Основные уравнения, векторная диаграмма и схема замещения при коротком замыкании трансформатора

Режимом короткого замыкания трансформатора называется такой режим, когда выводы вторичной обмотки замкнуты токопроводом с сопротивлением, равным нулю (ZH = 0). Короткое замыкание трансформатора в условиях эксплуатации создает аварийный режим, так как вторичный ток, а следовательно, и первичный увеличиваются в несколько десятков раз по сравнению с номинальным. Поэтому в цепях с трансформаторами предусматривают защиту, которая при коротком замыкании автоматически отключает трансформатор.

При напряжении Uк составляющем 5—10% от номинального первичного напряжения, намагничивающий ток (ток холостого хода) уменьшается в 10—20 раз или еще более значительно. Поэтому в режиме короткого замыкания считают, что

Основной магнитный поток Ф также уменьшается в 10—20 раз, и потоки рассеяния обмоток становятся соизмеримыми с основным потоком.

Так как при коротком замыкании вторичной обмотки трансформатора напряжение на ее зажимах U2 = 0, уравнение э. д. с. для нее принимает вид а уравнение напряжения для трансформатора записывается как

9) "Приведенный" трансформатор. Электрическая схема замещения приведенного трансформа. Параметры схемы замещения и формулы для их определения.

Так как числа витков первичной и вторичной обмоток трансформатора разные, то ЭДС и токи в этих обмотках также неодинаковы. Поэтому сопоставлять эти величины или строить векторные диаграммы, где величины первичной и вторичной обмоток нужно суммировать, нельзя. Для устранения этого неудобства при исследовании трансформатора принято приводить все параметры вторичной обмотки к числу витков первичной. Иными словами заменять реальный трансформатор приведенным, у которого число витков вторичной обмотки равно числу витков первичной, т.е. w2= w1. При этом все величины вторичной обмотки приводятся к числу витков первичной таким образом, чтобы физические процессы в приведенном трансформаторе оставались такими же, как и в реальном. Приведенные параметры обозначаются индексом штрих.

необходимо изменить величины параметров вторичной цепи таким образом, чтобы ее полная, реактивная и активная мощности оставались неизменными. Иначе говоря, должны выполняться равенства:

или ; или ; или .

В частности, должны быть равны также мощности приемников энергии (нагрузки):

Схема замещения приведенного трансформатора представляет совокупность трех ветвей: первичной-сопротивлением и током ; намагничивающей - сопротивлением и током ; вторичной - с двумя сопротивлениями: сопротивлением собственно вторичной ветви и сопротивлением нагрузки и током - . Изменением сопротивления нагрузки на схеме могут быть воспроизведены все режимы работы трансформатора.