Нагрев частей трансформатора, в конечном счете, определяется тепловыделением, вызванным потерями электрической мощности в его частях.
Общие (суммарные) потери в трансформаторе при нагрузке практически равны сумме потерь короткого замыкания и потерь холостого хода.
Потери короткого замыкания измеряются в опыте короткого замыкания трансформатора при токах в обмотках, определяемых заданной нагрузкой, например, равных номинальным токам. Потери холостого хода измеряются в опыте холостого хода при номинальном напряжении.
Потери короткого замыкания
Потери короткого замыкания пропорциональны квадрату тока нагрузки и не зависят от напряжения.
Они складываются из следующих составляющих:
а) Основные потери в обмотках и отводах, вызванные рабочим током в них.
б) Добавочные потери в обмотках и отводах, вызванные вихревыми токами от потоков рассеяния, пронизывающих обмотки и отводы.
в) Потери в стенках бака и в других конструктивных металлических узлах трансформатора, обусловленные вихревыми токами в них.
Потери в обмотках распределяются внутри обмоток неравномерно главным образом вследствие неравномерности распределения поля рассеяния.
Для снижения добавочных потерь, особенно в мощных трансформаторах, принимают меры к улучшению картины потоков рассеяния с целью распределения их по путям, где они вызовут меньшие потери. Эта цель достигается, например, нулем установки экранов из электротехнической стали на верхних полках нижних ярмовых балок, вдоль стенок бака и экранов из немагнитных материалов (медь, алюминий).
Прибегают также к применению отдельных прессующих колец для каждой обмотки, изготовлению их из электроизоляционных материалов или из электротехнической стали. Снижению потерь способствует уменьшение размеров полок ярмовых балок и осевых размеров торцевых катушек, подразделение обмоток на две части с вертикальными охлаждающими каналами, применение транспонированных и подразделенных проводов.
Потери холостого хода
Потери холостого хода пропорциональны индукции или напряжению в степени 1,6—2,0. Снижение потерь холостого хода достигается применением стали с меньшими удельными потерями, уменьшением толщины листов, улучшением технологической обработки. Для отвода тепла в магнитопроводе предусматриваются охлаждающие каналы с дистанцирующими рейками.
