Опыт короткого замыкания

короткие замыкания. Режим испытательного короткого замыкания проводят при малых значениях напряжения U₁ по схеме, показанной на рисунке 3.

При этом вторичную обмотку трансформатора замыкают накоротко проводом большого сечения без каких-либо измерительных приборов, чтобы не искажать результаты опыта.

В процессе проведения опыта напряжение постепенно повышают от нуля до некоторого предельного значения, при котором ток первичной обмотки будет равен примерно (1,2 ¸ 1,25) I_1Н. По данным опыта строят зависимости I_1K = f(U_1K); P_1K = f(U_1K) и определяют значения U_1KH; P_1KH, при которых ток в первичной обмотке I_1KH = I_1H равен

номинальному току первичной обмотки трансформатора.

Напряжение U_1КН, которое необходимо подвести к первичной обмотке для получения I_1КН и Р_1КН, называется напряжением короткого замыкания трансформатора.

Поскольку при коротком замыкании равны нулю сопротивление внешней цепи вторичной обмотки Z_НГ = 0 и напряжение на ее зажимах U₂ = 0, то уравнение ЭДС и напряжений, уравнение токов трансформатора приобретают вид:

;

;

.

Учитывая, что сопротивления рабочей цепи трансформатора очень малы и в опыте короткого замыкания при токах обмоток, близких к номинальным значениям, очень малы напряжение короткого замыкания U_1КН, а также ЭДС , то и магнитный поток Ф_0К в этом режиме очень мал по сравнению с его величиной при полном напряжении. В частности, для мощных силовых трансформаторов

U_1KH = (0,05 ¸ 0,1) U_1H.

Все это позволяет пренебречь величиной намагничивающего тока, то есть считать, что I_10К = 0. В этом случае и тогда два уравнения ЭДС и напряжений обмоток трансформатора в режиме опыта короткого замыкания можно записать как одно уравнение.

Здесь: R_K = R₁ + R^/₂ – активное сопротивление короткого замыкания

Х_К = Х₁ + Х^/₂ – индуктивное сопротивление короткого замыкания.

– полное сопротивление коротко замыкания.

Этому уравнению соответствует схема замещения и векторная диаграмма трансформатора в режиме короткого замыкания.

Поскольку в режиме опыта короткого замыкания очень мал магнитный поток Ф_0К и его индукция, то в этом случае можно пренебречь потерями в стали магнитопровода, т.е. считать, что Р_0К = 0. Следовательно, потери короткого замыкания Р_К состоит в основном из потерь в меди первичной и вторичной обмоток Р_К @ Р_М1 + Р_М2.

Таким образом по данным опыта короткого замыкания можно определить:

– Коэффициент мощности

– Сопротивление короткого замыкания

; ; ;

Приближенно можно считать, что

R₁ = R^/₂ = 0,5 R_K;

X₁ = X^/₂ = 0,5 X_K.

Это позволяет определить сопротивление вторичной обмотки реального трансформатора по формулам приведения.

; .

Здесь - коэффициент трансформации реального трансформатора, определяемый в опыте холостого хода.

– Напряжение короткого замыкания, его активную и реактивную составляющие, выражение в % или в относительных единицах по формулам:

; ; .

Величина является одним из основных параметров, который относят к каталожным данным трансформатора, указывают в формуляре и на паспортной табличке трансформатора. пропорционально сопротивлениям короткого замыкания и составляет обычно

5-10% от номинального. В свою очередь сопротивления - ограничивают величину тока в обмотках при аварийных К.З.

Таким образом, по результатам опытов холостого хода и короткого замыкания можно определить практически все параметры трансформатора, построить его схему замещения, векторную диаграмму, а по ним рассчитать его характеристики, определить рабочие свойства.

Date: 2016-02-19; view: 1154; Нарушение авторских прав