Определение потерь короткого замыкания

Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора согласно ГОСТ 16110 – 82 называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установлении в одной из обмоток тока, соответствующего его номинальной мощности, при замкнутой накоротко второй обмотке. Предполагается равенство номинальных мощностей обеих обмоток.

Полные потери короткого замыкания готового трансформатора не должны отклоняться от гарантийного значения ГОСТ или техническими условиями на проект трансформатора, более чем на 10%.

При нормальной работе трансформатора, т.е. при нагрузке его номинальным током при номинальных первичном напряжении и частоте, в его обмотках, отводах и элементах конструкции под воздействием токов обмоток и созданного ими поля рассеяния возникают потери, практически равные потерям короткого замыкания и одинаково с ними изменяющиеся при изменении тока нагрузки. Поэтому при всех расчетах потерь, вызванных в нормально работающем трансформаторе изменяющимися токами нагрузки обмоток, и при расчете КПД трансформатора обычно в качестве исходной величины пользуются расcчитаными или измеренными потерями короткого замыкания.

Потери короткого замыкания могут быть рассчитаны или определены экспериментально в опыте короткого замыкания трансформатора.

При опыте короткого замыкания номинальные токи в обмотках возникают при относительно малом напряжении (5 –10% номинального значения), а потери в магнитной системе, примерно пропорциональные второй степени напряжения, обычно пренебрежительно малы.

Пренебрегая потерями в магнитной системе, добавочными потерями в обмотках НН и ВН, т.е. потерями от вихревых токов, наведенных полем рассеяния в обмотках, основными потерями в отводах между обмотками и вводами (проходными изоляторами) трансформатора, добавочными потерями в отводах, вызванных полем рассеяния отводов, потерями в стенках бака, и других металлических, главным образом ферромагнитных элементах конструкции трансформатора, вызванных полем рассеяния обмоток и отводов, считаем,. что потери короткого замыкания Р_к в трансформаторе – это основные потери в обмотках НН и ВН, вызванные рабочим током обмоток Р_об1 и Р_об2.

Потери в обмотках для медного провода, Вт

Р_обм1 = 2,4 · 10^-12j₁²G_м1 и

Р_обм2 = 2,4 · 10^-12j₂²G_м2 ,

где j₁ и j₂ – плотность тока в обмотках ВН и НН соответственно, А/м²,

G_м1 и G_м2 – масса металла обмоток ВН и НН, кг.

Потери в обмотках для алюминиевого провода, ВТ

Р_оба = 12,75 ·10^-12 j² G_а

При определении потерь в обмотках ВН в (14) и (15) подставляют число витков на средней ступени напряжения W_н. При определении общей массы металла обмоток ВН подставляют полное число витков обмотки на верхней ступени W₁.

Дата добавления: 2015-07-15