Материал: Переходные процессы в однофазном трансформаторе. методические указания к практическим занятиям и курсовому проектированию. Писаревский Ю.В., Писаревский А.Ю

В условиях эксплуатации короткие замыкания возникают внезапно в результате различных неисправностей. При этом в трансформаторе возникает переходной процесс, который называется внезапным коротким замыканием.

Если короткое замыкание произошло на зажимах вторичной обмотки трансформатора, а напряжение, подведённое к первичной обмотке, изменяется по синусоидальному закону и постоянно, то уравнения равновесия напряжений обмоток трансформатора можно записать в виде

Если будем пренебрегать током холостого хода, по сравнению с током короткого замыкания, то i1 = −i′2 . Тогда вычтем из первого уравнения (14) вт о-

рое и получим

Это дифференциальное уравнение с постоянными коэффициентами. Оно

аналогично уравнению (5) и решается так же.

Ток внезапного короткого замыкания состоит из двух составляющих: принуждённой составляющей iкпр , соответствующей установившемуся корот-

кому замыканию и свободной составляющей iксв

iк = iкпр +iксв .

Наибольшее изменение ток короткого замыкания приобретает через пол периода после короткого замыкания и может быть определён по формуле

где iуд - ударный ток короткого замыкания;

α- коэффициент, учитывающий затухание тока,

α=1,7 ÷1,8 – для трансформаторов большой мощности;

α= 1,2÷1,3 – для трансформаторов небольшой мощности;

26

Iк1 - действующее значение тока установившегося короткого замыкания

можно определить со схемой замещения трансформатора при коротком замыкании.

Контрольные вопросы

1.Из каких частей состоит трансформатор? Как устроены его магнитопровод и обмотки?

2.Что представляют собой конструкции водозащищенного и брызгозащищенного исполнений трансформаторов?

3.Какие данные входят в паспорт трансформатора?

4.Какие материалы применяются для изготовления сердечников?

5.Как записать уравнения ЗДС и МДС трансформатора?

6.Какие преимущества дает применение схемы замещения?

7.Что называют приведенным трансформатором?

8.Как связаны реальные и приведенные величины токов, напряжений, сопротивлений..

9.Как выглядит векторная диаграмма трансформатора при нагрузке, в режимах холостого хода и короткого замыкания?

10.Что называют аварийным и испытательным режимом короткого замыкания?

11.Что такое напряжение короткого замыкания? Как изменяются внешние характеристики трансформатора при изменении напряжения короткого замыкания?

12.Как изменится режим работы трансформатора, если частота первичной сети уменьшилась (увеличилась)?

13.Как изменится режим работы трансформатора, если напряжение сети увеличилось (уменьшилось)?

14.Как изменится режим работы трансформатора, если при его сборке был оставлен повышенный воздушный зазор?

11.Какими способами регулируют напряжение на зажимах вторичной

обмотки?

16.Как добиться максимального КПД трансформатора?

17.Что характеризуют индуктивные сопротивления рассеяния, короткого замыкания и намагничивающего контура?

27

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Вольдек А. И. Электрические машины. Введение в электромеханику. Машины постоянного тока и трансформаторы: учебник для вузов / А. И. Вольдек, В. В. Попов. — СПб: Питер, 2007. – 320 с.: ил.

2.Вольдек А. И. Электрические машины. Машины переменного тока: учебник для вузов / А. И. Вольдек, В. В. Попов. — СПб.: Питер, 2007. – 350 с.: ил.

3.Беспалов В. Я. Электрические машины: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В. Я. Беспалов, Н. Ф. Котеленец. — М.: Издательский центр

«Академия», 2006. – 320 с.

4.Моделирование в системе SimPowerSysem. Учебное пособие/ В. Б. Фурсов - Воронеж.: Воронеж. гос. техн. ун-т; 2005. - 116 с.

5.Моделирование в системе SIMULINK/ В. Б. Фурсов - Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т; 2004. - 56 с.

6.Компьютерное моделирование электрических цепей и электромагнитных полей: Учеб. Пособие / В. Б. Фурсов - Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т;

2012. - 106 с.

28

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица П.1

Исходные данные к расчёту трансформатора

29

Окончание табл. П.1

30