Migliore risposta
Le seguenti informazioni tratte da “Copper Development Assoc. Inc “pagina web Aumento della temperatura ed efficienza del trasformatore
” Tutti i dispositivi che utilizzano elettricità emettono calore di scarto come sottoprodotto del loro funzionamento. I trasformatori non fanno eccezione. Il calore generato durante il funzionamento del trasformatore provoca laumento della temperatura nelle strutture interne del trasformatore. In generale, i trasformatori più efficienti tendono ad avere un aumento della temperatura inferiore, mentre le unità meno efficienti tendono ad avere un aumento della temperatura più elevato.
Aumento della temperatura del trasformatore è definito come laumento medio della temperatura degli avvolgimenti al di sopra della temperatura ambiente (circostante), quando il trasformatore è caricato secondo il valore di targa.
I trasformatori a secco sono disponibili con tre aumenti di temperatura standard: 80 ° C, 115 ° C o 150 ° C. I trasformatori riempiti di liquido sono disponibili con incrementi standard di 55 ° C e 65 ° C. Questi valori si basano su una temperatura ambiente massima di 40 ° C. Ciò significa, ad esempio, che un trasformatore a secco con aumento di 80 ° C funzionerà a una temperatura media dellavvolgimento di 120 ° C a pieno carico nominale, in un ambiente di 40 ° C. (I cosiddetti punti caldi allinterno del trasformatore possono essere a una temperatura più alta della media.) Poiché la maggior parte dei trasformatori a secco utilizza lo stesso isolamento sui propri avvolgimenti (tipicamente valutato a 220 ° C), indipendentemente dallaumento della temperatura di progetto, lunità di aumento spazio per un sovraccarico occasionale rispetto a ununità di aumento di 150 ° C, senza danneggiare lisolamento o compromettere la durata del trasformatore.
Un trasformatore di aumento di temperatura inferiore si traduce in un trasformatore con maggiore capacità di sovraccarico. Ad esempio, ununità di tipo a secco con aumento di 80 ° C con isolamento a 220 ° C ha una capacità di riserva di 70 ° C rispetto a ununità da 150 ° C. Ciò consente allunità 80C di funzionare con una capacità di sovraccarico del 15-30\% senza influire sulla durata prevista del trasformatore. Inoltre, un trasformatore più freddo significa ununità più affidabile e più tempo di attività. “
Risposta
In termini semplici, laumento di temperatura in un trasformatore è laumento di temperatura negli avvolgimenti di rame utilizzati nel trasformatore quando viene applicata tensione. Laumento della temperatura è causato dalla perdita di potenza che viene convertita in calore durante la trasformazione. Ci sono 3 perdite di potenza nel trasformatore
1) perde a causa della resistenza dellavvolgimento durante il passaggio di corrente attraverso gli avvolgimenti (proporzionale al quadrato della corrente x resistenza)
2) Isteresi e
3) perdite di correnti parassite nel nucleo di ferro causate dal campo magnetico indotto dalla tensione CA applicata al trasformatore.
Le perdite di isteresi nel nucleo sono dovute allinversione del campo magnetico lasciando una certa rimanenza di magnetismo durante linversione dovuta al nucleo di ferro mentre le perdite di correnti parassite sono la circolazione interna di correnti causate dallinduzione del campo magnetico nel nucleo.
Mentre listeresi e le perdite di correnti parassite rimarranno costanti indipendentemente dai carichi nei circuiti esterni , la resistenza dellavvolgimento varierà con i carichi.
Ciò porta alla generazione di calore nel nucleo e negli avvolgimenti del trasformatore con conseguente aumento della temperatura nel trasformatore. I trasformatori sono progettati per sopportare laumento di temperatura negli avvolgimenti fino a 80 ° C (temperatura massima 120 ° C assumendo una temperatura normale di 40 ° C).