7.3. Испытание трансформатора косвенным методом

При испытании трансформатора косвенным методом проводят опыт холостого хода и испытательного короткого замыкания, по результатам которых и определяют характеристики трансформатора.

Опыт холостого хода

Важными эксплуатационными параметрами трансформатора являются коэффициент трансформации n, ток I₀ и мощность Р₀ холостого хода при номинальном напряженииU_1ном.

Испытание трансформатора в режиме холостого хода проводят по схеме, приведенной на рис. 7.1, при отключенном выключателе S2. Прежде чем приступить к проведению опыта, необходимо правильно выбрать ток переключателя ваттметра, при котором I_w ≈ I₀ ≈ 0,1I_1ном, а затем рассчитать цены делений амперметра А1, ваттметра W и вольтметра V1.

Если нужно определить параметры трансформатора в режиме холостого хода при напряжении U₁ = U_1ном, то проводят только один опыт по методике, описанной в пункте 7.2.

Если необходимо снять характеристики холостого хода I₁₀ = f(U₁), Р₁₀ = f(U₁), вид которых показан на рис. 7.3, то опыт проводят следующим образом. С помощью источника питания 60-105 изменяют подводимое к первичной обмотке напряжение U₁ от возможного минимума до U₁ = (1,0…1,1)U_1ном так, чтобы получить 6 … 8 измерений. Обычно задают значения первичного напряжения U₁ = (50, 150, 180, 200, 210, 220, 230) В. Измеряют первичное U₁ и вторичное U₂ напряжения, ток I₀ и мощность P₀. Одно из измерений выполняют при номинальном напряжении U_1ном трансформатора. Результаты измерений заносят в табл. 7.2.

Коэффициент мощности cos ₀ вычисляют по формуле

Коэффициент трансформации n трансформатора определяют при номинальном первичном напряжении U_1ном по формуле

,

так как при холостом ходе в силу малости тока I₀ падением напряжения в первичной обмотке трансформатора можно пренебречь и считать, что Е₁  U₁.

Таблица 7.2

Опыт холостого хода трансформатора

Опытные данные				Результаты вычислений	Примечания
U1, В	U2, В	I0, А	P0, Вт	cos 0
					сv = …В/дел; сA = … A/дел; сw = … Вт/дел.

Кроме того, при номинальном напряжении U_1ном определяют ток холостого хода в процентах от номинального

,

а также мощность потерь холостого хода в процентах от полной мощности трансформатора

.

Мощность P₁₀, измеряемая в опыте холостого хода, представляет собой мощность потерь P_пм энергии в магнитопроводе и мощность P_пэл электрических потерь в первичной обмотке трансформатора, где

P_пэл = I₀²R₁, т. е.

P₁₀  = P_пм + P_пэл.

Ввиду малости тока I₀ при номинальном напряжении U_1ном мощность электрических потерь P_пэл не превышают 1...2 % от P₀ даже в трансформаторах малой мощности, поэтому ими можно пренебречь и считать, что P₀ ≈P_пм. Численное значение мощности P₀ в мощных трансформаторах 30…100 кВА составляет 0,1...0,2 % от S_ном..

По данным опыта строят характеристики холостого хода, как показано на рис. 7.3.

U₁, B

Рис. 7.3. Характеристики холостого хода