14. Опытное определение параметров трансформатора.

Сущность опытного определения параметров тр-ра состоит в проведении опыта ХХ и КЗ. ОПЫТ ХХ. ХХ называют ражим тр-ра при разомкнутой вторичной обмотке . Уравнения напряжения и токов имеют вид ; ТАК КАК полезная мощность при работе тр-ра вхолостую равна нулю, то мощ-ть на входе тр-ра в режиме ХХ расходуется на магнитные потери в магнитопроводе (потери на перемагничивание магнитопровода и вихревые токи) и электрические потери в меди (потери на нагрев обмотки при прохождении через нее тока). Однако электрическими потерями можно пренебречь и считать, что вся мощ-ть ХХ представляет собой мощ-ть магнитных потерь в стали магнитопровода. Опып ХХ однофазного тр-ра. Напряжение к первичной обмотке тр-ра обычно подводят через однофазный регулятор напряжения, позволяющий плавно переключать напряжение от 0 до 1,15U_ном . при этом снимают показания приборов, а затем строят характеристики ХХ: зависимость тока ХХ, мощ-ти ХХ и коэф-та мощ-ть ХХ от первичного напряжения. Криволинейность этих характеристик зависит от насыщения магнитопровода, которое наступает при некотором значении первичного напряжения U₁. ОПЫТ КЗ. КЗ тр-ра – это такой режим тр-ра когда вторичная обмотка замкнута накоротко, при этом вторичное напряжение рано нулю. КЗ бывает аварийное (представляет большую опасность для тр-ра) и опытное. При опыте КЗ обмотку низшего напряжения однофазного тр-ра замыкают накоротко, а к обмотке низшего напряжения подводят пониженное напряжение, постепенно повышая его до некоторого значения U_к.ном, при котором токи КЗ в обмотках тр-ра становятся равными номинальным токам в первичной и вторичных обмотках. При этом снимают зависимости тока КЗ, мощ-ти КЗ и коэф-та мощ- ти КЗ от напряжения КЗ.

15. Потери и кпд трансформатора

В процессе трансформирования электрической энергии часть энергии теряется в трансформаторе на покрытие потерь. Потери в трансформаторе разделяются на электрические и магнитные. Электрические потери. Обусловлены нагревом обмоток трансформаторов при прохождении по этим обмоткам электрического тока. Мощность электрических потерь Р_э пропорциональна квад­рату тока и определяется суммой электрических потерь в первичной Р_э1и во вторичной Р_э2 обмотках: . Электрические потери называют переменными, так как их ве­личина зависит от нагрузки трансформатора

Магнитные потери. Происходят главным образом в магнито-проводе трансформатора. Причина этих потерь — систематиче­ское перемагничивание магнитопровода переменным магнитным полем. Это перемагничивание вызывает в магнитопроводе два вида магнитных потерь: потери от гистерезиса Р_г, связанные с затратой энергии на уничтожение остаточного магнетизма в ферромагнитном материале магнитопровода, и потери от вихревых токов Я_вт, наводимых переменным магнитным полем в пластинах магнитопровода: . С целью уменьшения магнитных потерь магнитопровод транс­форматора выполняют из магнитно-мягкого ферромагнитного материала - тонколистовой электротехнической стали. При этом магнитопровод делают шихтованным в виде пакетов из тонких пластин (полос), изолированных с двух сторон тонкой пленкой лака. Магнитные потери от гистерезиса прямо пропорциональны частоте перемагничивания магнитопровода, т. е. частоте пере­менного тока (P_Г=f), а магнитные потери от вихревых токов пропорциональны квадрату этой частоты (Р_вт = f²) Величина магнитных потерь зависит также и от магнитной индукции в стержнях и ярмах магнитопровода (Р_м В²). Коэффициент полезного действия трансформатора определяется как отношение активной мощности на выходе вторичной обмотки Рч (полезная мощность) к активной мощности на входе первичной обмотки Р₁ (подводимая мощность): Сумма потерь .Активная мощность на выходе вторичной обмотки трехфазного трансформатора (Вт)

. где — номинальная мощность трансформатора, В*А; I₂ и U ₂ — линейные значения тока, А, и напряжения В. Учитывая, что получаем выражение для расче­та КПД трансформатора:

1 6.Параллельная работа трансформаторов при k_α≠k_β. При несоблюдении этого условия, даже в режиме хх, между параллельно включенными трансформаторами возникает уравнительный ток, обусловленный разностью вторичных напряжений трансформаторов: , где и - внутренние сопротивления трансформаторов. При нагрузке трансформаторов уравнительный ток накладывается на нагрузочный. При этом трансформатор с более высоким вторичным напряжением хх (с меньшим коэффициентом трансформации) оказывается перегруженным, а трансформатор равной мощности, но с большим коэффициентом трансформации – недогруженным. Так перегрузка трансформаторов недопустима, то приходиться снижать общую нагрузку. При значительной разнице коэффициентов трансформации нормальная работа трансформаторов становится практически невозможной.

∆U

U₂₁

U₂₁₁