Досвід холостого ходу і короткого замикання
§ 84. ДОСВІД холостого ходу І короткого замикання
Для випробування трансформатора служить досвід холостого ходу і досвід короткого замикання.
При досвіді холостого ходу трансформатора (рис. 103) його вторинна обмотка розімкнути і струму в цій обмотці немає (/ 2-0).
Якщо первинну обмотку трансформатора включити в мережу джерела електричної енергії змінного струму, то в цій об-мотку буде протікати струм холостого ходу I0. який представляє собою малу ве-личину в порівнянні з номінальним то-ком трансформатора. У трансформаторах великих потужностей струм холостого ходу може досягати значень порядку 5- 10% номінального струму. В трансформатор-рах малих потужностей цей струм досягає значення 25-30% номінального струму. Струм холостого ходу I0 створює магнітний потік в магнітопроводі трансформатора. Для збудження магнітного потоку трансформатор споживає реактивну мощ-ність з мережі. Що ж стосується активної потужності, споживаної трансформатором при холостому ході, то вона витрачається на покриття-тя втрат потужності в магнітопроводі, обумовлених гістерезисом і вихровими струмами.
Так як реактивна потужність при холостому ході трансформа-тора значно більше активної потужності, то коефіцієнт потужності cos # 966; його дуже малий і зазвичай дорівнює 0,2-0,3.
За даними випробування холостого ходу трансформатора визначається сила то-ка холостого ходу I0. втрати в сталі сердечника Рст і коефіцієнт транс-формації К.
Силу струму холостого ходу I0 изме-ряется амперметр, включений в ланцюг первинної обмотки трансформатора.
При випробуванні трифазного транс-форматора визначається фазний струм холостого ходу.
Про втрати в сталі сердечника Pст судять за показаннями ваттметра, включеного в ланцюг первинної обмотки трансформатора.
Коефіцієнт трансформації трансформатора дорівнює ставлення-ня показань вольтметрів, включених в ланцюг первинної та вто-річної обмоток.
При короткому замиканні вторинної обмотки опір трансформатора дуже мало і струм короткого замикання у багато разів більше номінального. Такий великий струм викликає сильне нагрівання обмоток трансформатора і призводить до виходу його з ладу. Тому трансформатори забезпечуються захистом, що відключає його при коротких замиканнях.
При дослідженні короткого замикання (рис. 104) вторинна обмотка трансформатора замкнута накоротко, т. Е. Напруга на зажи-мах вторинної обмотки дорівнює нулю. Первинна обмотка містить-ся в мережу з таким зниженою напругою, при якому струми в обмотках дорівнюють номінальним. Таке знижена напруга називається напругою короткого замикання і звичайно дорівнює 5,5% від номінального значення.
За даними випробування короткого замикання визначається напруги-ня короткого замикання Uк%, його активна uа% і реактивна ux% складові, втрати на нагрівання обмоток трансформатора Pобм при номінальному навантаженні і активне, реактивне і пів-ве опору трансформатора при короткому замиканні rk. xk і zk.
Втрати в обмотках вказуються ваттметром. Активне, реактивне і повне опору короткого зами-Канія трансформатора визначаються наступними виразами:
де Uk. I і Pk - напруга, сила струму, потужність, що вказуються вимірювальними приладами, включеними в ланцюг первинної об-мотки трансформатора.
При випробуванні трифазного трансформатора слід в приве-денних вище виразах підставити фазні значення напруги-ня, струму і потужності.
Напруга короткого замикання і його активна і реактивна складові рівні:
де Uн і Iн - номінальні напруги і сила струму вторинної (первинної) обмотки трансформатора.