Efficacité du transformateur

Le rendement du transformateur est déterminé par le rapport de la puissance P2 délivrée par le transformateur à la charge à la puissance P1 consommée par le réseau :

η = P2 / P1

L'efficacité caractérise l'efficacité de la conversion de tension dans un transformateur.

Dans les calculs pratiques, l'efficacité du transformateur est calculée par la formule

η = 1 — (∑P — (P2 + ∑P),

où ∑P = Pmail + Pmg — pertes totales dans le transformateur.

Cette formule est moins sensible aux erreurs de détermination de P1 et P2 et permet donc d'obtenir une valeur de rendement plus précise.

La puissance nette fournie par le transformateur au réseau est calculée par la formule

P2 = m NS U2n NS I2n NS kng NS Cosφ2 = kng NS Сn NS Cosφ2,

où kng = I2 / I2n — facteur de charge du transformateur.

Les pertes électriques dans les enroulements sont déterminées par l'expérience de court-circuit du transformateur.

Pmail = kng2 NS POui,

où Pk = rk x I21n — pertes de court-circuit au courant nominal.

Les pertes dans l'acier Rmg sont déterminées par l'essai au ralenti rmg = Ro

Ils sont supposés constants pour tous les modes de fonctionnement du transformateur, car lorsque u1 = const EMF E1 dans les modes de fonctionnement change de manière insignifiante.

Sur la base de ce qui précède, l'efficacité du transformateur peut être déterminée par la formule suivante :

η = (Po + kng2 NS PSe) / (kng NS Сn NS Cosφ2 + Po + kng2 NS PSe),

L'analyse de cette expression montre que le rendement du transformateur a une valeur maximale à la charge lorsque les pertes dans les enroulements sont égales à celles dans l'acier.

Riz. 1. Détermination de la valeur optimale du facteur de charge du transformateur

De là, nous obtenons la valeur optimale du facteur de charge du transformateur :

kngopt = √Po / PTo être

Dans les transformateurs de puissance modernes, le coefficient de perte Po/ P1 = (0,25 — 0,4) ; par conséquent, le maximum de η se produit à kng = 0,5 - 0,6 (Fig. 1).

D'après la courbe η (kng), on peut voir que le transformateur a un rendement presque constant sur une large plage de variation de charge de 0,5 à 1,0. À faible charge, le η du transformateur chute fortement.

Poste de transformation