Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора

Опыт холостого хода.Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора производится по данным опыта холостого хода и короткого замыкания.

Схема опытов холостого хода однофазного (т = 1) и трехфазного (т = 3) двухобмоточных трансформаторов приведены на рис. 14-10. Первичная обмотка трансформатора подключается на синусоидальное напряжение, а вторичная обмотка разомкнута. Измеряются первичные напряжения Uo = Uw, ток /0 = 1г и мощность Ро = Pi, а также вторичное напряжение Uw.

Из данных опыта для однофазного трансформатора определяются полное, активное и индуктивное сопротивления холостого хода:

Рис. 14-10. Схемы опытов холостого

х°Да однофазного (а) и трехфазного (б)

двухобмоточных трансформаторов

Для трехфазного трансформатора по показаниям трех амперметров и вольтметров определяются средние значения линейного тока /Ол и линейного Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора напряжения 1/Ол, а по показаниям ваттметров — мощность холостого хода трех фаз Ро = Р' + Р"> Физический смысл имеют только значения сопротивлений, рассчитанные для фазы обмотки. Поэтому необходимо принять во внимание схему соединения обмотки. В случае соединения первичной обмотки в звезду

Коэффициент трансформации трехфазного трансформатора может рассчитываться по фазным напряжениям (&) или по линейным напряжениям (&л). Для теории трансформатора имеет значение первое из указанных значений коэффициента трансформации.

Целесообразно определять относительные значения перечисленных сопротивлений:

Уравнению напряжения холостого хода (14-7U) соответствует векторная диаграмма холостого хода на рис. 14-11. На этой диаграмме для ее ясности падения напряжения rjQ и jxjo изображены весьма большими. В действительности Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора они составляют доли процента от Uo, поэтому ими можно пренебречь и положить Uo = = —£1. Вследствие преобладания индуктивного сопротивления при Uo = UH коэффициент мощности cos

Так как гх <^ гм, то потери холостого хода практически представляют собой потери в стали сердечника, включая потери от вихревых токов в стенках бака в режиме холостого хода.

Опыт холостого хода производят обычно для ряда значений Uo: от Uo а* 0,3 Un до Uo « 1,1 (/„и по полученным данным строят характеристики холостого хода, представляющие собой зависимости /0, jP0, 2о, r0, coscp0 от Uo (рис. 14-12). При увеличении

Uo насыщение сердечника увеличивается, вследствие чего /0 растет быстрее UQ. Поэтому z0 и х0 с Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора ростом Uo уменьшаются. Так как Рп г^ Е2 ^ U2, а Ро растет быстрее Щ, то г0 с ростом Uо также . уменьшается. По характеристикам холостого хода устанавливаются значения соответствующих величин для Uo == UH.

Опыт короткого замыкания производится по схемам рис. 14-13. Вторичные обмотки замыкаются накоротко, а к первичным обмоткам во избежание перегрева и повреждения трансформатора подводится пониженное напряжение с таким расчетом, чтобы ток находился в пределах номинального.

Полное zK, активное гк и реактивное хк сопротивления короткого замыкания рассчитываются по формулам, аналогичным для случая холостого хода.

Для однофазного трансформатора

Для трехфазного трансформатора по показаниям приборов определяются средние значения линейного напряжения £/к л, линейного тока Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора /к л и мощности короткого замыкания трех фаз Рк. При соединении первичной обмотки в звезду параметры короткого замыкания на фазу будут следующие:



Рис. 14-12. Характеристики холостого хода трансформатора с соединением обмоток Y/Yo, 240 кв • а, 3150/380 в, замеренные со стороны НН

Рис. 14-13. Схемы опытов короткого замыкания однофазного (а) и трехфазного (б) явухобмоточных трансформаторов

Векторная диаграмма трансформатора при коротком замыкании с /к = /н изображена в двух видах на рис. 14-15, а, б. Треугольник на рис. 14-15, б называется треугольником короткого замыкания. Его катеты представляют собой активную и реактивную составляющие напряжения короткого замыкания:

ика = ик cos фк; MKr = uKsin

В трансформаторах мощностью SB = 10 кв -а обычно cos

что мКо* = гк*, «кг* = *к*- Величина ика* приводится к температуре обмоток, равной 75е С.

Согласно изложенному, напряжение короткого замыкания характеризует величину активных сопротивлений и индуктивных сопротивлений рассеяния трансформатора и является поэтому важной характеристикой трансформатора. Величина ико/о указывается в паспортной табличке трансформатора. В силовых трансформаторах ик% = 4,5 -5- 15. Первая цифра относится к трансформаторам с номинальным линейным напряжением {/лн=^ 10 к», авто-рая — к трансформаторам с Un, н = 500 /се, которые обладают большим рассеянием вследствие Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора большого расстояния между обмотками.

Величина э. д. с. Ег в опыте короткого замыкания при ^к — ^н в 15—40 раз меньше [/„. При этом магнитные потери в 225—1600 раз меньше, чем в случае U = UB, и весьма малы. Поэтому мощность короткого замыкания Рк с большой точностью представляет собой мощность электрических потерь в обмотках, включая добавочные потери в стенках бака и в крепежных деталях от потоков рассеяния трансформатора. Следовательно, и гк — гх + г«, определенное из опыта короткого замыкания, является эквивалентным сопротивлением с учетом этих потерь.

Если короткое замыкание происходит при номинальном первичном напряжении, то

Рис. 14-14. Характеристики короткого замыкания трансформатора с соединением обмоток Y/Yo Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора, 240 кв-а, 3150/380 в, замеренные со стороны ВН

Рис. 14-15. Векторные диаграммы трансформатора при коротком замыкании с /* = /„


documentaynkmqb.html
documentaynkuaj.html
documentaynlbkr.html
documentaynliuz.html
documentaynlqfh.html
Документ Опытное определение параметров схемы замещения трансформатора