır, (B_{m}) Tesla cinsinden çekirdekteki maksimum akı yoğunluğudur, (t) çekirdekteki laminasyonların metre cinsinden kalınlığıdır ve (V) çekirdeğin metreküp cinsinden hacmidir.
Toplam demir kaybı, histerezis kaybı ile girdap akımı kaybının toplamıdır:
[P_{i}=P_{h}+P_{e}]
Toplam Kayıplar
Bir transformatördeki toplam kayıplar, bakır kayıplarının ve demir kayıplarının toplamıdır:
[P_{toplam}=P_{cu}+P_{i}]
Şimdi trafo kayıplarını azaltmak için bazı pratik ipuçlarından bahsedelim. Bunun bir yolu, sarımlar ve çekirdek için yüksek kaliteli malzemeler kullanmaktır. Örneğin, sargılar için daha düşük dirençli bakır kullanmak bakır kayıplarını azaltabilir ve düşük histerezis ve girdap akımı kayıplarına sahip bir çekirdek malzemesi kullanmak demir kayıplarını azaltabilir.
Diğer bir yol ise transformatörü optimum yükte çalıştırmaktır. Transformatörler, nominal yüklerinin yaklaşık %50 - %70'i civarında çalıştıklarında en verimli olurlar. Transformatörün çok düşük veya çok yüksek yükte çalıştırılması kayıpları arttırabilir.
Eğer 12 KV transformatör arayışındaysanız,12KV Trafosayfa. Biz de sunuyoruzÖlçü TrafosuVe33kv 11kv Trafoseçenekler.
Kayıpların hesaplanması veya genel olarak transformatörlerimiz hakkında sorularınız varsa bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin. Elektrik ihtiyaçlarınız için en iyi seçimi yapmanıza yardımcı olmak için buradayız. İster küçük bir işletme ister büyük bir endüstriyel tesis olun, sizin için doğru transformatöre sahibiz. Bu nedenle, fiyat teklifi almak için bizimle iletişime geçmekten çekinmeyin ve bugün enerji maliyetlerinden tasarruf etmeye başlayın!
Referanslar
- Elektrik Makinelerinin Temelleri, Stephen J. Chapman
- Güç Sistemi Analizi ve Tasarımı: J. Duncan Glover, Mulukutla S. Sarma ve Thomas J. Overbye
