Режим короткого замыкания  трансформатора

Режим короткого замыканиядля трансформатораявляется аварийным. В режиме к.з. вторичная обмотка трансформатора замыкается накоротко, при этом U ₂ = 0 и Z _н = 0.Ток в первичной обмотке будет в 15-20 раз больше тока номинального рабочего режима. Поэтому опыт короткого замыкания произво­дят только с целью определения параметров первичной и вторичной обмоток.

		Рис.8.5.,а Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания
					Рис.8.5,б. Схема опыта режима короткого замыкания   трансформатора

 

 

Опыт производят при условии, что I _2к = I _2н, тогда I _1к = I _1н и U _1к<< U _1н.

Схема замещения трансформатора в режиме короткого замыкания рис.8.5, а   и век­торная диаграмма рис.8.5., в имеют вид в соответствии с уравнением:

                        (8.11)

Напряжением короткого замыкания u _к  называется такое напряжение на первичной обмотке (вторичная обмотка при этом замкнута), при котором ток короткого замыкания в первичной обмотке равен номинальному току I _1к = I _1н . Напряжение короткого замыкания при токе I _1к = I _1н для первичнойобмотки задается в паспорт­ных данных трансформатора в процентах от номинального  напряжения U _1н и составляет примерно 5% для трансформаторов с масляным охлаждением и (2¸2,5)% для трансформаторов с воздушным охлаждением.

Поскольку напряжение короткого замыкания в первичной обмотке во много раз меньше номинального, то

U ₁ @ 4,44 w ₁Ф _m ¦ и Ф _{m к.з.}<<Ф _{m н},

а потери в стали будут стремиться к нулю Р _ст         0.

Можно считать, что вся мощность Р _1к  трансформатора при опыте короткого замыкания  рассеивается только в медных проводах первичной и вторичной обмоток трансформатора, идет на нагрев меди  и равна мощности потерь в них:

Р _1к = Р _мн = Р _м1н + Р _м2н = I ²_1н R ₁ + I ²_2н R ₂ = I ²_1н R _к.          (8.12)

На основании опытных данных по мощности Р _1к потерь (6.12)

в трансформаторе при коротком замыкании вторичной обмотки и номинальном значении первичного тока I _1к = I _1н можно определить активное сопротивление короткого замыкания трансформатора, индуктивное сопротивление короткого замыкания, полное сопротивление короткого замыкания:

;  ; .             (8.13)

Коэффициент мощности трансформатора при к.з. и коэффициент трансформации при к.з.:

соsj_к = R _к / Z_к; k _к» I _2н / I _1н.

На рис. 6.5. векторная диаграмма представляет собой основной треугольник напряжений при коротком замыкании, который имеет большое практическое значение. Катеты треугольника представляют в процентах от номинального напряжения U _1н активную и индуктивную составляющие первичного напряжения в опыте короткого замыкания U _1к . Активная и реактивная составляющие при опыте к.з. определяются:

 Напряжение короткого замыкания выражают в процентах:

%.

Мощность, потребляемая трансформатором в режиме короткого замыкания, определяется потерями в обмотках. Для номинального значения тока эта мощность равна

Это значение мощности приводится в паспортных данных трансформатора.

Потери в обмотках для тока, отличающегося от номинального, можно определить по формуле 

,

где β – коэффициент нагрузки, который равен ;

- ток во вторичной обмотке трансформатора в режиме нагрузки; - номинальный  ток  вторичной обмотки трансформатора.