План: Введение Содержание Опыт холостого хода Опыт короткого замыкания

2. Опыт короткого замыкания. Короткое замыкание трансформатора – испытательный режим, при котором вторичная обмотка замкнута накоротко, а в первичную включено такое пониженное напряжение, чтобы ток первичной обмотки был равен номинальному (рис. 10.2). Это напряжение, называемое напряжением короткого замыкания, является одной из постоянных, характеризующих трансформатор. Обычно оно составляет 5…10 % номинального напряжения.
Потери в обмотках трансформатора определяются с помощью опыта короткого замыкания.
Мощность, затраченная при коротком замыкании, почти целиком расходуется на нагревание обмоток трансформатора. По мощности потерь при коротком замыкании можно рассчитать потери в обмотках при любой нагрузке трансформатора. Для этого потери при замыкании  относят к току только первичной обмотки и некоторому условному сопротивлению , выражающему пропорциональность между током и мощностью:; .
Тогда потери в обмотках, или потери в меди  , при любой нагрузке находятся из значения тока первичной обмотки:.
Также потери в меди можно определить, используя коэффициент загр; .Коэффициент полезного действия трансформатора рассчитывается из соотношения мощностей, приложенных ко вторичной и первичной обмоткам:,где – потери мощности в трансформаторе.
3. Рабочий режим. Рабочий режим – это режим работы трансформатора под нагрузкой. В качестве нагрузки используется ламповый реостат (активная нагрузка). Постепенным увеличением числа включенных ламп доводят нагрузку до номинальной и снимают показания приборов в первичной и вторичной обмотках трансформатора.
КПД трансформатора.
24 Условия параллельной работы трансформаторов:
4.30. Допускается параллельная работа трансформаторов (автотрансформаторов) при условии, что ни одна из обмоток не будет нагружена током, превышающим допустимое значение силы тока для данной обмотки.
Параллельная работа трансформаторов допускается при следующих условиях:
1) группы соединений обмоток одинаковы;
2) соотношение мощностей трансформаторов не более чем 1:3;
3) коэффициенты трансформации отличаются не более чем на плюс 0,5 % и не меньше чем на минус 0,5 %;
4) напряжения КЗ отличаются не более чем на плюс 10 % и не меньше чем на минус 10 % среднеарифметического значения напряжения КЗ
трансформаторов, которые включаются на параллельную работу;
5) проведено фазирование трансформаторов.
Для выравнивания нагрузки между параллельно работающими трансформаторами с разными напряжениями КЗ допускается в небольших пределах изменять коэффициент трансформации путем переключения ответвлений при условии, что ни один из трансформаторов не будет перегружен.
Холостой ход и короткое замыкание трансформатора являются весьма важными режимами его работы, определяющими эксплуатационные качества трансформатора. I
Холостой ход — это такой режим работы трансформатора, когда к одной из обмоток подводится номинальное напряжение, а вторая обмотка разомкнута. Рассмотрим холостой ход трехфазного трансформатора с магнитопроводом стержневого типа, обмотки которого соединены по схеме (рис. 29). Опыт проводится в такой последовательности. Включим рубильник Р и при помощи индукционного регулятора 1 установим номинальное линейное напряжение U1л на первичной обмотке трансформатора, наблюдая за показаниями вольтметра V1. Условимся считать первичной ту обмотку трансформатора, к которой подводится напряжение. Установив номинальное напряжение на первичной обмотке, зафиксируем показания приборов: амперметров— А1, А2, А3; ваттметров W1 и W2, вольтметра— V2. Токи равны. Это явление объясняется тем, что длина средней магнитной силовой линии фазы В меньше, чем длины средних магнитных силовых линий фаз А и С (рис. 30), а потому провести магнитный поток по длине1 легче, чем по длинам 1А, 1С. За ток холостого хода трехфазного трансформатора принимают среднее арифметическое трех токов отдельных фаз А; В\ С:

ок холостого хода трансформаторов обычно не превышает 4-12% от номинального тока, причем меньшие Цифры относятся к трансформаторам большей мощности. Малая величина тока холостого хода трансформаторов объясняется отсутствием воздушных зазоров в магнитопроводе (в асинхронных двигателях ток холостого хода равен 20-f-60% от номинального). Иногда необходимо знать фазное значение тока холостого хода Фазный ток холостого хода определяеОбмотки ВН или НН трехфазного трансформатора могут быть соединены звездой, треугольником или зигзагом, причем обмотка, соединенная звездой или зигзагом, может иметь нулевой вывод. Каждая из перечисленных схем соединения имеет условное обозначение.
Обмотка, соединенная звездой с нулевым выводом, обозначается ¥; обмотка, соединенная треугольником,— А, а обмотка, соединенная зигзагом с нулевым выводом, —У. Схема соединения обмоток ВН и НН записывав стся в виде дроби: в числителе ставится схема обмоток ВН, а в знаменателе — НН. Например, если обмотка В'г соединена звездой, а обмотка НН — звездой с нулевым выводом, то можно записать
При параллельной работе трансформаторов большей значение имеет группа трансформатора.
Силовые масляные трансформаторы имеют паспортные щитки со следующими данными: мощность транс форматора (ВА или кВА); линейные напряжения каждой обмотки на основных выводах и ответвлениях (В или кВ); линейные токи при номинальной мощности (А); частота (Гц); число фаз; схема и группа соединения обмоток; напряжение короткого замыкания, характеризуют падение напряжения в обмотках; режим работы транс форматора; способ охлаждения; завод-изготовитель масса трансформатора, масса масла; масса активной части.тся по следующим формулам:
при соединении обмоток звездой и зигзагом

где /оф и /0л—соответственно фазный и линейны токи холостого хода, А; при соединении обмоток треугольником

При холостом ходе трансформатор не совершает полез ной работы, его к. п. д. равен нулю. Активная мощность которую при этом показывают ваттметры W1 и W2 цели ком рассеивается в виде тепла, идущего на нагрев магнитопровода и первичной обмотки трансформатора. Сле дует отметить, что для определения активной мощности при холостом ходе трансформатора необходимо один и ваттметров переключить и взять разницу показаний двух ваттметров. Как указывалось ранее, ток холосто го хода трансформатора мал, а потери в обмотке за висят от квадрата тока и составляют менее 2% от потери холостого хода. При холостом ходе трансформатора потерями в первичной обмотке пренебрегают и считают что потерями холостого хода являются потери в стали.
Рассмотрим короткое замыкание трансформатора, обмотки которого соединены по схеме (рис. 31). Опыт нужно проводит в такой последовательности. Индукционный регулятор 1 поста вить в положение минимальной напряжения, включить рубильник Р и при помощи индукционной регулятора по показанию амперметра А1 или А2 установить номинальный ток трансформатора. При симметричном напряжении сети и исправном трансформаторе показания амперметров должны быть одинаковыми. При опыте короткого замыкания приборы показывают: перметры А1, А2, А3— линейны токи фаз с первичной стороне трансформатора; амперметр
Ац — линейный ток вторичной стороны; вольтметр V — напряжение короткого замыкания; ваттметры и W2 — активную мощность коротко го замыкания. При коротком замыкании трансформатор не совершает полезной работы, его к. п. д. равен нулю. Активная мощность короткого замыкания рассеивается в виде тепла, которое нагревает обмотки трансформатора. Потери в стали можно считать пропорциональными квадрату напряжения. Так как напряжение мало, то, следовательно, и потери в стали очень малы, и ими можно пренебречь.
При коротком замыкании считают, что активная мощность короткого замыкания является потерями в обмотках трансформатора.
При соединении обмотки в треугольник фазные и линейные напряжения одинаковы.
Обычно напряжение короткого замыкания выражают в процентах от номинального
Однофазный трансформатор работает при холостом ходе, как одна фаза трехфазного.
Короткое замыкание — это такой режим работы трансформатора, когда вторичная обмотка замкнута, а к первичной обмотке подведено напряжение, обеспечивающее протекание номинальных токов по обеим обмоткам (испытательное короткое замыкание). При испытательном коротком замыкании к первичной обмотке подводится напряжение, равное 3,5-17% номинального. В процессе эксплуатации трансформатора возможно короткое замыкание вторичной обмотки при номинальном напряжении на первичной.