โหมดลัดวงจรของหม้อแปลง

โหมดลัดวงจรของหม้อแปลงเป็นโหมดดังกล่าวเมื่อขั้วของขดลวดทุติยภูมิถูกปิดโดยตัวนำกระแสไฟฟ้าที่มีความต้านทานเท่ากับศูนย์ (ZH = 0) การลัดวงจรของหม้อแปลงระหว่างการทำงานสร้างโหมดฉุกเฉินเนื่องจากกระแสไฟสำรองและกระแสไฟหลักเพิ่มขึ้นหลายสิบเท่าเมื่อเทียบกับค่าเล็กน้อย ดังนั้นในวงจรที่มีหม้อแปลงจึงมีการป้องกันซึ่งจะปิดหม้อแปลงโดยอัตโนมัติในกรณีที่ไฟฟ้าลัดวงจร

ในสภาพห้องปฏิบัติการสามารถทำการทดสอบการลัดวงจรของหม้อแปลงไฟฟ้าซึ่งขั้วของขดลวดทุติยภูมิลัดวงจรและแรงดันไฟฟ้า Uk ถูกนำไปใช้กับกระแสไฟฟ้าหลักซึ่งกระแสในขดลวดปฐมภูมิไม่ ไม่เกินค่าเล็กน้อย (Ik < I1nom) ในกรณีนี้ แรงดันไฟฟ้า Uk ซึ่งแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์ โดย Ik = I1nom จะแสดงด้วย uk และเรียกว่าแรงดันลัดวงจรของหม้อแปลง มัน ลักษณะของหม้อแปลงไฟฟ้าระบุไว้ในหนังสือเดินทาง

ดังนั้น (%):

โดยที่ U1nom คือแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิที่กำหนด

แรงดันไฟฟ้าลัดวงจรขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่สูงขึ้นของขดลวดหม้อแปลง ตัวอย่างเช่น ที่แรงดันไฟฟ้าสูงกว่า 6-10 kV uk = 5.5%, ที่ 35 kV uk = 6.5 ÷ 7.5%, ที่ 110 kV uk = 10.5% เป็นต้น อย่างที่คุณเห็น เมื่อแรงดันไฟฟ้าเพิ่มขึ้น แรงดันลัดวงจรของหม้อแปลงจะเพิ่มขึ้น

เมื่อแรงดันไฟฟ้า Uc อยู่ที่ 5-10% ของแรงดันไฟฟ้าปฐมภูมิที่กำหนด กระแสแม่เหล็ก (กระแสไม่มีโหลด) จะลดลง 10-20 เท่าหรือมากกว่านั้นอย่างมีนัยสำคัญ ดังนั้นในโหมดลัดวงจรจึงถือว่า

ฟลักซ์แม่เหล็กหลัก F จะลดลงด้วยปัจจัย 10–20 และกระแสรั่วไหลของขดลวดจะสอดคล้องกับฟลักซ์หลัก

เนื่องจากเมื่อขดลวดทุติยภูมิของหม้อแปลงลัดวงจร แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของมันคือ U2 = 0, e. เป็นต้น pp. เพราะมันใช้รูปแบบ

และสมการแรงดันไฟฟ้าสำหรับหม้อแปลงเขียนเป็น

สมการนี้สอดคล้องกับวงจรสมมูลของหม้อแปลงที่แสดงในรูปที่ 1.

แผนภาพเวกเตอร์ของหม้อแปลงไฟฟ้าลัดวงจรที่สอดคล้องกับสมการและแผนภาพในรูปที่ 1 ถูกแสดงไว้ในรูปที่ 2. แรงดันลัดวงจรมีส่วนประกอบที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยา มุม φk ระหว่างเวกเตอร์ของแรงดันและกระแสขึ้นอยู่กับอัตราส่วนระหว่างส่วนประกอบอุปนัยที่ใช้งานและเกิดปฏิกิริยาของความต้านทานของหม้อแปลง

ข้าว. 1. การต่อวงจรสมมูลของหม้อแปลงกรณีไฟฟ้าลัดวงจร

ข้าว. 2. แผนภาพเวกเตอร์ของหม้อแปลงภายใต้ไฟฟ้าลัดวงจร

สำหรับหม้อแปลงไฟฟ้าพิกัด 5-50 kVA XK / RK = 1 ÷ 2; ที่มีพิกัดกำลัง 6300 kVA ขึ้นไป XK / RK = 10 ขึ้นไป ดังนั้นจึงเชื่อว่าสำหรับหม้อแปลงกำลังสูง UK = Ucr และอิมพีแดนซ์ ZK = Xk

ประสบการณ์ไฟฟ้าลัดวงจร

การทดลองนี้ดำเนินการเช่นเดียวกับการทดสอบแบบไม่โหลด เพื่อกำหนดพารามิเตอร์ของหม้อแปลง มีการประกอบวงจร (รูปที่ 3) ซึ่งขดลวดทุติยภูมิถูกลัดวงจรโดยจัมเปอร์โลหะหรือลวดที่มีความต้านทานใกล้ศูนย์ แรงดันไฟฟ้า Uk ถูกนำไปใช้กับขดลวดปฐมภูมิซึ่งกระแสในนั้นเท่ากับค่า I1nom

ข้าว. 3. แผนผังการทดลองการลัดวงจรของหม้อแปลง

ตามข้อมูลการวัดพารามิเตอร์ต่อไปนี้ของหม้อแปลงจะถูกกำหนด

แรงดันไฟลัดวงจร

โดยที่ UK คือแรงดันไฟฟ้าที่วัดด้วยโวลต์มิเตอร์ที่ I1, = I1nom ในโหมดลัดวงจร UK มีขนาดเล็กมาก ดังนั้นการสูญเสียที่ไม่มีโหลดจึงน้อยกว่าที่แรงดันไฟฟ้าปกติหลายร้อยเท่า ดังนั้น เราสามารถสรุปได้ว่า Ppo = 0 และกำลังไฟฟ้าที่วัดโดยวัตต์มิเตอร์คือการสูญเสียพลังงาน Ppk เนื่องจากความต้านทานที่ใช้งานของขดลวดหม้อแปลง

ที่ I1 ปัจจุบัน = I1nom ได้รับการสูญเสียพลังงานเล็กน้อยเพื่อให้ความร้อนแก่ขดลวด Rpk.nom ซึ่งเรียกว่าการสูญเสียทางไฟฟ้าหรือการสูญเสียจากการลัดวงจร

จากสมการแรงดันไฟฟ้าสำหรับหม้อแปลงและจากวงจรสมมูล (ดูรูปที่ 1) เราได้รับ

โดยที่ ZK คืออิมพีแดนซ์ของหม้อแปลง

โดยการวัด Uk และ I1 คุณสามารถคำนวณอิมพีแดนซ์ของหม้อแปลงได้

การสูญเสียพลังงานระหว่างการลัดวงจรสามารถแสดงได้ด้วยสูตร

ดังนั้นความต้านทานที่ใช้งานของขดลวดหม้อแปลง

พบได้จากการอ่านวัตต์มิเตอร์และแอมมิเตอร์ เมื่อรู้ Zk และ RK คุณสามารถคำนวณความต้านทานอุปนัยของขดลวดได้:

เมื่อทราบ Zk, RK และ Xk ของหม้อแปลง คุณสามารถสร้างแรงดันลัดวงจรของเดลต้าหลัก (รูปสามเหลี่ยม OAB ในรูปที่ 2) และยังกำหนดส่วนประกอบที่ใช้งานและอุปนัยของแรงดันลัดวงจร: