Режим короткого замыкания однофазного трансформатора

Схема замещения трансформатора при нагрузке

Векторная диаграмма трансформатора при нагрузке

Векторная диаграмма трансформатора при нагрузке представлена на рис. 11

Запишем основные уравнения ЭДС и токов.

1)

2)

Ф₀ ®

3)

Рис. 11

На основе этих уравнений строится векторная диаграмма.

Трансформатор представляет собой две независимые электрические цепи, связь между ними электромагнитная. Для упрощения расчета трансформатора применяют схемы замещения – эти схемы эквивалентны реальным трансформаторам. Т.к. вторичная обмотка приводится к первичной, то обе обмотки можно совместить в одну по которой протекает ток I₀. В этом случае объединенная обмотка играет роль намагничивающего контура, который создает основной магнитный поток., рис. 13.

Схема замещения должна отвечать основным уравнениям ЭДС и н.с. реального трансформатора, т.е.

1. (1)

2.

; , откуда

; , подставим в уравнение (1)

, где

– соединены последовательно

z_m – соединен параллельно с

z₁ – последовательно с параллельными ветвями

Рис. 13

Схема позволяет анализировать работу реального трансформатора, т.е. по заданному току определяем

Необходимо различать два режима короткого замыкания:

1. Аварийный режим – тогда, когда замкнута вторичная обмотка при номинальном первичном напряжении. При таком замыкании токи возрастают в 15¸20 раз. Обмотка при этом деформируется, а изоляция обугливается. Железо так же подгорает. Это тяжелый режим. Максимальная и газовая защита отключает трансформатор от сети при аварийном коротком замыкании.

2. Опытный режим короткого замыкания – это режим, когда вторичная обмотка накоротко замкнута, а к первичной обмотке подводится такое пониженное напряжение, когда по обмоткам протекает номинальный ток – это U_К – напряжение короткого замыкания, рис. 14.

U_K выражается в %

U _K% =

U _K% = 5,5 для трансформаторов малой

мощности;

Рис.14

U _K% = 10,5 для трансформаторов средней и большой мощности.

При номинальном напряжении ток холостого хода I₀ = (2 ¸ 5)% I_Н.

При коротком замыкании напряжение в 15¸20 раз меньше номинального, поэтому ток холостого хода ничтожно мал и им можно пренебречь

,

т.е. намагничивающая сила первичной обмотки полностью уравновешена намагничивающей силой вторичной обмотки.

Дата добавления: 2014-11-20