100kVA的变压器能不能带100KW的负载
变压器在带有负载时,当二次侧电流变化时,一次侧电流也相应变化,这是因为变压器的一、二次侧感应电压是由绕组铁芯中的磁通大小决定的,为了维持电压不变,磁通大小也应不变,当二次侧无电流时,这个磁通是由一次侧绕组的励磁电流决定的(空载流,当二次侧有电流流过时,副边绕组中就会产生磁通,此磁通与空载磁通的方向相反,于是一次绕组必须增加电流产生磁通来抵消二次侧产生的反向磁通,这样才能维持铁芯中的磁通大小不变。原、副边负载电流的大小与它们的匝数成反比,如下式 所示
I₁W₁=I₂W₂,这就是上面说的情况。
简单地说,100kVA的变压器是不能带100KW的负载。因为变压器存在效率问题,它要用变压器的输出功率与输入功率的百分比表示,效率一般用η表示,输出功率用P₂表示,输入功率用P₁表示,归纳它的计算公式为 η=P₂/P₁×100%。
输入功率P₁包括输出功率P₂、铁损Pᴄ和铜损Pᴛ,即P₁=P₂+Pᴄ+Pᴛ所以变压器的效率 η=P₂/P₂+Pᴄ+Pᴛ×100%,而输出功率与负载功率因数cosφ₂和负载系数β有关,即 β=S₂/Sₑ,式中S₂是指变压器的实际负载;Sₑ是指变压器的额定负载。因为变压器是一种静止的设备,没有机械损耗,所以效率很高,一般在95%以上。
当负载功率因数cosφ₂一D时,效率会随负载电流变化的曲线,如下图所示。
从图中可以看出,效率η随负载的增加从零增大到极限值后,它就开始降低。这是因为负载变大后,二次侧电流也大,故铜损也随之增大的缘故。
当忽略变压器中阻抗电压的影响时 η=βSₑcosφ₂/βPSₑcosφ₂+P₀+β²Pᴅ×100%=√3U₂I₂cosφ₂/√3U₂I₂cosφ₂+P₀+β²Pᴅ×100%。
式中的P₂为变压器输出的有功功率(KW);P₁为变压器输入有功功率(KW);P₀为变压器空载损耗,即铁损(KW);Pᴅ为变压器短路损耗,即铜损(KW)。
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