Опыт короткого замыкания проводится по схеме, приведенной на рис.1.7, при замкнутой накоротко вторичной обмотке. U1к=(5…10)%.
К трансформатору подводят пониженное напряжение U1к=(5…10)% от номинального напряжения U1фном, чтобы ток короткого замыкания I1к 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 U1к. При этом одному из значений U1к должно соответствовать значение тока I1к=I1ном. По результатам опытов, которые заносят в табл.1.2, строят характеристики короткого замыкания трансформатора Iк, Pк, cosк = f(U1к).
Таблица 1.2
Измерения | Расчет при I1к = I1ном | |||||||
U1к | I1к | PAк | PCк | ∑Pк | cosΨк | Zк | Rк | Xк |
B | A | Вт | Вт | Вт | - | Ом | Ом | Ом |
9,1 | 66 | 0,92 | 1,13 | 1,04 | 0,44 | |||
7,3 | 6,6 | 85 | 0,87 | 1,1 | 0,96 | 0,53 |
В табл.1.2
U1к, I1к - фазные напряжение и ток,
Pк=C kt(PAк+PCк) - мощность потребляемая трансформатором из сети при коротком замыкании,
Cw - цена деления ваттметра( =5Вт);
kt - коэффициент трансформации трансформатора тока;
cosк=Pк/3U1кI1к - коэффициент мощности.
Рассчитываются параметры схемы замещения трансформатора:
Zк = Z1 + Z2’= U1к/I1ном,
Rк = R1 + R2’= Pк/3(I1ном)2, Xк = X1 + X2’= (Zк2– Rк2)1/2,
а также напряжение короткого замыкания трансформатора по формуле:
uк% = 100 U1к / U1фном = 100 I1ном Zк / U1фном.
Для Т-образной схемы замещения исследуемого трансформатора можно принять R1 ~ R2’= Pк/2, X1 ~ X2’= Xк/2.
Активное сопротивление Rк 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 Rк75 ~ 1,2Rк. Тогда, с учетом приведения, полное сопротивление двух обмоток Rк75=((Rк75)2+Xк2)1/2, а напряжение короткого замыкания uк75%=100I1номZк75/U1фном. Активная и реактивная составляющие напряжения КЗ будут соответственно равны:
ua75%=100I1номRк75/U1фном, up%=100I1номXк / U1фном.
По значению напряжения короткого замыкания uк% и его составляющих ua% и up% 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 U1x таким, чтобы U2x= U2фном. Затем трансформатор загружают равномерно, по всем фазам, постепенно меняя ток I2 в пределах от (0…1,2)I2ном и поддерживая при этом постоянным напряжение U1x. В качестве нагрузки используется реостат RRнг. Результаты опытов (3…4 точек) заносятся в табл.1.3.
Таблица 1.3
U1ф | U2ф | I1ф | I2ф |
B | B | A | A |
0,7 | |||
4,7 | 3,6 | ||
5,4 | 4,2 | ||
9,8 | 7,6 |
В табл.1.3 β = I2/I2ном - коэффициент загрузки трансформатора.
По опытным данным строится внешняя характеристика трансформатора U2ф = f (β) {или U2ф = f(I2ф)} при U1 =const, cosΨ2 = 1,0.