Методические указания к выполнению лабораторных и самостоятельных работ для студентов 2-курса бакалавриата направлений образования 5310600

Короткое замыкание трансформатора
Режим короткого замыкания, возникающий случайно в процессе эксплуатации при номинальном первичном напряжении является аварийным процессом, сопровождающимся весьма большими токами в обмотках. Многократное превышение токов по сравнению с номинальными (в 10-20 раз) может привести к повреждению изоляции обмоток в следствии нагрева и к разрушению обмоток механическими силами, возникающими при этом режиме между обмотками. Напряжением короткого замыкания двухобмоточного трансформатора называется напряжение, которое при номинальной частоте следует подвести к зажимам одной из обмоток при замкнутой накоротко другой обмотке, чтобы в них установились номинальные токи. Обычно напряжение короткого замыкания приводится к нормированной расчетной температуре и выражается в процентах номинального напряжения. Потери, возникающие в трансформаторе при этом режиме, называются потерями короткого замыкания. При опыте короткого замыкания по сравнению с холостым ходом многократно уменьшаются магнитные потери. В следствие этого, потери, измеренные при опыте короткого замыкания, принимаются практически равными тем основным и добавочным потерям, которые возникают в проводниках обмоток и отводов и в деталях конструкции вблизи них при работе трансформатора при номинальном токе и номинальном напряжении. Этот опыт может производиться со стороны любой из двух обмоток трансформатора. Он входит в число обязательных приемо-­сдаточных испытаний, которым подвергается каждый трансформатор перед выпуском с завода.
Описание установки:
Электрическая схема установки показана на рис. 6.2.




Рис. 6.2 Электрическая схема установки: а - опыт холостого хода и работы на разные виды нагрузки, б - опыт короткого замыкания.
1 - модуль «Источник питания» (QF1 - автомат дифференциальной защиты);
2 - модуль «Автотрансформатор»; 3 - модуль «Измеритель мощности»; 4 – модуль «Реактивные элементы. Нелинейные элементы. Резисторы\Активная нагрузка» (С1 - конденсатор переменной емкости); «Трансформатор однофазный» (ТР2 - исследуемый трансформатор, R1 - балластное сопротивление, Rн – сопротивление нагрузки); РА1 - амперметр переменного тока (модуль «Мультиметры»); PV1 - вольтметр переменного тока (модуль «Мультиметры»).

Питание модулей от сети переменного тока 220В 50Гц осуществляется через модуль питания, выполняющий функцию защиты от токов короткого замыкания и перегрузки. Подача питания в схему осуществляется после взвода автомата дифференциальной защиты в положение «ON». Предварительно все модули, имеющие питание от сети 220В 50Гц должны быть подключены к сетевому фильтру, который, в свою очередь, должен быть подключен к модулю питания.