Опыт короткого замыкания

Короткое замыкание трансформатора при эксплуатации - это тяжелая авария, которая в случае отказа защиты может привести к его разрушению. ЭДС, возникающую во вторичной обмотке, можно найти, записав уравнение второго закона Кирхгофа для электромагнитной схемы трансформатора рис. 4.1:

(4.17)

где – соответственно активное, индуктивное сопротивления вторичной обмотки;

- полное сопротивление нагрузки.

При коротком замыкании сопротивление между зажимами вторичной обмотки станет равным нулю, и уравнение (4.17) примет вид:

= t wx:val="Cambria Math"/><w:i/><w:sz-cs w:val="28"/><w:lang w:val="EN-US"/></w:rPr><m:t>.</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> (4.18)

Уравнения (4.17) и (4.18) показывают, что короткое замыкание трансформатора сопровождается уменьшением ЭДС вторичной обмотки. Так как , а , то следовательно, ЭДС первичной обмотки также будет уменьшаться. Как показано в (4.13), поток в сердечнике пропорционален ЭДС, и значит, при коротком замыкании он будет уменьшаться, а трансформатор размагничиваться. Выше, в разделе 6.4.2, показано, что ЭДС уравновешивает приложенное напряжение, следовательно, при уменьшении ЭДС равновесие (4.8) нарушится, что приведет к резкому возрастанию тока до величин опасных для целостности трансформатора.

Опыт короткого замыкания служит для определения потерь мощности в обмотках трансформатора, а также для определения их параметров в схеме замещения. При проведении опыта вторичная обмотка замыкается на амперметр, а к первичной обмотке подводится пониженное напряжение такой величины, при котором в первичной обмотке будет протекать номинальный ток. Поскольку магнитный поток в сердечнике будет минимален, то и потери на перемагничивание сердечника будут малы, и можно считать, что вся мощность, потребляемая трансформатором из сети, пойдет на нагрев обмоток.

Полное сопротивление короткого замыкания можно определить по закону Ома:

= . (4.19)

Активное сопротивление короткого замыкания по закону Джоуля – Ленца:

= . (4.20)

Индуктивное сопротивление короткого замыкания находят по соотношению, вытекающему из треугольника сопротивлений:

= (4.21)

Данные опыта короткого замыкания заносятся в паспорт трансформатора: мощность в ваттах, а напряжение в процентах от номинального.