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Calcolatori elettrotecnici e di ingegneria

Calcolatore del rendimento giornaliero del trasformatore — Profilo di carico di 24 ore

Calcola il rendimento energetico giornaliero del trasformatore da un profilo di carico a più periodi, perdite nel ferro e perdite nel rame a pieno carico, con ripartizione delle perdite in kWh e diagnostica del ciclo di utilizzo.

Calcolo in tempo realeProcedimento visibile

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Nessuna ipotesi nascosta. Dati, unità e procedimento restano visibili così puoi verificare il calcolo.

Risultato calcolato

95,053% di rendimento sull'intera giornata

Energia in uscita: 880 kWh

Energia delle perdite nel ferro: 28,8 kWh

Energia delle perdite nel rame/da carico: 17 kWh

Energia totale delle perdite: 45,8 kWh

Energia in ingresso: 925,8 kWh

Carico medio ponderato nel tempo: 45,83%

Profilo di eccitazione inserito: 24 h

Periodo 1: 6 h × 100% × cos φ 0,8 → 480 kWh in uscita, 12 kWh di perdite nel rame

Periodo 2: 10 h × 50% × cos φ 0,8 → 400 kWh in uscita, 5 kWh di perdite nel rame

Periodo 3: 8 h × 0% × cos φ 0 → 0 kWh in uscita, 0 kWh di perdite nel rame

Limite del modello: le perdite nel ferro maturano solo per le ore di eccitazione inserite. Aggiungi un periodo al 0% di carico per il tempo eccitato a vuoto; ometti le ore solo quando il trasformatore è diseccitato.

Mostra il procedimento
  1. 1. Energia in uscita = Σ(kVA × frazione di carico × cos φ × ore) = 880 kWh.
  2. 2. Energia delle perdite nel ferro = 1,2 kW × 24 h = 28,8 kWh.
  3. 3. Energia delle perdite nel rame = Σ(2 kW × frazione di carico² × ore) = 17 kWh.
  4. 4. Energia in ingresso = 880 + 45,8 = 925,8 kWh.
  5. 5. η giornaliero = 880 ÷ 925,8 × 100 = 95,0529%.
Altre azioni

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Il calcolo, senza ipotesi nascoste

Modella un trasformatore di distribuzione su un ciclo di utilizzo giornaliero invece di valutarlo in un solo punto di funzionamento. Inserisci fino a quattro periodi in tensione con carichi e fattori di potenza diversi: MAXScanner somma l'energia erogata, l'energia delle perdite fisse nel ferro e l'energia delle perdite nel rame dipendenti dal carico.

Come usare questo calcolatore

1

Inserisci la potenza apparente nominale del trasformatore in kVA e le perdite affidabili a vuoto/nel ferro e a pieno carico/nel rame.

2

Descrivi fino a quattro periodi indicando ore, percentuale di carico e fattore di potenza.

3

Per i periodi in tensione a vuoto, inserisci le ore con carico 0% e FP 0; le ore non inserite vengono considerate fuori tensione, non come funzionamento a vuoto.

4

Mantieni il totale delle ore inserite pari o inferiore a 24.

5

Verifica i kWh erogati, l'energia delle perdite nel ferro e nel rame, l'energia in ingresso e il rendimento giornaliero.

Dove viene utilizzato

  • •Studi giornalieri sulle perdite energetiche dei trasformatori di distribuzione.
  • •Confronto di cicli di utilizzo con i medesimi dati di perdita del trasformatore.
  • •Quantificazione dell'effetto di lunghi periodi in tensione a vuoto.
  • •Separazione dell'energia delle perdite fisse nel ferro dall'energia delle perdite nell'avvolgimento/a carico.

Esempio: ciclo giornaliero di un 100 kVA

Per un 100 kVA, FP 0,8, perdite nel ferro di 1,2 kW e perdite nel rame a pieno carico di 2,0 kW: 6 h al 100%, 10 h al 50% e 8 h in tensione a vuoto danno 880 kWh erogati, 28,8 kWh di energia delle perdite nel ferro, 17 kWh di energia delle perdite nel rame, 925,8 kWh in ingresso e un rendimento giornaliero di circa 95,05%.

Cosa non presuppone il risultato

  • •Questo è il rendimento energetico sul ciclo di utilizzo inserito, non il rendimento istantaneo di funzionamento né un calcolo di certificazione normativa.
  • •Le perdite nel ferro/a vuoto sono modellate come costanti durante i periodi in tensione alla tensione e frequenza nominali applicabili. Le perdite nel rame/a carico a pieno carico sono scalate per il quadrato della frazione di carico.
  • •Usa i valori di perdita forniti dal costruttore o dal certificato di prova. Temperatura, armoniche, perdite parassite, variazioni di tensione/frequenza, posizione del commutatore e stato di raffreddamento possono modificare le perdite reali.
  • •Un periodo con carico 0% accumula comunque perdite nel ferro se inserito come tempo in tensione. Le ore omesse dal profilo sono considerate fuori tensione.
  • •Il modello limita il carico inserito al 100% perché un pianificatore dell'efficienza energetica non dovrebbe normalizzare in silenzio il funzionamento in sovraccarico.

Domande frequenti

Che cos'è il rendimento giornaliero di un trasformatore?+

È l'energia utile totale erogata divisa per l'energia totale assorbita su un ciclo di utilizzo, convenzionalmente di 24 ore. A differenza del rendimento istantaneo, tiene conto dei carichi variabili e dei periodi in tensione a vuoto.

Perché le perdite nel ferro continuano a vuoto?+

Quando un trasformatore in tensione è mantenuto vicino alla tensione e alla frequenza nominali, le perdite nel ferro restano anche se il secondario non alimenta alcun carico utile. Inserisci queste ore come periodo con carico 0%.

Perché le perdite nel rame sono moltiplicate per il quadrato della frazione di carico?+

Il modello standard di pianificazione considera le perdite nell'avvolgimento/a carico approssimativamente proporzionali al quadrato della corrente; quindi un periodo al 50% di carico contribuisce circa al 25% delle perdite nel rame a pieno carico per ora.

Il fattore di potenza può variare da un periodo all'altro?+

Sì. Ogni periodo a carico inserito ha il proprio fattore di potenza, perché la potenza attiva utile in kW dipende sia dal carico apparente sia dal FP.

È lo stesso del Calcolatore del rendimento del trasformatore?+

No. Il calcolatore del rendimento ordinario valuta un singolo punto di funzionamento. Questo strumento integra erogazione e perdite su un ciclo di utilizzo variabile nel tempo.

Questo strumento può dimostrare la conformità ai requisiti di rendimento DOE o di altre normative?+

No. La conformità richiede il metodo di prova applicabile prescritto e i dati certificati dell'apparecchiatura. Questo strumento serve per una pianificazione ingegneristica trasparente e per studi energetici.

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