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変圧器　全日効率η　について

変圧器の定格容量Pが15000[kV・A]、無負荷損Piが57[kW]、定格時の負荷損Pcは100[kW]である。この変圧器が、1日のうちに8時間は力率1の全負荷(定格負荷)、8時間は力率80%の1/2負荷、8時間は無負荷で運転される。全日効率η[%]を求めてください。 できればやり方なども教えていただけると助かります。 よろしくお願いします。

noname#228349
noname#228349

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  • mdmp2
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回答No.1

24時間の出力電力量と入力電力量の比で良いと思います。 出力電力量は、8H×15000kW + 8H×7500kW = 180000kWH 入力電力量は、出力電力量＋無負荷損・負荷損による電力量 無負荷損による電力量は、24H×57kW = 1368kWH 負荷損による電力量は、8H×100kW + 8H×100kW×(0.5/0.8)^2 = 1112.5kWH 入力電力量は、180000kWH + 1368kWH + 1112.5kWH = 182480.5kWH よって、全日効率は、180000kWH/182480.5kWH = 0.986 (98.6%) 無負荷損は、いわゆる鉄損のことだと思います。負荷の値にかかわらず常に57kW とします。 定格時の負荷損が100kW となっています。これはいわゆる銅損のことだと思います。電流が流れたことによる巻き線の抵抗による損失です。したがって、負荷が1/n になれば電流が1/n になり、巻き線抵抗による損失は(1/n)^2 になるものとしました。 力率80%の1/2負荷のときは、負荷が1/2 でも電流は1/2 より大きく、(1/2)/0.8 になります。よって、「8時間は力率80%の1/2負荷」のときの損失電力量は、 8H×100kW×(0.5/0.8)^2 としました。 細かいことを言えば、力率80%の1/2負荷のときは、出力電流が定格電流より小さいので出力電圧が定格電圧よりやや高くなります。よって、定格の1/2 の電力を供給するのに定格電流の(1/2)/0.8 よりやや小さい電流で済むはずです。そこまで考慮して計算するには変圧器のパーセントインピーダンス（抵抗成分とリアクタンス成分）を知る必要があると思います。銅損（抵抗成分）だけでは不十分です。 あまり自信はありませんが．．．

noname#228349
質問者

お礼

回答ありがとうございました。返信が遅くなり申し訳ないです。 これからもよろしくお願いします。

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