Transformatoriaus trumpojo jungimo režimas
Transformatoriaus trumpojo jungimo režimas yra toks režimas, kai antrinės apvijos gnybtai uždaromi srovės laidininku, kurio varža lygi nuliui (ZH = 0). Trumpasis transformatoriaus jungimas veikimo metu sukuria avarinį režimą, nes antrinė srovė, taigi ir pirminė, padidėja kelias dešimtis kartų, palyginti su vardine. Todėl grandinėse su transformatoriais yra numatyta apsauga, kuri įvykus trumpajam jungimui automatiškai išjungia transformatorių.
Laboratorinėmis sąlygomis galima atlikti bandomąjį transformatoriaus trumpąjį jungimą, kurio metu trumpai sujungiami antrinės apvijos gnybtai, o į pirminę įvedama įtampa Uk, kurioje veikia srovė pirminėje apvijoje. neviršija nominalios vertės (Ik < I1nom). Šiuo atveju įtampa Uk, išreikšta procentais, kai Ik = I1nom, žymima uK ir vadinama transformatoriaus trumpojo jungimo įtampa. tai būdinga transformatoriuinurodyta pase.
Taigi (%):
kur U1nom yra vardinė pirminė įtampa.
Trumpojo jungimo įtampa priklauso nuo didesnės transformatoriaus apvijų įtampos. Pavyzdžiui, esant didesnei 6-10 kV įtampai uK = 5,5%, esant 35 kV uK = 6,5 ÷ 7,5%, esant 110 kV uK = 10,5% ir kt. Kaip matote, didėjant vardinei įtampai, didėja transformatoriaus trumpojo jungimo įtampa.
Kai įtampa Uc yra 5-10% vardinės pirminės įtampos, įmagnetinimo srovė (be apkrovos) sumažėja 10-20 kartų ar net žymiai. Todėl trumpojo jungimo režimu laikoma, kad
Pagrindinis magnetinis srautas F taip pat sumažėja 10–20 kartų, o apvijų nuotėkio srovės tampa proporcingos pagrindiniam srautui.
Kadangi trumpai jungus transformatoriaus antrinę apviją, jos gnybtų įtampa U2 = 0, e. ir tt p., nes ji įgauna formą
o transformatoriaus įtampos lygtis parašyta kaip
Ši lygtis atitinka transformatoriaus ekvivalentinę grandinę, parodytą Fig. 1.
Trumpojo jungimo transformatoriaus vektorinė diagrama, atitinkanti lygtį ir diagramą pav. 1 parodytas Fig. 2. Trumpojo jungimo įtampa turi aktyviuosius ir reaktyviuosius komponentus. Kampas φk tarp šių įtampų ir srovių vektorių priklauso nuo transformatoriaus varžos aktyviųjų ir reaktyviųjų indukcinių dedamųjų santykio.
Ryžiai. 1. Transformatoriaus lygiavertė grandinė trumpojo jungimo atveju
Ryžiai. 2. Trumpojo jungimo transformatoriaus vektorinė schema
Transformatoriams, kurių vardinė galia 5-50 kVA XK / RK = 1 ÷ 2; kurių vardinė galia 6300 kVA ar daugiau XK / RK = 10 ar daugiau. Todėl manoma, kad didelės galios transformatoriams UK = Ucr, o varža ZK = Xk.
Trumpojo jungimo patirtis.
Šis eksperimentas, kaip ir tuščiosios eigos eksperimentas, atliekamas siekiant nustatyti transformatoriaus parametrus. Surenkama grandinė (3 pav.), kurioje antrinė apvija trumpam sujungiama metaliniu trumpikliu arba laidu, kurio varža artima nuliui. Pirminei apvijai taikoma įtampa Uk, kuriai esant srovė lygi vardinei vertei I1nom.
Ryžiai. 3. Transformatoriaus trumpojo jungimo eksperimento schema
Pagal matavimo duomenis nustatomi šie transformatoriaus parametrai.
Trumpojo jungimo įtampa
kur UK yra voltmetru išmatuota įtampa ties I1, = I1nom Trumpojo jungimo režimu UK yra labai maža, todėl nuostoliai tuščiosios eigos metu yra šimtus kartų mažesni nei esant vardinei įtampai. Taigi galime daryti prielaidą, kad Ppo = 0, o vatmetru išmatuota galia yra galios nuostoliai Ppk dėl transformatoriaus apvijų aktyviosios varžos.
Esant srovei I1, = I1nom gaunami vardiniai galios nuostoliai apvijų šildymui Rpk.nom, kurie vadinami elektros nuostoliais arba trumpojo jungimo nuostoliais.
Iš transformatoriaus įtampos lygties, taip pat iš lygiavertės grandinės (žr. 1 pav.) gauname
kur ZK yra transformatoriaus varža.
Matuodami Uk ir I1 galite apskaičiuoti transformatoriaus varžą
Galios praradimas trumpojo jungimo metu gali būti išreikštas formule
Taigi aktyvi transformatoriaus apvijų varža
rasta pagal vatmetro ir ampermetro rodmenis. Žinodami Zk ir RK, galite apskaičiuoti apvijų indukcinę varžą:
Žinodami transformatoriaus Zk, RK ir Xk, galite sukurti pagrindinio trikampio trumpojo jungimo įtampas (2 pav. trikampis OAB), taip pat nustatyti trumpojo jungimo įtampos aktyviuosius ir indukcinius komponentus:
