100kVA的變壓器能不能帶100KW的負(fù)載
變壓器在帶有負(fù)載時,當(dāng)二次側(cè)電流變化時,一次側(cè)電流也相應(yīng)變化,這是因為變壓器的一、二次側(cè)感應(yīng)電壓是由繞組鐵芯中的磁通大小決定的,為了維持電壓不變,磁通大小也應(yīng)不變,當(dāng)二次側(cè)無電流時,這個磁通是由一次側(cè)繞組的勵磁電流決定的(空載流,當(dāng)二次側(cè)有電流流過時,副邊繞組中就會產(chǎn)生磁通,此磁通與空載磁通的方向相反,于是一次繞組必須增加電流產(chǎn)生磁通來抵消二次側(cè)產(chǎn)生的反向磁通,這樣才能維持鐵芯中的磁通大小不變。原、副邊負(fù)載電流的大小與它們的匝數(shù)成反比,如下式 所示
I₁W₁=I₂W₂,這就是上面說的情況。
簡單地說,100kVA的變壓器是不能帶100KW的負(fù)載。因為變壓器存在效率問題,它要用變壓器的輸出功率與輸入功率的百分比表示,效率一般用η表示,輸出功率用P₂表示,輸入功率用P₁表示,歸納它的計算公式為 η=P₂/P₁×100%。
輸入功率P₁包括輸出功率P₂、鐵損Pᴄ和銅損Pᴛ,即P₁=P₂+Pᴄ+Pᴛ所以變壓器的效率 η=P₂/P₂+Pᴄ+Pᴛ×100%,而輸出功率與負(fù)載功率因數(shù)cosφ₂和負(fù)載系數(shù)β有關(guān),即 β=S₂/Sₑ,式中S₂是指變壓器的實際負(fù)載;Sₑ是指變壓器的額定負(fù)載。因為變壓器是一種靜止的設(shè)備,沒有機(jī)械損耗,所以效率很高,一般在95%以上。
當(dāng)負(fù)載功率因數(shù)cosφ₂一D時,效率會隨負(fù)載電流變化的曲線,如下圖所示。
從圖中可以看出,效率η隨負(fù)載的增加從零增大到極限值后,它就開始降低。這是因為負(fù)載變大后,二次側(cè)電流也大,故銅損也隨之增大的緣故。
當(dāng)忽略變壓器中阻抗電壓的影響時 η=βSₑcosφ₂/βPSₑcosφ₂+P₀+β²Pᴅ×100%=√3U₂I₂cosφ₂/√3U₂I₂cosφ₂+P₀+β²Pᴅ×100%。
式中的P₂為變壓器輸出的有功功率(KW);P₁為變壓器輸入有功功率(KW);P₀為變壓器空載損耗,即鐵損(KW);Pᴅ為變壓器短路損耗,即銅損(KW)。
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