Velg energieffektive distribusjonstransformatorer

Definisjon av transformatortap

Transformatortap kan hovedsakelig deles inn i to typer: tomgångstap og belastningstap. Disse tapene forekommer uavhengig av anvendelsesscenariet eller effektklasse for alle typer transformatorer.

Det er imidlertid to ytterligere typer tap: ekstra tap som forårsakes av harmoniske, og tap som er spesielt relevante for større transformatorer – kjøling eller hjelpetap, som oppstår på grunn av bruk av kjøleutstyr som ventilatorer og pumper.

Tomgångstap

Disse tapene oppstår i transformatorjernkernen hver gang transformatoren er strømført (selv når sekundærkretsen er åpen). De kalles også jern- eller kjerntap, og de forblir konstante.
Tomgångstap består av:

Hysteresetap

Disse tapene skyldes friksjonell bevegelse av magnetiske domener i kjernlameller som de magnetiseres og demagnetiseres av det alternerende magnetfeltet. De avhenger av type materiale som brukes til kjernen.

Hysteresetap utgjør typisk mer enn halvparten av totalen av tomgångstap (omkring 50% til 70%). I fortiden var denne andelen mindre (på grunn av en høyere bidrag fra virvelstrømtap, spesielt i relativt tykke plater som ikke hadde blitt behandlet med laser).

Virvelstrømtap

Disse tapene oppstår ved at varierte magnetfelt genererer virvelstrømmer i kjernlameller, dermed produserer varme.
Disse tapene kan reduseres ved å bygge kjerne av tynne, lamellede plater isolert fra hverandre med et tynn vernikklag for å redusere virvelstrømmer. Nå utgjør virvelstrømtap generelt 30% til 50% av totalen av tomgångstap. Når man vurderer innsats for å forbedre effektiviteten av distribusjonstransformatorer, har den mest betydelige fremgangen vært gjort i å redusere disse tapene.
Det er også mindre tap av streifstrøm og dielektriske tap i transformatorkjernen, som typisk utgjør ikke mer enn 1% av totalen av tomgångstap.

Belastningstap

Disse tapene er vanligvis kjent som kobber-tap eller kortslutningstap. Belastningstap varierer etter transformatorens lastforhold.
Belastningstap består av:

Ohmsk varmetap

Noen ganger kalt kobbertap, da det er den dominante resistive komponenten av belastningstap. Dette tapet oppstår i transformatorvindingene og skyldes motstanden i ledningen.
Størrelsen på disse tapene øker proporsjonalt med kvadratet av laststrømmen og er også proporsjonal med motstanden i vindingen. Det kan reduseres ved å øke tverrsnittareal av ledningen eller forkorte vindinglengden. Bruk av kobber som ledningsmateriale hjelper med å balansere vekt, størrelse, kostnad og motstand; øking av ledningsdiameter innenfor rammen av andre designbegrensninger kan videre redusere tap.

Ledningens virvelstrømtap

Virvelstrømmer, som resulterer fra det alternerende strømfeltet, oppstår også i vindingene. Reduksjon av ledningens tverrsnittareal kan redusere virvelstrømmer, så strandede ledninger benyttes for å oppnå den nødvendige lave motstanden samtidig som virvelstrømtap kontrolleres.

Dette kan unngås ved å bruke en kontinuerlig transponert ledning (CTC). I en CTC transponeres trådene ofte for å jevnbytte fluksforskjeller og likestille spenningsforskjeller.