Mode de curtcircuit del transformador
El mode de curtcircuit del transformador és aquest mode quan els terminals del bobinatge secundari estan tancats per un conductor de corrent amb una resistència igual a zero (ZH = 0). Un curtcircuit del transformador durant el funcionament crea un mode d'emergència, ja que el corrent secundari, i per tant el corrent primari, augmenta diverses desenes de vegades en comparació amb el nominal. Per tant, en circuits amb transformadors, es preveu una protecció que apagui automàticament el transformador en cas de curtcircuit.
En condicions de laboratori, és possible dur a terme un curtcircuit de prova del transformador, en el qual els terminals del bobinatge secundari estan curtcircuitat i s'aplica una tensió Uk al primari, en el qual el corrent al bobinatge primari no no superar el valor nominal (Ik < I1nom). En aquest cas, la tensió Uk, expressada en percentatge, amb Ik = I1nom, es denota amb uK i s'anomena tensió de curtcircuit del transformador. això característica del transformadorindicat al passaport.
Així (%):
on U1nom és la tensió primària nominal.
La tensió de curtcircuit depèn de la tensió més alta dels bobinats del transformador. Per exemple, a una tensió més alta de 6-10 kV uK = 5,5%, a 35 kV uK = 6,5 ÷ 7,5%, a 110 kV uK = 10,5%, etc. Com podeu veure, a mesura que augmenta la tensió nominal, augmenta la tensió de curtcircuit del transformador.
Quan la tensió Uc és del 5-10% de la tensió primària nominal, el corrent de magnetització (corrent sense càrrega) disminueix 10-20 vegades o fins i tot de manera més significativa. Per tant, en mode de curtcircuit es considera que
El flux magnètic principal F també disminueix en un factor de 10 a 20, i els corrents de fuga dels bobinatges es tornen proporcionals al flux principal.
Atès que quan el bobinatge secundari del transformador està en curtcircuit, la tensió als seus terminals és U2 = 0, p. etc. pp perquè pren la forma
i l'equació de tensió per al transformador s'escriu com
Aquesta equació correspon al circuit equivalent del transformador que es mostra a la Fig. 1.
El diagrama vectorial del transformador de curtcircuit corresponent a l'equació i el diagrama de la Fig. 1 es mostra a la FIG. 2. La tensió de curtcircuit té components actius i reactius. L'angle φk entre els vectors d'aquestes tensions i corrents depèn de la relació entre els components inductius actius i reactius de la resistència del transformador.
Arròs. 1. Circuit equivalent del transformador en cas de curtcircuit
Arròs. 2. Esquema vectorial del transformador en curtcircuit
Per a transformadors amb potència nominal 5-50 kVA XK / RK = 1 ÷ 2; amb potència nominal 6300 kVA o més XK / RK = 10 o més. Per tant, es creu que per als transformadors d'alta potència UK = Ucr i la impedància ZK = Xk.
Experiència en curtcircuit.
Aquest experiment, com l'experiment sense càrrega, es realitza per determinar els paràmetres del transformador. Es munta un circuit (Fig. 3) en el qual el bobinatge secundari és curtcircuitat per un pont o cable metàl·lic amb una resistència propera a zero. S'aplica una tensió Uk a l'enrotllament primari, a la qual el corrent és igual al valor nominal I1nom.
Arròs. 3. Esquema de l'experiment de curtcircuit del transformador
Segons les dades de mesura, es determinen els següents paràmetres del transformador.
Tensió de curtcircuit
on UK és la tensió mesurada amb un voltímetre a I1, = I1nom En mode de curtcircuit, UK és molt petit, de manera que les pèrdues sense càrrega són centenars de vegades més petites que a la tensió nominal. Així, podem suposar que Ppo = 0 i la potència mesurada pel wattmetre és la pèrdua de potència Ppk, a causa de la resistència activa dels bobinats del transformador.
Al corrent I1, = I1nom s'obtenen pèrdues de potència nominals per escalfar els bobinats Rpk.nom, que s'anomenen pèrdues elèctriques o pèrdues per curtcircuit.
A partir de l'equació de tensió del transformador, així com del circuit equivalent (vegeu la figura 1), obtenim
on ZK és la impedància del transformador.
Mitjançant la mesura de Uk i I1 podeu calcular la impedància del transformador
La pèrdua de potència durant un curtcircuit es pot expressar mitjançant la fórmula
Per tant, la resistència activa dels bobinats del transformador
trobat a partir de les lectures del vatímetre i l'amperímetre. Coneixent Zk i RK, podeu calcular la resistència inductiva dels bobinatges:
Coneixent les Zk, RK i Xk del transformador, podeu construir les tensions de curtcircuit del delta principal (triangle OAB a la figura 2), i també determinar els components actius i inductius de la tensió de curtcircuit:
