Опыты холостого хода и короткого замыкания трансформатора

Опыт холостого хода проводится в соответствии со схемой, показанной на рисунке 5.4. У трансформаторов мощностью более 100 ВА относительная величина тока холостого хода при номинальном напряжении составляет:

. (5.19)

Рисунок 5.4 - Схема опыта холостого хода трансформатора

Активная мощность в режиме холостого хода определяется главным образом магнитными потерями в сердечнике, так как при небольшом токе холостого хода потери в меди (падение напряжения на активном сопротивлении), первичной обмотки, незначительны. Опыт холостого хода проводится при номинальном напряжении на первичной обмотке трансформатора. По данным опыта холостого хода определяют параметры и Г- образной схемы замещения трансформатора:

, , . (5.20)

Опыт короткого замыкания трансформатора проводится по схеме, показанной на рисунке 5.5. При этом вторичная обмотка трансформатора замыкается накоротко, а к первичной обмотке подводится пониженное напряжение при котором ток в первичной обмотке равен номинальному .

Напряжение обычно выражают в процентах:

, (5.21)

и называют относительным напряжением короткого замыкания трансформатора. Для трансформаторов большой мощности обычно составляет 5 – 10 %.

Рисунок 5.5 - Схема опыта короткого замыкания трансформатора

В режиме короткого замыкания составляющая намагничивающего тока первичной обмотки в сотни раз меньше токов и , так как . Поэтому в Г-образной схеме замещения трансформатора ветвью с током намагничивания можно пренебречь и принять . Потери мощности в опыте короткого замыкания определяются главным образом потерями в меди (падениями напряжения на активных сопротивлениях) первичной и вторичной обмоток. Параметры схемы замещения определяются по следующим формулам:

, , . (5.22)

Величину используют при расчете тока эксплуатационного короткого замыкания. Этот режим возникает при коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора при напряжении на первичной обмотке, равном номинальному. В этих условиях эксплуатационное короткое замыкание является аварийным режимом, при котором токи и намного превышают номинальные значения. Установившееся значение тока в первичной обмотке при эксплуатационном коротком замыкании:

. (5.23)

Кроме того, в переходном процессе при коротком замыкании максимальное значение тока короткого замыкания, получившее название ударного тока, может значительно превышать ток короткого замыкания в установившемся режиме.