Что_такое_потери_короткого_замыкания_в_трансформаторе

Что_такое_потери_короткого_замыкания_в_трансформаторе

Что такое потери короткого замыкания в трансформаторе

Потерями короткого замыкания двухобмоточного трансформатора согласно ГОСТ 16110-82 называются потери, возникающие в трансформаторе при номинальной частоте и установлении в одной из обмоток тока, соответствующего ее номинальной мощности, при замкнутой накоротко второй обмотке. Предполагается равенство номинальных мощностей обеих обмоток.

Потери короткого замыкания Рк в трансформаторе могут быть, разделены на следующие составляющие:1)основные потери в обмотках НН и ВН, вызванные рабочим током обмоток, Росн1 и Росн2; 2)добавочные потерн в обмотках НН и ВН, т.е. потери от вихревых токов, наведенных полем рассеяния в обмотках РД1 и РД2; 3)основные потери в отводах между обмотками и вводами (проходными изоляторами) трансформатора Ротв1 и Ротв2; 4)добавочные потери в отводах, вызванные полем рассеяния отводов, Ротв,Д1 и Ротв2,Д2; 5)потери в стенках бака и других металлических, главным образом ферромагнитных, элементах конструкции трансформатора, вызванные полем рассеяния обмоток и отводов, Pб.

Потери короткого замыкания могут быть рассчитаны или определены экспериментально в опыте короткого замыкания трансформатора. При опыте короткого замыкания номинальные токи в обмотках возникают при относительно малом напряжении (5-10 % номинального значения), а потери в магнитной системе, примерно пропорциональные второй степени напряжения, обычно пренебрежимо малы.

Обычно добавочные потери в обмотках и отводах рассчитывают, определяя коэффициент kД увеличения основных потерь вследствие наличия поля рассеяния. Так сумма основных и добавочных потерь в обмотке заменяется выражением

Таким образом, полные потери короткого замыкания, Вт, могут быть выражены формулой

(7.1)

Согласно ГОСТ 11677-85 за расчетную (условную) температуру, к которой должны быть приведены потери и напряжение короткого замыкания, принимают: 75 °С для всех масляных и сухих трансформаторов с изоляцией классов нагревостойкости А, Е, В; 115°С для трансформаторов с изоляцией классов нагревостойкости F, Н, С.

Полные потери короткого замыкания готового трансформатора не должны отклоняться от гарантийного значения, заданного ГОСТ или техническими условиями на проект трансформатора, более чем на 10%. Учитывая, что потери готового трансформатора вследствие нормальных допустимых отклонении в размерах его частей могут отклоняться на ±5% расчетного значения, при расчете не следует допускать отклонение расчетных потерь короткого замыкания от гарантийного значения более чем на 5 %.

Читайте также:  Как_посадить_горчицу_под_зиму

При нормальной работе трансформатора, т.е. при нагрузке его номинальным током при номинальных первичном напряжении и частоте, в его обмотках, отводах и элементах конструкции под воздействием токов обмоток и созданного ими поля рассеяния возникают потери, практически равные потерям короткого замыкания и одинаково с ними изменяющиеся при изменении тока нагрузки. Поэтому при всех расчетах потерь, вызванных в нормально работающем трансформаторе изменяющимися токами нагрузки обмоток, и при расчете КПД трансформатора обычно в качестве исходной величины пользуются рассчитанными или измеренными потерями короткого замыкания.

В трехобмоточном трансформаторе рассчитываются и измеряются три значения потерь короткого замыкания для трех парных сочетаний обмоток (I и II, I и III, II и III) при нагрузке каждой пары обмоток током, соответствующим 100 % мощности трансформатора. Потери короткого замыкания трехобмоточного трансформатора изменяются в зависимости от того, как распределена нагрузка между тремя его обмотками. Допускается любое распределение нагрузки между тремя обмотками, но так, чтобы ни одна из обмоток не была длительно нагружена током, превышающим номинальный ток плюс 5 %-ная перегрузка, а общие потери короткого замыкания трех обмоток не превысили максимальные потери. При этом максимальными потерями считаются приведенные к расчетной температуре потери короткого замыкания той пары обмоток, которая имеет наибольшие потери короткого замыкания.

Технические данные — Трансформаторы силовые масляные ТМ, ТМФ, ТМЗ

2.1. Трансформаторы выпускаются с поминальным напряже­нием первичной обмотки (обмотки высшего напряжения) до 10 кВ включительно.

Номинальные напряжения вторичных обмоток трансформа­тора (обмоток низшего напряжения), схемы и группы соединения обмоток в соответствии с таблицей 2.1.

2.2. Регулирование напряжения осуществляется переключе­нием без возбуждения (ПБВ).

Для регулирования напряжения трансформаторы снабжаются высоковольтными переключателями, позволяющими регулировать напряжение ступенями по 2,5% на величину ±2×2,5% от номи­нального значения при отключенном от сети трансформаторе со стороны НН и ВН.

Читайте также:  Как_снять_батарею_с_планшета

Переключатель присоединен к обмотке высшего напряжения.

2.3. Номинальные значения потерь холостого хода и напря­жения короткого замыкания трансформаторов указаны в таб­лице 2.1.

Габаритные размеры и масса приведены в приложениях 15-33.

ПРИМЕЧАНИЕ. Трансформаторы выпускаются по двум уровням потерь холостого хода и тока холостого хода. Для трансформаторов первого уровня значения потерь холостого хода и тока холостого хода должны быть не более указанных в таблице 2.1. Предельные отклонения но ГОСТ 11677-85.

Трансформаторы с наименьшими потерями изготавливаются из стали 3406 толщиной 0,30 мм и других более высококачественных сталей марок 3407, 3408 и др. Для трансформаторов второго уровня устанавливаются зна­чения потерь холостого хода и тока холостого хода более значений, опреде­ляемых по таблице 2.1 (с предельными отклонениями по ГОСТ 11677-85), но не более чем на 10% по потерям и току холостого хода.

Расчет параметров короткого замыкания

Потери короткого замыкания

Потерями короткого замыкания (КЗ) трансформатора называются потери, возникающие в трансформаторе в режиме, когда первичная обмотка включена на ток, соответствующий номинальной мощности, а одна или более вторичных обмоток замкнуты накоротко.

где Росн1 и Росн2 — основные потери в обмотках НН и ВН соответственно;

— потери в стенках бака и других металлических конструкциях трансформатора, вызванные полем рассеяния обмоток;

kд.отв1 и kд.отв2 — добавочные потери в обмотках НН и ВН соответственно.

Основные потери для алюминиевого провода в обмотках определяются по формулам:

Электрические потери в обмотке НН, Вт, (при номинальном напряжении)

Электрические потери в обмотке ВН, Вт, (при номинальном напряжении)

где GА1(2)— полная масса алюминия обмоток НН (ВН), кг.

kv = 8.47 для алюминия;

с — число активных стержней;

w1(2) — число витков соответствующей обмотки;

Читайте также:  Как_определить_перепад_давления

П1(2) сечение витка соответствующей обмотки, м 2 ;

Dср1(2) — средний диаметр обмоток НН и ВН, м.

Масса обмотки НН, кг:

Масса обмотки ВН, кг:

Средний диаметр обмотки НН, м:

Средний диаметр обмотки ВН, м:

Основные потери в отводах

где — зависимость от металла отводов принимается

Gотв— масса металла отвода, кг.

где lотв — общая длинна провода для соединении звездой, м;

lотв.нн = 7.5 · l = 7.5 · 0.472 = 3.54 м;

lотв.вн = 7.5 · l = 7.5 · 0.470 = 3.53 м;

— плотность металла отводов (для алюминиевого провода =2700 кг/м 3 ).

Потери в отводах:

Потери в стенках бака и деталях конструкции

Поля рассеяния обмоток и отводов трансформатора, которые возникают в пространстве вокруг этих частей, проникают также в ферромагнитные конструкции трансформатора — стенки бака, прессованные балки якоря, прессованные кольца обмоток и др. А потери в баке и деталях конструкции определяют по приближенной формуле, Вт.

где S — полная мощность трансформатора, кВА ;

k = 0.015 коэффициент, обусловленный по табл. 4.1.[1]

Коэффициент дополнительных потерь рассчитывается по формуле:

где n — число проводников обмотки в направлении, перпендикулярном направлению линий магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния;

a — размер проводника, перпендикулярного направлению линий магнитной индукции осевой составляющей поля рассеяния.

коэффициент в вычисляеться по формуле:

где l — общий размер обмотки в направлении, параллельном направлении линий магнитной индукции поля рассеяния;

b — размер проводника в направлении, параллельном линиям магнитной индукции поля рассеяния;

m — число проводников обмотки в направлении, параллельном линий магнитной индукции поля рассеяния;

kр — коэффициент приведенного поля рассеяния.

Коэффициент kр если расчет выполняют для расчета напряжения короткого замыкания, может быть для концентрических обмоток принят равным 0.95.

Потери короткого замыкания трансформатора рассчитываются по формуле (4.1)

Ссылка на основную публикацию
Что_сшить_из_лоскутков_ткани_своими_руками
Шитьё из обрезков разных тканей и лоскутов для начинающих Желание прикоснуться к старине, украсить интерьер пёстрыми оригинальными вещицами побуждает современных...
Чертежи_измельчителя_веток_гризли
Как изготовить садовый измельчитель веток своими руками Ветки, остающиеся после обрезки деревьев, — довольно неудобные отходы. Наваленные кучей, они занимают...
Чертежи_книжных_полок_на_стену
Идеи книжных полок, которые Вы сможете сделать самостоятельно Чтение, без сомнения, – одно из самых приятных времяпрепровождений. Но, к сожалению,...
Что_сшить_из_ткани_с_пайетками
Как шить из ткани с пайетками | Видео мастер-класс Время от времени модные изделия начинают шить из ткани с пайетками....
Adblock detector