
- •1. Общее устройство однофазного двухобмоточного трансформатора.
- •6. Схема замещения и векторная диаграмма идеальной катушки индуктивности с ф/м сердечником.
- •7. Схема замещения и векторная диаграмма реальной катушки индуктивности с ф/м сердечником.
- •8. Принцип действия однофазного двухобмоточного трансформатора.
- •9. Уравнения электрического и магнитного состояния.
- •10. Векторная диаграмма трансформатора.
- •11. Схема замещения трансформатора.
- •12. Трансформация трёхфазных токов (конструкции магнитопроводов, схемы соединения обмоток).
- •13. Схемы и группы соединения трансформаторов.
- •15. Несимметричные режимы работы трёхфазных трансформаторов. Условия анализа несимметричных режимов работы трансформаторов.
- •16. Трансформация несимметричных токов (соединение вторичной обмотки в Yn: Yn/Yn, /Yn, y/Yn; соединение вторичной обмотки в : Yn/).
- •17. Магнитные поля и эдс при несимметричной нагрузке.
- •18. Искажение симметрии первичных и вторичных Uф при несимметричной нагрузке (схемы соединений /Yn, y/, y/Yn).
- •19. Опыты хх и кз трансформатора.
- •20. Эксплуатационные характеристики трансформатора при нагрузке (внешние характеристики, кпд трансформатора, зависимость падения напряжения во вторичной обмотке трансформатора от характера нагрузки).
- •21. Параллельное включение трёхфазных трансформаторов.
- •22. Переходные процессы в трансформаторе при включении трансформатора в сеть.
- •23. Переходные процессы в трансформаторе при кз выводов вторичной обмотки.
- •24. Переходные процессы в трансформаторе при перенапряжениях.
- •25. Многообмоточные трансформаторы.
- •26. Автотрансформатор.
- •27. Измерительные трансформаторы тока и напряжения.
- •28. Трансформаторы для питания вентильных преобразователей.
19. Опыты хх и кз трансформатора.
Выполняются для определения параметров трансформатора.
1) Опыт холостого хода:
[Схема. Эквивалентная схема замещения. Уравнения электрического состояния.]
Относительный ток холостого хода:
2) Опыт короткого замыкания:
Режим КЗ аварийный, но U1к плавно увеличивают от нуля до (5...15) % от U1н, а ток в первичной обмотке должен быть равен номинальному.
[Схема. Эквивалентная схема замещения. Уравнения электрического состояния. Упрощенная схема замещения (без магнитной цепи). Треугольники сопротивлений, напряжений и мощностей короткого замыкания.]
Относительное напряжение короткого замыкания:
20. Эксплуатационные характеристики трансформатора при нагрузке (внешние характеристики, кпд трансформатора, зависимость падения напряжения во вторичной обмотке трансформатора от характера нагрузки).
1) Внешняя характеристика U2 = f(I2).
[Упрощенная схема замещения. График U2, U1н = f(I2). Векторная диаграмма.]
2) Внешняя характеристика u = f(2).
[Геометрическое определение U2´ по векторной диаграмме. ]
Коэффициент нагрузки:
[График u = f(2).]
3) Зависимость = f ().
[График = f ().]
21. Параллельное включение трёхфазных трансформаторов.
Когда мощность нагрузки больше мощности одного трансформатора, можно включить параллельно несколько трансформаторов при соблюдении условий:
1) При невыполнении этого условия между цепями вторичных обмоток протекают уравнительные токи:
2) Активное и реактивное напряжения КЗ:
3) Безусловное условие: обмотки трансформаторов должны быть соединены в одинаковые группы.
При k1 k2 ... трансформатор меньшей мощности должен иметь больший коэффициент k.
22. Переходные процессы в трансформаторе при включении трансформатора в сеть.
Э/м явления после включения в сеть при холостом ходе описываются дифференциальными уравнениями:
Решение:
Если 1 = /2, то в момент Ф(T/2) 2Фm i10, i1 ↑↑
23. Переходные процессы в трансформаторе при кз выводов вторичной обмотки.
Пусть до КЗ был ХХ,
,
тогда схема замещения упрощается.
[Упрощенная схема замещения.]
Дифференциальное уравнение, описывающее переходный процесс:
Решение:
Если 1 = , то iк(T/2) 2Iкm.
Скачки тока в силовых трансформаторах достигают 1525 крат. Так как первичная и вторичная обмотка располагаются концентрично, то их токи взаимодействуют между собой с силой F ~ I1∙ I2. Возникает 225625-кратный скачок силы, который, если токи текут в противоположных направлениях, стремится сжать внутренние витки и растянуть наружные и, если токи текут в одном направлении, сжать обмотки по высоте. Кроме того, во столько же раз увеличиваются электрические потери, из-за которых может возникнуть перегрев.
24. Переходные процессы в трансформаторе при перенапряжениях.
Причины возникновения перенапряжения:
1. Явления атмосферного характера (удары молний в ЛЭП и т.д.)
Uф = (7...12)Uфном
2. Коммутационное перенапряжение (КЗ, отключение больших нагрузок)
Uф = (2...5)Uфном
Характер процессов зависит от формы э/м волны перенапряжения: апериодические (сложные, простые) и периодические волны.
[3 графика u(t) разряда.]
Волна перенапряжения имеет большую частоту, поэтому xC ↓↓, а C ↑↑. Поэтому между витками обмотки и между витками и сердечником появляются ёмкости соответственно Cd, Cq. Распределение напряжения по виткам становится неравномерным.
[Схема замещения обмотки A-x.]
Э/м процессы описываются нелинейными ДУ высокого порядка, но при упрощении:
[Графики ux/um(x) при = 5, 10.]
Меры защиты от перенапряжения:
1. Выбор трассы ЛЭП
2. Усиление изоляции входных и выходных витков обмотки
3. Ёмкостная защита в виде полей, эл/статических экранов.