Опыт короткого замыкания

Опыт короткого замыкания проводится по схеме, приведенной на рис.1.7, при замкнутой накоротко вторичной обмотке. U_1к=(5…10)%.

К трансформатору подводят пониженное напряжение U_1к=(5…10)% от номинального напряжения U_1фном, чтобы ток короткого замыкания I_1к был равен или несколько превышал (не более, чем на 20%) номинальный ток первичной обмотки. Затем, постепенно снижая автотрансформатором TV первичное напряжение, записывают показания приборов для 4…6 значений U_1к. При этом одному из значений U_1к должно соответствовать значение тока I_1к=I_1ном. По результатам опытов, которые заносят в табл.1.2, строят характеристики короткого замыкания трансформатора I_к, P_к, cos_к = f(U_1к).

Таблица 1.2

В табл.1.2

U_1к, I_1к - фазные напряжение и ток,

P_к=C k_t(P_Aк+P_Cк) - мощность потребляемая трансформатором из сети при коротком замыкании,

C_w - цена деления ваттметра( =5Вт);

k_t - коэффициент трансформации трансформатора тока;

cos_к=P_к/3U_1кI_1к - коэффициент мощности.

Рассчитываются параметры схемы замещения трансформатора:

Z_к = Z₁ + Z₂’= U_1к/I_1ном,

R_к = R₁ + R₂’= P_к/3(I_1ном)², X_к = X₁ + X₂’= (Z_к²– R_к²)^1/2,

а также напряжение короткого замыкания трансформатора по формуле:

u_к% = 100 U_1к / U_1фном = 100 I_1ном Z_к / U_1фном.

Для Т-образной схемы замещения исследуемого трансформатора можно принять R₁ ~ R₂’= P_к/2, X₁ ~ X₂’= X_к/2.

Активное сопротивление R_к следует привести к расчетной рабочей температуре трансформатора, равной 75°C для трансформаторов с изоляцией классов А, Е, В. C этой целью можно воспользоваться приближенной формулой R_к75 ~ 1,2R_к. Тогда, с учетом приведения, полное сопротивление двух обмоток R_к75=((R_к75)²+X_к²)^1/2, а напряжение короткого замыкания u_к75%=100I_1номZ_к75/U_1фном. Активная и реактивная составляющие напряжения КЗ будут соответственно равны:

u_a75%=100I_1номR_к75/U_1фном, u_p%=100I_1номX_к / U_1фном.

По значению напряжения короткого замыкания uк% и его составляющих u_a% и u_p% можно судить о возможности параллельной работы трансформаторов, об изменении вторичного напряжения при изменении нагрузки, о величине установившегося тока трехфазного КЗ на зажимах вторичной обмотки в условиях эксплуатации.

Опыт под нагрузкой. Внешняя характеристика трансформатора

Схема опыта приведена на рис.1.8, к вторичной обмотке подсоединена активная нагрузка Порядок проведения опыта следующий. Трансформатор без нагрузки через автотрансформатор TV подключают к питающей сети с напряжением U₁ и устанавливают значение напряжения U_1x таким, чтобы U_2x= U_2фном. Затем трансформатор загружают равномерно, по всем фазам, постепенно меняя ток I₂ в пределах от (0…1,2)I_2ном и поддерживая при этом постоянным напряжение U_1x. В качестве нагрузки используется реостат RR_нг. Результаты опытов (3…4 точек) заносятся в табл.1.3.

Таблица 1.3

В табл.1.3 β = I₂/I_2ном - коэффициент загрузки трансформатора.

По опытным данным строится внешняя характеристика трансформатора U_2ф = f (β) {или U_2ф = f(I_2ф)} при U₁ =const, cosΨ₂ = 1,0.