Transformatoren werden auf der Grundlage der für den Betrieb des Transformators erforderlichen Nennspannung und des Nennstroms ausgelegt. Die Hersteller geben dies dann auf dem Typenschild des Transformators in VA (Volt-Ampere) oder KVA an, was als Nennleistung eines Transformators bezeichnet wird. Die Nennwerte des Transformators können auch der maximale Strom und die maximale Spannung sein, die sicher an den Transformator angelegt werden können.
Die Nennleistung eines Transformators wird in Abhängigkeit vom Temperaturanstieg berechnet, der von den Verlusten des Transformators abhängt. Allerdings sind Transformatoren so konzipiert, dass sie die Temperatur basierend auf der gewünschten Last begrenzen, einschließlich des Temperaturanstiegs an der heißesten Stelle einer Wicklung, des durchschnittlichen Temperaturanstiegs einer Wicklung und bei flüssigkeitsgefüllten Einheiten den Temperaturanstieg der oberen Flüssigkeit .
Der Temperaturanstieg des Transformators kann jedoch durch den Einsatz des richtigen Kühlsystems begrenzt werden. Je effektiver das Kühlsystem ist, desto höher ist die Leistung des Transformators (und umgekehrt). Bei einem gegebenen Kühlsystem wird die Leistung einer elektrischen Maschine indirekt durch die in der Maschine vorhandenen Verluste bestimmt.
Es gibt zwei Hauptarten von Verlusten in einem Transformator:
Variable Verluste oder ohmsche (I2R) Verluste – Diese hängen vom I ab
Konstante Verluste oder Kernverluste – Diese hängen von V ab
Daher hängen die Gesamtverluste von V und I ab. Da die Nennleistung eines Transformators von Verlusten abhängt und Verluste von I und V abhängen, hängt die Nennleistung eines Transformators von V×I ab, was auch als VI-Leistung bezeichnet wird.
Da die Verluste unabhängig vom Leistungsfaktor der Last sind, ist auch die Nennleistung des Transformators lastunabhängig und kann nur auf der Grundlage der Verluste bestimmt werden.
Aus diesem Grund wird der Transformator in der Regel mit der Scheinleistung (VA oder kVA) und nicht in kW angegeben.
Zum Beispiel:
Ein Transformator, der mit Nennspannung und Nennstrom arbeitet und dessen Lastleistungsfaktor gleich Null ist; Da der Lastleistungsfaktor Null ist, liefert er keine Leistung an die Last, hat aber eine Nennleistung in kVA. Daher muss die Leistung in kVA ausgedrückt werden.
Für jeden Transformator Nenneingang in kVA auf der Primärseite=Nennausgang in kVA auf der Sekundärseite + Verluste.
Da der Transformator mit einem sehr hohen Wirkungsgrad läuft, können seine Verluste vernachlässigt werden und daher die Nennleistung in kVA auf der Primärseite=Nennleistung in kVA auf der Sekundärseite.
Wir können sagen, dass sich die auf dem Typenschild des Transformators angegebene Nennleistung in kVA auf beide Wicklungen bezieht. Das heißt, die kVA-Leistung für die Sekundärwicklung und die Primärwicklung ist gleich.
Die auf dem Typenschild des Transformators angegebene kVA-Leistung ist die lastseitige kVA-Leistung, jedoch nur bei Volllast.
