Опыт короткого замыкания

Активное и индуктивное сопротивление одной фазы трансформатора может быть экспериментально определены из опыта короткого замыкания (к.з.). Этот опыт состоит в том, что вторичная обмотка трансформатора замыкается накоротко, а к первичной подводится такое напряжение, при котором токи в обеих обмотках трансформатора имеют номинальное значение. Это напряжение называется напряжением короткого замыкания (U_к).

 

 

 

Активная мощность, потребляемая трансформатором в опыте к.з., целиком расходуется на нагрев его обмоток. Потери в стали при этом ничтожны из-за малости приложенного напряжения (U_к£U_ном). Поэтому можно считать, что в опыте к.з.:

DR_кз=3I²_номr_Т=; S=´U´I; I=;

откуда

Напряжение короткого замыкания (U_к) складывается из двух составляющих: Первая составляющая – падение напряжения в активном и вторая составляющая – в индуктивном сопротивлениях от тока, протекающего в режиме к.з. В крупных трансформаторах r_Т<<x_Т.

Пренебрегая падением напряжения в активном сопротивлении можно считать:

U_к%»U_r%=; U_ф=;

откуда х_Т=;

х_Т=

х_Т – в Ом, при U_ном – кВ, S_ном – МВА.

Передача мощности через трансформаторы сопровождается потерями мощности в активном и реактивном сопротивлениях его обмоток, а также с потерями связанными с намагничиванием стали.

Потери, возникающие в обмотках, зависят от протекающего по ним тока; потери, идущие на намагничивание, определяются приложенным напряжением и в первом приближении может быть приняты неизменными и равными потерям х.х.

Суммарные потери мощности в трансформаторе:

DР_Т=3I²₂r_Т+DР_хх=

DQ_Т=3I²₂x_Т+DQ_xx=

DQ_xx – выразить через каталожные данные.

Когда напряжение U₂ неизвестно, принимают U₂=U_ном, к которому приведены сопротивления r_Т и х_Т.

При êêработе “n” одинаковых трансформаторов их эквивалентное сопротивление уменьшается ¯ в “n” раз, тогда как потери на намагничивание увеличиваются ­ в “n” раз.

При этом: DР_Т»

DQ_Т»

Потери мощности могут быть найдены по каталожным параметрам трансформаторов без предварительного вычисления сопротивлений r_Т и х_Т.

Поскольку потери к.з. DR_кз определяются при номинальном токе трансформатора.

DR_кз=3I²_ном´r_Т,

а при любом другом токе потери активной мощности в обмотках:(потери в меди)

DR_м=3I²₂´r_Т,

то справедлива зависимость:

Тогда при одном трансформаторе из (*) при известной реальной загрузке трансформаторов получим: DR_м=DR_кз´

При ççработе “n” одинаковых трансформаторов: DR_Т=

Подставив выражение для реактивного сопротивления (5) в (7) получим:

DQ_Т=:(12)