Beste svaret
Følgende informasjon hentet fra “Copper Development Assoc. Inc ”webside Temperaturstigning og transformatoreffektivitet
“ Alle enheter som bruker strøm gi bort spillvarme som et biprodukt av driften. Transformatorer er ikke noe unntak. Varmen som genereres ved transformatoroperasjon forårsaker temperaturøkning i transformatorens indre strukturer. Generelt har mer effektive transformatorer en tendens til å ha lavere temperaturstigning, mens mindre effektive enheter har en tendens til å ha høyere temperaturstigning.
Transformatorens temperaturstigning er definert som den gjennomsnittlige temperaturstigningen for viklingene over omgivelsestemperaturen (når omgivelsestemperaturen) når transformatoren er lastet med merkeplass.
Tørrtransformatorer er tilgjengelige i tre standard temperaturøkninger: 80C, 115C eller 150C. Væskefylte transformatorer kommer i standardøkninger på 55C og 65C. Disse verdiene er basert på en maksimal omgivelsestemperatur på 40C. Det betyr for eksempel at en 80C stiger tørr transformator vil operere ved en gjennomsnittlig viklingstemperatur på 120C når den er på full belastning, i et 40C omgivende miljø. (Såkalte hot spots i transformatoren kan ha en høyere temperatur enn gjennomsnittet.) Siden de fleste tørre transformatorer bruker samme isolasjon på viklingene (vanligvis vurdert til 220C), uavhengig av designtemperaturstigningen, har 80C-stigeenheten mer rom for en og annen overbelastning enn en 150C stigeenhet, uten å skade isolasjonen eller påvirke transformatorens levetid.
En transformator med lavere temperaturstigning resulterer i en transformator med høyere overbelastningsevne. For eksempel har en 80C stiger tørr enhet med 220C isolasjon 70C reservekapasitet sammenlignet med en 150C enhet. Dette gjør at 80C-enheten kan operere med en overbelastningsevne på 15-30\% uten å påvirke transformatorens forventede levetid. Også, en kjøligere driftstransformator betyr en mer pålitelig enhet og mer oppetid. ”
Svar
Enkelt sagt er temperaturøkningen i en transformator økningen i temperaturen i kobberviklingene som brukes i transformatoren når spenning påføres den. Temperaturstigningen er forårsaket av strømtap som omdannes til varme mens den transformeres. Det er 3 strømtap i transformatoren
1) taper på grunn av motstanden av viklingen mens den strømmer gjennom viklingene (proporsjonal med kvadratet av strømmen x motstanden)
2) Hysterisis og
3) virvelstrømstap i jernkjernen forårsaket av magnetfelt indusert av vekselstrøm påført transformatoren.
Hysterisistap i kjernen skyldes reversering i magnetfeltet og etterlater litt rest av magnetisme mens reversering på grunn av jernkjerne mens virvelstrømstap er intern sirkulasjon av strømmer forårsaket av induksjon av magnetfelt i kjernen.
Mens tap av hysterisis og virvelstrøm vil forbli konstant uavhengig av belastningene i de eksterne kretsene , vil viklingsmotstand variere med belastninger.
Dette fører til varmegenerering i kjernen og viklingene av transformatoren, noe som fører til temperaturøkning i transformatoren. Transformatorene er designet for å tåle temperaturøkningen i viklingene opptil 80 grader C (maks temperatur 120 grader C forutsatt normal temperatur som 40 grader C).