68.Изменение вторичного напряжения трансформатора от степени и характера его загрузки.
Изменение напряжения. Поскольку ток холостого хода в силовых трансформаторах большой и средней мощности сравнительно мал (0,5 — 3% от номинального), во многих случаях при расчетах используют упрощенную схему замещения (рис. 2.33,a) без намагничивающего контура. В этой схеме активные сопротивления R1 и R'2 первичной и вторичной обмоток соединены последовательно и образуют результирующее активное сопротивление Rк = R1 + R'2. Аналогично индуктивные сопротивления Х1 и Х'2 образуют результирующее индуктивное сопротивление Хк = X1 + Х'2. Погрешность в определении первичного тока, вызванная таким упрощением, при нагрузках, близких к номинальной, составляет примерно 0,1 %, что вполне допустимо.
Рис. 2.33. Упрощенная схема замещений трансформатора и ее векторная диаграмма при активноиндуктивной загрузке.
Внешняя характеристика трансформатора.
Под внешней характеристикой понимается зависимость выходного напряжения от тока нагрузки с учетом его характера (активная - R, активно - емкостная - RC, активно – индуктивная - RL). Схема замещения трансформатора принимает вид:
По второму закону Кирхгофа запишем уравнение для схемы замещения трансформатора: U2 = U1 - I Zk = U1 – I (jXk + Rk).
.
69.Регулирование вторичного напряжения трансформатора.
Принципы регулирования. При эксплуатации трансформаторов довольно часто возникает необходимость регулирования вторичного напряжения. При этом различают два основных случая:
1) Стабилизация вторичного напряжения при незначительном (на 5 — 10%) изменении первичного напряжения, что происходит обычно из-за падения напряжения в линии;
2) Регулирование вторичного напряжения (из-за особенностей технологического процесса) в широких пределах при неизменном (или мало изменяющемся) первичном напряжении.
В обоих случаях вторичное напряжение регулируется путем изменения коэффициента трансформации, т. е. соотношения между числами витков первичной и вторичной обмоток.
В первом случае при небольших изменениях первичного напряжения можно изменять число витков либо первичной, либо вторичной обмотки. Например, при снижении первичного напряжения соответственно уменьшают число витков первичной обмотки так, чтобы ЭДС витка осталась неизменной. Поскольку число витков вторичной обмотки не изменяется, неизменной останется и ЭДС вторичной обмотки. При возрастании первичного напряжения соответственно увеличивают число витков первичной обмотки.
Во втором случае, когда требуется регулировать вторичное напряжение при неизменном первичном, изменяют число витков вторичной обмотки. Изменять число витков первичной обмотки в этом случае нельзя, так как это приведет к изменению магнитного потока трансформатора и, как следствие, к его перегреву или плохому использованию. Кроме того, очевидно, что получить малое выходное напряжение U2 = U1w2/w1 при неизменном числе витков вторичной обмотки практически невозможно, так какпри этом необходимо иметь большое число регулировочных витков*.
Переключение ответвлений обмоток w1 и w2 может осуществляться при отключении трансформатора от первичной и вторичной сетей (переключение без возбуждения) или под нагрузкой (регулирование под нагрузкой). Существуют также трансформаторы с плавным регулированием напряжения, в которых плавно изменяют число витков w2 или магнитный поток Ф2, охватываемый этой обмоткой.
* При очень больших мощностях иногда применяют регулирование по высоковольтной первичной стороне (чтобы избежать применения регулирующей аппаратуры на большие токи), используя специальные автотрансформаторные схемы.
70.Трёхфазный трансформатор - это статическое электромагнитное устройство, имеющее две или более индуктивно связанные обмотки на каком-либо магнитопроводе и предназначенное для преобразования посредством электромагнитной индукции одной или нескольких систем (напряжений) переменного тока в одну или несколько других систем (напряжений), без изменения частоты, а также для распространения трёхфазного тока.
Схемы и группы соединения обмоток трёхфазного трансформатора.