Втрати електроенергії в трансформаторах - один з видів технічних втрат електроенергії, зумовлених особливостями фізичних процесів, що відбуваються при передачі енергії. Передача електричної енергії від джерела до кінцевого споживача неминучим чином пов'язана з втратою частини потужності і енергії в системі електропостачання. Сюди відносяться втрати в лініях електропередач і втрати електроенергії в трансформаторах.
Пристрій стандартного двохобмотувальні трансформатора включає замкнутий сердечник (магнітопровід), що представляє собою набір пластин з трансформаторної сталі, і дві обмотки: до генератора (первинна) і до навантаження (вторинна). Ефект трансформації при цьому виникає через різної кількості витків в обмотках. Втрати електроенергії в трансформаторі такої конфігурації складаються з:
втрат на нагрівання обмоток трансформатора;
втрат на нагрівання сердечника;
втрати на перемагнічування сердечника.
Величина втрат електроенергії в трансформаторі залежить, головним чином, від якості, конструкції і матеріалу трансформаторної сталі, з якої виготовлений сердечник. Втрати електроенергії набагато більше в разі, якщо сердечник має монолітну конструкцію, тому на практиці сьогодні монолітні сердечники не застосовуються. Для додаткової ізоляції один від одного пластини сердечника лакуються.
Величина зазначених втрат і ККД роботи трансформатора визначається також величиною переданого напруги і потужністю. Чим більше потужність трансформатора, тим вище ККД і нижче рівень втрат. При правильній конструкції коефіцієнт корисної дії трансформатора становить 97-99%. Втрати електроенергії в трансформаторах визначаються також тривалістю їх роботи, тому одним з ключових умов, що забезпечують зниження втрат електроенергії в трансформаторах, є відключення їх при малих завантаженнях. Це можливо здійснити, якщо в нічний час, а також у вихідні та святкові дні живити працюють електроустановки, кількість яких не особливо велика, від одного трансформатора. Дана можливість забезпечується наявністю перемичок між підстанціями на нижчому напрузі.
Ще одним важливим умовою зниження втрат електроенергії в трансформаторах є забезпечення раціонального режиму роботи включених трансформаторів. Для цих цілей важливо вибрати оптимальний коефіцієнт завантаження трансформатора, що залежить від рівня активних і реактивних складових втрат.
Для точного підрахунку втрат електроенергії в трансформаторі з двома обмотками необхідні наступні дані:
паспортні: номінальна потужність трансформатора, втрати холостого ходу при номінальній напрузі і втрати короткого замикання трансформатора при номінальному навантаженні;
фактичні: повне число годин роботи трансформатора, число годин роботи трансформатора з номінальним навантаженням, енергія, обрахована за лічильниками.
За цим вихідним даним визначаються:
середньозважений коефіцієнт потужності трансформатора;
коефіцієнт навантаження трансформатора;
і, власне, втрати електроенергії в трансформаторі, в кіловат-годинах.
Для розрахунку втрат електроенергії в трансформаторі з трьома обмотками виділяються коефіцієнти навантаження для кожної з обмоток - вищого, середнього і нижчого напруг, і загальні втрати електричної енергії розраховуються як середньозважена величина з урахуванням даних показників.
Уміння правильно розрахувати втрати у всіх ланках системи електропостачання, виявити їх ключові складові і встановити пріоритетні напрямки щодо зниження втрат і економії електроенергії - основна умова правильної експлуатації електричної мережі, зокрема, зниження втрат електроенергії в трансформаторах.