Mode court-circuit du transformateur
Le mode de court-circuit du transformateur est un tel mode lorsque les bornes de l'enroulement secondaire sont fermées par un conducteur de courant de résistance égale à zéro (ZH = 0). Un court-circuit du transformateur pendant le fonctionnement crée un mode d'urgence, car le courant secondaire, et donc le courant primaire, augmente plusieurs dizaines de fois par rapport au courant nominal. Par conséquent, dans les circuits avec transformateurs, une protection est prévue qui éteint automatiquement le transformateur en cas de court-circuit.
Dans des conditions de laboratoire, il est possible d'effectuer un test de court-circuit du transformateur, dans lequel les bornes de l'enroulement secondaire sont court-circuitées et une tension Uk est appliquée au primaire, dans laquelle le courant dans l'enroulement primaire ne pas dépasser la valeur nominale (Ik < I1nom). Dans ce cas, la tension Uk, exprimée en pourcentage, avec Ik = I1nom, est notée uK et est appelée tension de court-circuit du transformateur. il caractéristique du transformateurindiqué dans le passeport.
Ainsi (%):
où U1nom est la tension primaire nominale.
La tension de court-circuit dépend de la tension plus élevée des enroulements du transformateur. Par exemple, à une tension plus élevée de 6-10 kV uK = 5,5 %, à 35 kV uK = 6,5 ÷ 7,5 %, à 110 kV uK = 10,5 %, etc. Comme vous pouvez le voir, à mesure que la tension nominale augmente, la tension de court-circuit du transformateur augmente.
Lorsque la tension Uc est de 5 à 10 % de la tension primaire nominale, le courant magnétisant (courant à vide) diminue de 10 à 20 fois, voire plus. Par conséquent, en mode court-circuit, on considère que
Le flux magnétique principal F diminue également d'un facteur de 10 à 20 et les courants de fuite des enroulements deviennent proportionnels au flux principal.
Puisque lorsque l'enroulement secondaire du transformateur est court-circuité, la tension à ses bornes est U2 = 0, e. etc. pp. parce qu'il prend la forme
et l'équation de tension pour le transformateur s'écrit
Cette équation correspond au circuit équivalent du transformateur illustré à la Fig. 1.
Le diagramme vectoriel du transformateur de court-circuit correspondant à l'équation et au diagramme de la Fig. 1 est représenté sur la Fig. 2. La tension de court-circuit a des composants actifs et réactifs. L'angle φk entre les vecteurs de ces tensions et courants dépend du rapport entre les composantes inductives actives et réactives de la résistance du transformateur.
Riz. 1. Circuit équivalent du transformateur en cas de court-circuit
Riz. 2. Diagramme vectoriel du transformateur en court-circuit
Pour transformateurs de puissance nominale 5-50 kVA XK / RK = 1 ÷ 2 ; avec une puissance nominale de 6300 kVA ou plus XK / RK = 10 ou plus. Par conséquent, on pense que pour les transformateurs de forte puissance UK = Ucr et l'impédance ZK = Xk.
Expérience en court-circuit.
Cette expérience, comme l'expérience à vide, est menée pour déterminer les paramètres du transformateur. Un circuit est assemblé (Fig. 3) dans lequel l'enroulement secondaire est court-circuité par un cavalier ou un fil métallique avec une résistance proche de zéro. Une tension Uk est appliquée à l'enroulement primaire, à laquelle le courant dans celui-ci est égal à la valeur nominale I1nom.
Riz. 3. Schéma de l'expérience de court-circuit du transformateur
Selon les données de mesure, les paramètres suivants du transformateur sont déterminés.
Tension de court-circuit
où UK est la tension mesurée avec un voltmètre à I1, = I1nom En mode court-circuit, UK est très faible, donc les pertes à vide sont des centaines de fois plus faibles qu'à la tension nominale. Ainsi, on peut supposer que Ppo = 0 et la puissance mesurée par le wattmètre est la puissance dissipée Ppk, due à la résistance active des enroulements du transformateur.
Au courant I1, = I1nom obtenir les pertes de puissance nominales pour chauffer les enroulements Rpk.nom, appelées pertes électriques ou pertes de court-circuit.
De l'équation de tension pour le transformateur, ainsi que du circuit équivalent (voir Fig. 1), nous obtenons
où ZK est l'impédance du transformateur.
En mesurant Uk et I1, vous pouvez calculer l'impédance du transformateur
La perte de puissance lors d'un court-circuit peut être exprimée par la formule
D'où la résistance active des enroulements du transformateur
trouvé à partir des lectures du wattmètre et de l'ampèremètre. Connaissant Zk et RK, vous pouvez calculer la résistance inductive des enroulements :
Connaissant les Zk, RK et Xk du transformateur, vous pouvez construire les tensions de court-circuit du delta principal (triangle OAB sur la Fig. 2), et également déterminer les composantes actives et inductives de la tension de court-circuit :
