12. Режим нагрузки трансформатора

Если включить вторичную обмотку трансформатора во внешнюю цепь, замкнув рубильник 3, то трансформатор перейдет из режима холостого хода в режим нагрузки. Очевидно, что с момента включения рубильника в цепи вторичной обмотки появляется ток нагрузки I2 - Этот ток, как и любой изменяющийся ток, создает свой переменный магнитный поток Фа. Большая часть потока Ф2 замыкается по магнитопроводу трансформатора, а меньшая часть Ф2 — по воздуху вокруг витков вторичной обмотки; она составляет магнитный поток рассеяния.

Будучи индуктированным, ток вторичной обмотки по правилу Ленца противодействует причине, его вызвавшей, т. е. имеет направление, противоположное току /0, поэтому и его магнитный поток Ф2 направлен навстречу потоку Фо. Другими словами, поток, созданный вторичным током, должен был бы ослаблять основной магнитный поток Фо.

Однако стоит только уменьшиться потоку Фо, как это вызывает уменьшение э. д. с. 1 самоиндукции Ев первичной обмотке. Э. д. с. самоиндукции, как известно, направлена против приложенного напряжения Ui, и ее увеличение или уменьшение соответственно уменьшает или увеличивает первичный ток. Это легко подтверждается уравнением для напряжения первичной обмотки:

Следовательно, если допустить, что поток в сердечнике уменьшился, уменьшится и Eitaэто значит, что первичный ток возрастет. Увеличение первичного тока по сравнению с током холостого хода станет настолько большим, что созданный этим током дополнительный магнитный поток Ф\ полностью скомпенсирует поток Фэ вторичной обмотки.

Таким образом, действуя почти противоположно друг другу, потоки Ф и Ф2 компенсируются, а результирующий поток Ф0 индуктирует в первичной обмотке э. д. с. ei, почти полностью уравновешивающую напряжение ЕI..При неизменном первичном напряжении Ui Э. д.с. ЕIтакже остается неизменной, следовательно, и магнитный поток Фо остается практически неизменным при любых нагрузках трансформатора. Итак, мы убедились, что в трансформаторе при увеличении вторичного тока от нуля до I2 происходит питом этическое увеличение первичного тока от /0 до Л.

13. ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ ТРАНСФОРМАТОРА

Изменением напряжения ΔU трансформатора называется арифметическая разность между номинальным вторичным напряжением (U_2ном и вторичным напряжением U₂, которое получается (устанавливается) на зажимах вторичной обмотки при нагрузке трансформатора и заданном коэффициенте мощности нагрузки cosφ₂.Номинальным вторичным напряжением U_2ном силового трансформатора называется вторичное напряжение, определенное по коэффициенту трансформации К без учета падений напряжения от тока холостого хода. Практически это будет вторичное напряжение при холостом ходеU_2ном=U₁(ω₂/ω₁)=U₁/KИзменение вторичного напряжения обычно выражается в процентах по отношению к номинальному вторичному напряжению U_2номΔu=[( U_2ном- U₂)/ U_2ном ]100%. (6.1)Изменение напряжения происходит вследствие наличия активных и реактивных падений напряжений в первичной и вторичной обмотках трансформатора.Для вывода формулы изменения напряжения используется векторная диаграмма приведенного трансформатора (рис. 6.1) для случая индуктивной нагрузки. При построении этой диаграммы предполагается, что вторичная обмотка приведена к первичной и ток холостого хода равен нулю.

14. КПД ТР-А

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:

15.группы трансформаторов. В паспорте тр-ов указывается ном.мощность, ном.фазн.напряж., cosφ, способы соединения 2-х обмоток и группы тр-ов. Группа указывает на сколько градусов сдвинуты вторичные линейные ЭДС. У однофаз.тр-ра возможны только 2 группы:0 и 6. Применением разных способов соединения обмоток в 3хфазных трансфор-ах можно создать 12 различных групп.

П ри одинаковых схемах соединения обмоток ВН иНН, нпр,звезда-звезда, треуг-треуг, получают четные группы, а при неодинаковых схемах, нпр, звезда-треуг.-нечетные. Основные группы: 0,6,11,и 5, все ост.-производные. Изменить группу тр-ов, т.е. напряжение ЭДС можно 2 способами:

1. Изменить маркировку

2. У одной из обмоток изменить направление намотки.

Если сделать и то, и другое, то группа не изменится.

16. Параллельная работа тр-ов. Условия и требования.

Основная работа тр-ов – это паралл-я работа. На подстанции стоят 2 или несколько то-ов, подключенных парал-но. Несмотря на то что кпд установки с большим количеством то-ов умен-ся, тем не менее есть преимущества:

1. Легче осуществить резерв

2. При суточных или годовых комб.нагрузках можно отключить неск.тр-ов при падении нагрузки и всю ее распределить по оставшимся тр-ам, тогда кпд установки увеличится, т.е. уменьшаются потери х.х.

Пар-ая работа тр-ов будет экономичной, если нагрузка пропор-на ном.мощностикадоготр-ра. Для этого надо соблюдать след.условия.:

1)коэффициенты трансформации парал-но работающихтр-ов должны быть равны

2) группы тр-ов должны быть равны

3)тр-ры должны иметь одинаковые напряжения к.з.

4) Схема соединений при включении тр-ов должна обеспечивать одинаковый порядок следования фаз как на стороне ВН, так и на стороне НН.

Равенство коэф-овтран-ции и напряжений к.з, обеспечивается подбором тр-ов по их паспортным данным. Коэффициенты трансформации не должны различаться более чем на 0,5 % от их среднего , где К= - среднее геометрическое значение коэф-ов транс-ции.

Напряжение к.з не должны отличаться более чем на 10% от их среднего значения:

, где

Помимо этого рекомендуется, чтобы отношение ном.мощностейтр-ов было не более 3:1.