Transformer onder belastingstoestand

Veld: Stroomschakelaar

China

Transformatiebedrijf onder belasting

Wanneer een transformatie onder belasting staat, is de secundaire winding verbonden met een belasting, die resistief, inductief of capaciteitsgebonden kan zijn. Een stroom $I 2$ stroomt door de secundaire winding, waarvan de grootte bepaald wordt door de spanning $V 2$ en de belastingsimpedantie. De fasehoek tussen de secundaire stroom en spanning hangt af van de belastingskenmerken.

Uitleg van transformatiebelasting

Het operationele gedrag van een transformatie onder belasting wordt als volgt uitgelegd:

Wanneer de secundaire kant van de transformatie openstaat, trekt het een leegloopstroom op van de hoofdvoeding. Deze leegloopstroom genereert een magnetomotorische kracht $N 0 I 0$ , die een flux Φ in het transformatiekern opbouwt. De schakeling van de transformatie onder leegloopcondities wordt weergegeven in de onderstaande tekening:

Interactie van transformatiebelastingsstroom

Wanneer een belasting aan de secundaire kant van de transformatie wordt aangesloten, stroomt er een stroom $I 2$ door de secundaire winding, wat een magnetomotorische kracht (MMF) $N 2 I 2$ induceert. Deze MMF genereert een flux ϕ2 in de kern, die de oorspronkelijke flux ϕ tegenwerkt volgens de wet van Lenz.

Faseverschil en vermogensfactor in transformatie

Het faseverschil tussen $V1$ en $I1$ definieert de vermogensfactorhoek ϕ1 aan de primaire kant van de transformatie. De secundaire vermogensfactor hangt af van het type belasting dat aan de transformatie is aangesloten:

Voor een inductieve belasting (zoals getoond in de fasor-diagram hierboven) is de vermogensfactor traag.
Voor een capaciteitsgebonden belasting is de vermogensfactor voortraag.

De totale primaire stroom $I1$ is de vector som van de leegloopstroom $I0$ en de compenserende stroom $I'1$ , dus,

Fasor-diagram van transformatie met inductieve belasting

Het fasor-diagram van een echte transformatie onder inductieve belasting wordt hieronder getoond:

Stappen om het fasor-diagram te construeren

Neem de flux Φ als referentie.
Geforceerde emfs $E 1$ en $E 2$ lopen 90° achter op de flux.
De component van de toegepaste primaire spanning die $E 1$ compenseert, wordt aangeduid als $V' 1$ (d.w.z., $V'1 = -E1)$ .
Leegloopstroom $I0$ loopt 90° achter op $V' 1$ .
Voor een traag vermogensfactorbelasting, loopt de stroom $I 2$ $E 2$ achter met hoek ϕ_2.
Spoelweerstand en lekreactant veroorzaken spanningval, waardoor de secundaire terminalspanning: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R$ ₂ is in fase met $I 2$ .
$I 2 X 2$ staat loodrecht op $I 2$ .

Primaire stroom $I 1$ is de fasorsom van $I' 1$ en $I0$ , waarbij $I' 1 = -I 2$ .
Toegepaste primaire spanning: $V1 = V'1 + (primary voltage drops)$

$I 1 R 1$ is in fase met $I 1$ .
$I 1 X 1$ staat loodrecht op $I 1$ .

Het faseverschil tussen $V 1$ en $I 1$ definieert de primaire vermogensfactorhoek ϕ1.
Secundaire vermogensfactor:

Traag voor inductieve belastingen (zoals in het fasor-diagram).
Voortraag voor capaciteitsgebonden belastingen.

Stappen om het fasor-diagram voor capaciteitsgebonden belasting te tekenen

Neem de flux Φ als referentie.
Geforceerde emfs $E 1$ en $E 2$ lopen 90° achter op de flux.
De component van de toegepaste primaire spanning die $E 1$ compenseert, wordt aangeduid als $V' 1$ (d.w.z., $V' 1 = -E 1$ ).
Leegloopstroom $I 0$ loopt 90° achter op $V' 1$ .
Voor een voortraag vermogensfactorbelasting, loopt de stroom $I 2$ $E 2$ voor met hoek ϕ_$2$.
Spoelweerstand en lekreactant veroorzaken spanningval, waardoor de secundaire terminalspanning: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R 2$ is in fase met $I 2$ .
$I 2 X 2$ staat loodrecht op $I 2$ .

Compenserende stroom $I' 1 = -I 2$ (gelijk in grootte, tegengesteld in fase aan $I 2$ ).
Primaire stroom $I 1$ is de fasorsom van $I' 1$ en $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Toegepaste primaire spanning $V 1$ is de fasorsom van $V' 1$ en primaire spanningval: $V 1 = V' 1 +(primary voltage drops)$

$I 1 R 1$ is in fase met $I 1$ .
$I 1 X 1$ staat loodrecht op $I 1$ .

Vermogensfactorhoeken:

Het faseverschil tussen $V 1$ en $I 1$ definieert de primaire vermogensfactorhoek ϕ_$1$.
De secundaire vermogensfactor (voortraag voor capaciteitsgebonden belastingen) hangt volledig af van het type aangesloten belasting.

Geef een fooi en moedig de auteur aan

Onderwerpen:

Transformer

Machines

Over experts

Edwiin

China

Expertisegebied

Power switch

Professioneel artikel

388

Aanbevolen

Meer

Hoofdtransformatorenongelukken en lichtgasaanwezigheden

1. Ongelukverslag (19 maart 2019)Op 19 maart 2019 om 16:13 werd door de monitoringsachtergrond een lichte gasactivering van hoofdtransformator nummer 3 gerapporteerd. Overeenkomstig de Code voor het bedrijf van elektrische transformatoren (DL/T572-2010) inspecteerden de onderhoudspersoneelsleden de ter plaatse aanwezige toestand van hoofdtransformator nummer 3.Ter plaatse bevestigd: Het WBH niet-elektrische beschermingspaneel van hoofdtransformator nummer 3 rapporteerde een lichte gasactivering

Leon

02/05/2026

Waarom moet de kern van een transformator slechts op één punt aangesloten zijn op aarde? Is meerpuntsaarding niet betrouwbaarder?

Waarom moet de transformatorkern worden aangesloten op aarde?Tijdens het gebruik staan de transformatorkern, samen met de metalen structuren, onderdelen en componenten die de kern en de windingen vasthouden, in een sterk elektrisch veld. Onder invloed van dit elektrische veld krijgen ze een relatief hoog potentiaal ten opzichte van de aarde. Als de kern niet wordt aangesloten op aarde, zal er een potentiaalverschil bestaan tussen de kern en de aangesloten bevestigingsstructuren en tank, wat kan

Vziman

01/29/2026

Wat is het verschil tussen gelijkrichtertransformatoren en stroomtransformatoren?

Wat is een rechthoekig transformator?"Energieconversie" is een algemene term die rectificatie, inversie en frequentieconversie omvat, waarbij rectificatie het meest gebruikt wordt. Rechthoekige apparatuur zet ingangswisselstroom om in gelijkstroomuitgang via rectificatie en filtering. Een rechthoekig transformator fungeert als de voedingstransformator voor dergelijke rechthoekige apparatuur. In industriële toepassingen wordt de meeste gelijkstroomvoeding verkregen door een rechthoekig transforma

Vziman

01/29/2026

Hoe transformer kernfouten beoordelen detecteren en oplossen

1. Risico's, oorzaken en soorten meerpuntsaardingfouten in transformatorkernen1.1 Risico's van meerpuntsaardingfouten in de kernBij normaal gebruik moet een transformatorkern slechts op één punt worden aangesloten. Tijdens het gebruik omringen wisselende magnetische velden de windingen. Door elektromagnetische inductie bestaan parasitaire capaciteiten tussen de hoogspannings- en laagspanningswindingen, tussen de laagspanningswinding en de kern, en tussen de kern en de tank. De onder stroom staan

Vziman

01/27/2026