Режим холостого хода. В этом режиме цепь нагрузки разомкнута или нагрузка обладает бесконечно большим сопротивлением

Режимы работы трансформатора питания

В режиме холостого хода по показаниям подключенных измерительных приборов определяют коэффициент трансформации и мощность потерь в магнитопроводе трансформатора. Это одно из обязательных контрольных испытаний изготовленного трансформатора.

При номинальном первичном напряжении U _1ном ток холостого хода I _{1х. х} составляет 3 - 10 % от номинального первичного тока, и тем меньше, чем больше номинальная полная мощность трансформатора. Ток во вторичной цепи отсутствует, так что
E _2х = U _2х . Коэффициент трансформации определяется после измерения U _1х и U _2х .

п ₂₁ = W ₂ / W ₁ = U _2х / U _2х.

Мощность потерь в трансформаторе при холостом ходе мала. При номинальной мощности силового трансформатора 5 … 50 кВА мощность потерь составляет 1,4 … 0,9 %, мощность потерь уменьшается с увеличением номинальной мощности трансформатора.

Потери в режиме холостого хода определяются потерями в магнитопроводе на гистерезис и вихревые токи, а также на добавочные потери (на вибрацию листов на стыках, потери в конструктивных деталях и т.д.).

Для большинства трансформаторов допустимый верхний предел длительного повышения напряжения при холостом ходе U _1хх составляет 1,1 U _1ном, что следует всегда иметь ввиду.

Режим короткого замыкания. Это может быть как аварийный режим короткого замыкания нагрузки в условиях эксплуатации, так и испытательный режим (один из обязательных испытательных режимов).

Чем выше номинальное напряжение обмоток трансформатора, тем больше напряжение U _к.з . Например, при номинальной мощности 3200 - 4200 кВА и номинальном высшем напряжении 35 кВ напряжение U _{к. з} = 7 %.

Режим короткого замыкания трансформатора является аварийным, так как трансформатор сильно нагревается и перегрев может вызвать его разрушение.

Номинальный и рабочий режимы. При номинальном режиме напряжение (U ₁ = U _1ном) и ток (I ₁ = I _1ном) первичной обмотки соответствуют номинальным значениям, при рабочем режиме: U ₁ = U _1ном, I ₁ < I _1ном .

В рабочем режиме вторичное напряжение U ₂ и ток I ₂ определяются комплексным сопротивлением нагрузки.

Рабочий режим трансформатора описывается внешней характеристикой трансформатора: зависимостью изменения вторичного напряжения U ₂ от тока нагрузки I ₂ = I ₁ / n ₂₁ при постоянном коэффициенте мощности приемника j₂ = const и номинальном первичном напряжении (j₂ – фазовый сдвиг между U ₂ и I ₂). Часто такую зависимость представляют в относительных единицах:

.

Отношение активной мощности на выходе трансформатора к активной мощности на входе называется КПД трансформатора:

, .

КПД трансформатора зависит от значений коэффициента мощности приемника cos j и коэффициента загрузки. При номинальных значениях и , коэффициенте мощности приемника и коэффициенте загрузки, близком к единице, КПД трансформаторов, особенно мощных, приближается к 99 %.

При проектировании трансформаторов учитывается, что значительную часть времени трансформатор недогружен. Поэтому трансформатор обычно рассчитывают так, чтобы максимум КПД соответствовал средней нагрузке.

Дата добавления: 2014-01-07