Определение параметров трансформатора

 

Для определения коэффициента трансформации п, а также параметров схемы замещения (рис. 5.2) и потерь мощности в трансформаторе проводят опыты холостого хода (опыт ХХ) и опыт короткого замыкания (КЗ) тран­сформатора. На рис. 5.2 обозначено:

и - активное и индуктивное сопротивления первичной обмотки;

 и  - приведенные к числу витков первичной обмотки активное и индуктивное сопротивления вторичной обмотки;

R ₀ - активное сопротивление намагничивающей ветви, обусловленное потерями мо­щ­ности в стальном магнитопроводе;

Х ₀ - индуктивное сопротивление намагничивающей ветви, обусловленное основным магнитным потоком;

- приведенное к чис­лу витков первичной обмотки сопротивление нагрузки;

и  - приведенные к числу витков первичной обмотки вторичное напряжение и вторичный ток.

 

 

При опыте ХХ к первичной обмотке трансформатора под­водится но­минальное напряжение (рис. 5.3)

где  - полное сопротивление первичной обмотки.

При этом вторичная обмотка разомкнута (I ₂ = 0) и напряжение на её зажимах

Измерив напряжение U ₂₀, ток I ₀и активную мощность Р _х, и пренебрегая падением напряжения на первичной обмотке  (вви­ду его небольшого значения по сравнению с ЭДС ), т. е. пользуясь упрощённой схемой замещения трансформатора при ХХ (рис. 5.3, а и б), определяют:

- коэффициент трансформации

;

- параметры намагничивающей ветви схемы замещения трансфор­ма­тора

- потери мощности при ХХ, называемые потерями в стали Р ₀, которые затрачиваются в основном на на­грев магнитопровода от действия вихревых токов и циклического перемагничивания стали, т. е.                                                                                

При опыте К3(рис. 5.4) в отличие от опасного аварийного корот­кого замыкания трансформатора, возникающего случайно при работе при напряжении , к первичной обмотке подводят такое пониженное нап­ряжение  (меньшее напряжения  в 8…20 раз в зави­симости от типа и мощности трансформатора), при котором в его об­мотках устанавливаются токи, равные соответствующим номинальным значениям:

,

где S _ном - номинальная мощность трансформатора (в ВА или в кВА).

Ввиду малости магнитного потока Ф (пропорциональ­ного пониженному напряжению ) при опыте К3 и соответственно потерь в стали (а они пропорциональны магнитному потоку в квадрате, т. е. Ф ²) активная мощность, потребляемая трансформатором из сети, идёт в основном на нагрев обмоток, т. е. равна электрическим потерям (назы­вае­мыми потерями в меди Р _м) в проводах обмоток:

.

 

Измерив напряжение U _к, ток I _{1 ном}   и активную мощность Р _к, определяют:

- параметры схемы замещения при КЗ трансфор­матора (пользуясь упрощенной схемой замещения, рис. 5.4, а):

где  и  - соответственно полное, активное и реактивное сопротивления К3 трансформатора;

- напряжение К3 (рис. 5.4, б), выраженное в процентах,

u _к (%) = 100 U _к / U _{1 ном} ;

- потери мощности при КЗ трансформатора (потери в меди) .