4. Определение параметров короткого замыкания

Для определения параметров трансформатора искусственно создаётся режим короткого замыкания – режим, когда обмотка НН замкнута накоротко, а к обмотке ВН подводится такое пониженное напряжение, при котором токи в обмотках имеют номинальные значения.

4.1. Определение потерь короткого замыкания

Потери в режиме короткого замыкания Pк имеют следующие составляющие:

и – основные потери соответственно в обмотках НН и ВН, вызванные рабочим током этих обмоток;

и – добавочные потери в обмотках НН и ВН, то есть потери от вихревых токов, наведённых полем рассеяния обмоток;

и – основные потери в отводах от обмоток;

и – добавочные потери в отводах, вызванные полями рассеяния отводов;

– потери в стенках бака и других металлических элементах трансформатора, вызванные полями рассеянии обмоток и отводов.

Обычно добавочные потери учитывают увеличением основных потерь путём умножения последних на коэффициент учёта добавочных потерь , то есть тогда

Основные потери рассчитываются по формулам:

в обмотке из алюминиевого провода (ленты)

для НН:

.

для ВН:

.

где – плотность тока в проводах обмотки;

– масса металла обмотки.

Средний коэффициент учета добавочных потерь при частоте 50Гц для обмоток:

из алюминиевого прямоугольного провода (ленты)

,

для НН:

.

для ВН:

.

где – размер металла прямоугольного проводника в направлении, перпендикулярном линиям магнитной индукции поля рассеяния (по радиусу обмотки);

– число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном направлению линиям магнитной индукции поля рассеяния;

- для прямоугольного провода (ленты)

для НН:

.

для ВН:

.

– размер металла проводника в направлении, параллельном линиям магнитной индукции поля рассеяния (по оси обмотки);

– число проводников обмотки в направлении, параллельном направлению линий индукции поля рассеяния;

– общий размер в направлении, параллельном линиям магнитной индукции поля рассеяния (высота обмотки).

Размеры , , и в выше приведенных формулах должно быть выражено в метрах.

При расчёте однослойных обмоток во второе слагаемое формул следует ввести коэффициент 0,8.

Расчёт основных потерь в отводах сводится к определению длины отводов и массы металла в них.

Обычно сечения отвода принимается равным сечению витка обмотки, и по этому плотность тока в проводниках отвода равна плотности тока в проводах обмотки.

выполненных алюминиевым проводом (лентой):

для НН:

.

для ВН:

.

где – масса металлов проводов отводов

для НН:

.

для ВН:

.

где – общая длинна проводов отводов:

при соединении в звезду .

в треугольник – .

– сечение отвода, м2;

– плотность металла отвода ( для алюминия кг/м3).

В силовых трансформаторах общего назначения а Поэтому, как правило, добавочные потери в отводах не учитываются.

При рациональной конструкции трансформатора потери в ферромагнитных конструктивных его элементов составляют незначительную долю и их можно определить по приближенной формуле

, .

где – коэффициент, значение которого принимается по таблице 4.1

Таблица 4.1

Значение коэффициента