Mode hubung singkat transformator
Mode hubung singkat transformator adalah mode ketika terminal belitan sekunder ditutup oleh konduktor arus dengan resistansi sama dengan nol (ZH = 0). Hubung singkat transformator selama operasi menciptakan mode darurat, karena arus sekunder, dan karenanya arus primer, meningkat beberapa puluh kali lipat dibandingkan dengan arus nominal. Oleh karena itu, di sirkuit dengan trafo, proteksi disediakan yang secara otomatis mematikan trafo jika terjadi korsleting.
Dalam kondisi laboratorium, dimungkinkan untuk melakukan uji hubung singkat transformator, di mana terminal belitan sekunder dihubung pendek, dan tegangan Uk diterapkan ke primer, di mana arus dalam belitan primer tidak tidak melebihi nilai nominal (Ik < I1nom). Dalam hal ini, tegangan Uk, dinyatakan dalam persen, dengan Ik = I1nom, dilambangkan dengan uK dan disebut tegangan hubung singkat transformator. dia karakteristik transformatortertera di paspor.
Dengan demikian (%):
di mana U1nom adalah tegangan primer pengenal.
Tegangan hubung singkat tergantung pada tegangan belitan transformator yang lebih tinggi. Misalnya, pada tegangan yang lebih tinggi 6-10 kV uK = 5,5%, pada 35 kV uK = 6,5 ÷ 7,5%, pada 110 kV uK = 10,5%, dll. Seperti yang Anda lihat, ketika tegangan pengenal meningkat, tegangan hubung singkat transformator meningkat.
Ketika tegangan Uc adalah 5-10% dari tegangan primer pengenal, arus magnetisasi (arus tanpa beban) berkurang 10-20 kali atau bahkan lebih signifikan. Oleh karena itu, dalam mode hubung singkat dianggap demikian
Fluks magnet utama F juga berkurang dengan faktor 10-20, dan arus bocor belitan menjadi sepadan dengan fluks utama.
Karena ketika belitan sekunder transformator dihubung pendek, tegangan pada terminalnya adalah U2 = 0, e. dll. hlm. karena mengambil bentuk
dan persamaan tegangan untuk transformator ditulis sebagai
Persamaan ini sesuai dengan rangkaian ekuivalen transformator yang ditunjukkan pada Gambar. 1.
Diagram vektor transformator hubung singkat yang sesuai dengan persamaan dan diagram pada Gambar. 1 ditunjukkan pada Gbr. 2. Tegangan hubung singkat memiliki komponen aktif dan reaktif. Sudut φk antara vektor tegangan dan arus ini tergantung pada rasio antara komponen induktif aktif dan reaktif dari resistansi transformator.
Beras. 1. Rangkaian ekuivalen transformator jika terjadi hubung singkat
Beras. 2. Diagram vektor trafo di bawah hubung singkat
Untuk trafo dengan daya pengenal 5-50 kVA XK / RK = 1 ÷ 2; dengan daya pengenal 6300 kVA atau lebih XK / RK = 10 atau lebih. Oleh karena itu, diyakini bahwa untuk transformator daya tinggi UK = Ucr dan impedansi ZK = Xk.
Pengalaman sirkuit pendek.
Eksperimen ini, seperti halnya eksperimen tanpa beban, dilakukan untuk menentukan parameter transformator. Sirkuit dirakit (Gbr. 3) di mana belitan sekunder dihubung pendek oleh jumper logam atau kawat dengan resistansi mendekati nol. Tegangan Uk diterapkan ke belitan primer, di mana arus di dalamnya sama dengan nilai nominal I1nom.
Beras. 3. Skema percobaan hubung singkat transformator
Menurut data pengukuran, parameter transformator berikut ditentukan.
Tegangan hubung singkat
di mana UK adalah tegangan yang diukur dengan voltmeter pada I1, = I1nom Dalam mode hubung singkat, UK sangat kecil, sehingga kerugian tanpa beban ratusan kali lebih kecil daripada tegangan nominal. Dengan demikian, kita dapat mengasumsikan bahwa Ppo = 0 dan daya yang diukur oleh wattmeter adalah rugi daya Ppk, karena resistansi aktif belitan transformator.
Pada arus I1, = I1nom, dapatkan rugi daya nominal untuk memanaskan belitan Rpk.nom, yang disebut rugi listrik atau rugi hubung singkat.
Dari persamaan tegangan untuk trafo, serta dari rangkaian ekuivalen (lihat Gambar 1), kami memperoleh
di mana ZK adalah impedansi transformator.
Dengan mengukur Uk dan I1 Anda dapat menghitung impedansi trafo
Kehilangan daya selama korsleting dapat dinyatakan dengan rumus
Karenanya hambatan aktif dari belitan transformator
ditemukan dari pembacaan wattmeter dan ammeter. Mengetahui Zk dan RK, Anda dapat menghitung resistansi induktif belitan:
Mengetahui Zk, RK dan Xk dari trafo, Anda dapat membangun tegangan hubung singkat dari delta utama (segitiga OAB pada Gambar 2), dan juga menentukan komponen aktif dan induktif dari tegangan hubung singkat:
