+7 351 239-90-31

Влияние ПКЭ на трансформатор

11 марта 2013

Существенное влияние на работу трансформаторов и сохранение гарантийных обязательств производителей оказывают следующие параметры качества электроэнергии (ПКЭ):

  • Установившееся отклонение напряжения (на высокой стороне);
  • Отклонение частоты электрической сети (на высокой стороне).

По сути, выполнение замеров ПКЭ до выбора трансформатора позволяет определить допустимость эксплуатации. А в случае выхода трансформатора из строя, подтверждение замерами ПКЭ соответствия электроэнергии ГОСТу позволяет аргументировать гарантийный сервис.

Внимание к вышеперечисленным ПКЭ основано на том, что их отклонение даже на 10-15% (небольшое по сравнению с возможностями перегрузки трансформатора увеличенной нагрузкой на низкой стороне) достаточно для того чтобы вывести из строя трансформатор.

Столь сильное влияние ПКЭ на высокой стороне объясняется нелинейными зависимостями тока первичной обмотки от магнитных характеристик сердечника трансформатора (магнитопровода), а именно:
- ток первичной обмотки() обратно пропорционален магнитной проницаемости ()

- в свою очередь магнитная проницаемость()резко уменьшается при переходе магнитопровода из точки рабочей характеристики магнитного поля (магнитной индукции)  в область насыщения (участок графика, где магнитная индукция () не изменяется).


- при этом для магнитной индукции ()  справедливо выражение

где: - действующее значение напряжения,- частота напряжения


Таким образом, повышение уровня напряжения питания или понижение частоты напряжения питания приводит к увеличению магнитной индукции (магнитного поля) и падению проницаемости сердечника трансформатора (у трансформатора пропадает связь между первичной и вторичной обмоткой).
В этот момент ток первичной обмотки резко увеличивается и этому нарастанию не противостоит ничего кроме омического сопротивления обмотки (активного сопротивления). Индуктивное сопротивление зависит от магнитной проницаемости сердечника и в момент насыщения это сопротивление, как и проницаемость, становится близкое к нулю.
В итоге, при номинальной нагрузке и максимальном напряжении сети (минимальной частоте)трансформатор выходит из строя по причине перегрева.
Выход из строя трансформатора по причине несоответствия электроэнергии ГОСТу имеет серьезные финансовые последствия (гарантийный сервис производителей на такие случаи не распространяется). Стоимость предотвращения таких последствий невелика относительно стоимости трансформатора и требует лишь правильных подходов при подборе или диагностики оборудования.