VRAAG 5: DRIEFASETRANSFORMATORS 5.1 Noem TWEE onderdele van die verkoelingstelsel in driefasetransformators - NSC Electrical Technology Power Systems - Question 5 - 2023 - Paper 1

Die grootste bydraende tipe verlies tot hitte in driefasetransformators is die koperverslae, wat ontstaan deur die weerstand in die koper-wikkelinge wanneer stroom deurvloei.

Een toepassing van 'n ster-delta-transformator in 'n transmissienetwerk is die vermindering van die aanslagstroom wanneer motors aan die netwerk gekoppel word, wat help om die stelsels te beskerm teen oorlaai.

Werwelstroomverliese in transformators kan verminder word deur gebruik te maak van lamineringsplate. Hierdie plate beperk die sirkulasie van werwelstromen binne die ferromagnetiese kern, wat die totale verliese verminder.

Hitte in transformators moet verloor gaan om die temperatuur binne die eenheid te handhaaf, en te voorkom dat dit oorverhit. Oorverhitting kan lei tot skade aan die isolasie en uiteindelik die mislukking van die transformator.

Die verkoelingsmetode wat vir baie groot transformators gebruik word, is die geforseerde koelingstelsel, wat 'n aktiewe stelsels van pompes en verkoelingselemente insluit.

Die Buchholz-relé funksioneer as 'n beskermingsmeganisme wat olieverlies of gasontwikkeling binne die transformator opspoor. Dit aktiveer 'n alarm of skakel die transformer af om skade te voorkom.

Die primêre stroom kan bereken word met die formule:

$I_1 = \frac{S}{\sqrt{3} V_{L1}}$

waar S = 100 \text{ kVA} en V_{L1} = 11 000 \text{ V}.

Dus:

$I_1 = \frac{100 000}{\sqrt{3} \cdot 11 000} = 5.25 \text{ A}$

Die sekondêre fasespanning kan bereken word met die transformator verhouding.

$\frac{N_1}{N_2} = \frac{V_{F1}}{V_{F2}} \Longrightarrow V_{F2} = \frac{V_{F1}}{TR} = \frac{11 000}{48} = 229.17 \text{ V}$

Die totale werkladingskapasiteit kan bereken word as:

$P = S \cdot \text{cos}(\phi) = 100 \text{ kVA} \cdot 0.9 = 90 \text{ kW}$

Die kennis van die transformator kan diagrammaties voorgestel word soos volg:

• Diagram 1:

  • Duidelike aanduiding van die primêre en sekondêre windings in ster en delta.

• Diagram 2:

  • Driefase verbindings in ooreenstemming met die transformator verhouding.

Die verlangingstransformator word gebruik om die faseverskuiwing zwischen die primêre en sekondêre drywing te beheer, ten einde die oorgangsstrome te optimaliseer.

Die primêre drywing is gelyk aan die sekondêre drywing in 'n transformator, maar moet in ag geneem word dat, wanneer die spanning verhoog, die stroom ook verhoog. Dit lei tot 'n verhoogde drywing in die transformator.