Transformer Under Belastning

Fält: Strömbrytare

China

Transformer Operation Under Load Conditions

När en transformer är under belastning ansluter dess sekundära spole till en last, vilken kan vara resistiv, induktiv eller kapacitiv. En ström $I 2$ flödar genom den sekundära spolen, med sin magnitud bestämd av terminalspänningen $V 2$ och lastimpedansen. Fasvinkeln mellan den sekundära strömmen och spänningen beror på lastens egenskaper.

Explanation of Transformer Load Operation

Transformerns driftbeteende under belastning detaljerar som följer:

När den sekundära sidan av transformern är öppen-cirkelad drar den en tomgångsström från huvudförsörjningen. Denna tomgångsström inducerar en magnetisk kraft $N 0 I 0$ , vilket etablerar en flöde Φ i transformerns kärna. Kretsens konfiguration för transformern under tomgångsförhållanden illustreras nedan:

Transformer Load Current Interaction

När en last ansluts till den sekundära sidan av transformern flödar strömmen $I 2$ genom den sekundära spolen, vilket inducerar en magnetisk kraft (MMF) $N 2 I 2$ . Denna MMF genererar en flöde ϕ2 i kärnan, vilken motverkar den ursprungliga flöden ϕ enligt Lenz lag.

Phase Difference and Power Factor in Transformer

Fasforskiljningen mellan $V1$ och $I1$ definierar effektfaktorsvinkeln ϕ1 på transformerns primära sida. Effektfaktorn på den sekundära sidan beror på typen av last som är ansluten till transformern:

För en induktiv last (som visas i fasordiagrammet ovan) är effektfaktorn efterlämnande.
För en kapacitiv last är effektfaktorn föregående.

Den totala primära strömmen $I1$ är vektorsumman av tomgångsströmmen $I0$ och den motverkande strömmen $I'1$ , dvs,

Phasor Diagram of Transformer with Inductive Load

Fasordiagrammet för en faktisk transformer under induktiv belastning illustreras nedan:

Steps to Construct the Phasor Diagram

Ta flödet Φ som referens.
Inducerade emf $E 1$ och $E 2$ ligger 90° efter flödet.
Komponenten av den primära tillämpade spänningen som balanserar $E 1$ betecknas som $V' 1$ (dvs, $V'1 = -E1)$ .
Tomgångsströmmen $I0$ ligger 90° efter $V' 1$ .
För en efterlämnande effektfaktorlast ligger strömmen $I 2$ $E 2$ efter vinkel ϕ_2.
Spolemotstånd och läckagereaktans orsakar spänningsfall, vilket gör den sekundära terminalspänningen: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R$ ₂ är i fas med $I 2$ .
$I 2 X 2$ är ortogonal till $I 2$ .

Primära strömmen $I 1$ är fasorsumman av $I' 1$ och $I0$ , där $I' 1 = -I 2$ .
Primärt tillämpad spänning: $V1 = V'1 + (primary voltage drops)$

$I 1 R 1$ är i fas med $I 1$ .
$I 1 X 1$ är ortogonal till $I 1$ .

Fasforskiljningen mellan $V 1$ och $I 1$ definierar primära effektfaktorsvinkeln ϕ1.
Sekundär effektfaktor:

Efterlämnande för induktiva laster (som i fasordiagrammet).
Föregående för kapacitiva laster.

Steps to Draw Phasor Diagram for Capacitive Load

Ta flödet Φ som referens.
Inducerade emf $E 1$ och $E 2$ ligga 90° efter flödet.
Komponenten av den primära tillämpade spänningen som balanserar $E 1$ betecknas som $V' 1$ (dvs, $V' 1 = -E 1$ ).
Tomgångsströmmen $I 0$ ligger 90° efter $V' 1$ .
För en föregående effektfaktorlast leder strömmen $I 2$ $E 2$ med vinkel ϕ_$2$.
Spolemotstånd och läckagereaktans orsakar spänningsfall, vilket gör den sekundära terminalspänningen: $V 2 = E 2 − (voltage drops)$

$I 2 R 2$ är i fas med $I 2$ .
$I 2 X 2$ är ortogonal till $I 2$ .

Motverkande ström $I' 1 = -I 2$ (likvärdig i magnitud, motsatt i fas till $I 2$ ).
Primära strömmen $I 1$ är fasorsumman av $I' 1$ och $I 0$ : $I^{1} = I^{1 ′} + I^{0}$
Primärt tillämpad spänning $V 1$ är fasorsumman av $V' 1$ och primära spänningsfall: $V 1 = V' 1 +(primary voltage drops)$

$I 1 R 1$ är i fas med $I 1$ .
$I 1 X 1$ är ortogonal till $I 1$ .

Effektfaktorsvinklar:

Fasforskiljningen mellan $V 1$ och $I 1$ definierar primära effektfaktorsvinkeln ϕ_$1$.
Sekundär effektfaktor (föregående för kapacitiva laster) beror helt på den anslutna lasttypen.

Ge en tips och uppmuntra författaren

Ämnen:

Transformator

Maskiner

Om experter

Edwiin

China

Rekommenderad

Mer

Huvudtransformatorolyckor och problem med lättgasdrift

1. Olycksfall (19 mars 2019)Kl 16:13 den 19 mars 2019 rapporterade övervakningsgränssnittet ett lätt gasåtgärd för huvudtransformator nr 3. I enlighet med Regler för drift av kraftomvandlare (DL/T572-2010) kontrollerade drift- och underhållspersonal (O&M) transformatorns tillstånd på plats.Bekräftelse på plats: Panelet WBH för icke-elektrisk skydd för huvudtransformator nr 3 rapporterade en lätt gasåtgärd för fas B i transformatorkroppen, och återställningen var ineffektiv. O&M-personal

Leon

02/05/2026

Varför måste en transformatorjärnsträng anslutas till jord endast vid ett endera? Är inte flera anslutningspunkter till jord mer pålitligt?

Varför måste transformatorernas kärna vara jordad?Under drift är transformatorernas kärna, tillsammans med de metalliska strukturerna, delarna och komponenterna som fastnar kärnan och vindningarna, alla belägna i ett starkt elektriskt fält. Under påverkan av detta elektriska fält får de en relativt hög potential i förhållande till marken. Om kärnan inte är jordad, kommer det att finnas en spänningsdifferens mellan kärnan och de jordade klampningsstrukturerna och tanken, vilket kan leda till inte

Vziman

01/29/2026

Vad är skillnaden mellan rektifiertransformatorer och strömförädlingstransformatorer

Vad är en rektifieringstransformator?"Energikonvertering" är en allmän term som omfattar rektifiering, invertering och frekvenskonvertering, där rektifiering är den mest använda bland dessa. Rektifieringsutrustning konverterar inkommande växelström till likströmsutdata genom rektifiering och filtrering. En rektifieringstransformator fungerar som strömförseendestransformator för sådan rektifieringsutrustning. I industriella tillämpningar erhålls de flesta likströmskällor genom att kombinera en re

Vziman

01/29/2026

Hur man bedömer identifierar och felsöker transformerkärn fel

1. Faror, orsaker och typer av flerpunktsjordningsfel i transformerjärn1.1 Faror med flerpunktsjordningsfel i järnetUnder normal drift måste en transformerjärna vara jordad vid endast ett punkt. Under drift omger alternerande magnetfält vindningarna. På grund av elektromagnetisk induktion finns parasitiska kapaciteter mellan högspännings- och lågspänningsvindningar, mellan lågspänningsvindning och kärnan, samt mellan kärnan och tanken. De spända vindningarna kopplar genom dessa parasitiska kapac

Vziman

01/27/2026