Transformatör Yükte Kayıp (Pk) Optimizasyonu: CTC İletkenler ve Kaçak Kayıplar
I²R omik kayıplar, sargı içi fuko akımı kayıpları (Pwe), gövde ve kazan kaçak kayıpları (Pws), CTC iletkenler ve 75°C/120°C sıcaklık düzeltme formülleri.
1. IEC 60076-1 uyarınca yük kaybının bileşenleri
Anma akımındaki toplam yük kaybı (Pk), DC omik direnç kayıpları ile kaçak kayıplardan oluşur:
Pk = Pdc + Pstray = I2 Rdc + Pwe + Pws
Kayıp bileşenlerinin ayrımı:
- Pdc: Bakır veya alüminyum iletkenlerdeki doğru akım I2 R direnç kaybı.
- Pwe: Enine kaçak manyetik alanların yol açtığı, sargı iletkenlerinin içindeki girdap akımı kayıpları.
- Pws: Yapısal bileşenlerdeki (sıkıştırma kirişleri, gergi çubukları, nüve çerçeveleri ve tank duvarları) kaçak kayıplar.
2. Sargı girdap akımı kayıplarının matematiksel ifadesi
Kaçak akı yoğunluğu By'ye dik yöndeki kalınlığı h olan bir iletken için:
Pwe ≈ (m · ω2 · By2 · h2) / (24 · ρ) [W]
Pwe, h2 ile orantılı olduğundan, tek parça katı iletkenlerin ayrı ayrı yalıtılmış emaye tellere bölünmüş Sürekli Transpoze İletkenlerle (CTC) değiştirilmesi sargı girdap akımı kayıplarını 80%'ye kadar azaltır.
3. IEC 60076-1 uyarınca referans sıcaklık düzeltmesi
Deney sıcaklığı Ttest'te ölçülen kayıplar, referans sıcaklık Tref'e dönüştürülür (sıvı yalıtkanlı transformatörlerde 75°C, kuru tip Class F/H için 120°C / 145°C):
Pk(Tref) = Pdc(Ttest) · (235 + Tref) / (235 + Ttest) + Pstray(Ttest) · (235 + Ttest) / (235 + Tref) [for Copper]
4. Uygulamaya yönelik mühendislik ilkeleri
- Büyük güç transformatörlerinde (>10 MVA), tank iç çevresine yerleştirilen manyetik bakır veya alüminyum ekranlama plakaları kaçak akı yoğunlaşmalarını bastırır.
*Referans: IEC 60076-1:2011; IEEE Std C57.12.00-2021.*