Functionarea in scurtcircuit

Functionarea in scurtcircuit

Transformatorul se considera ca este in scurtcircuit daca infasurarea secundara este in scurtcircuitata (Z = 0, U₂ = 0).

Daca scurtcircuitul apare cand transformatorul este alimentat la    U = U_n, se considera caz de avarie, curentul ajungand la valori foarte mari, care pot distruge termic si mecanic transformatorul. De aceea, incercarea la scurtcircuit se realizeaza alimentand transformatorul cu o tensiune redusa. Tensiunea care se aplica unei infasurari, cand cealalta este in scurtcircuit,pentru a se obtine curentii nominali prin infasurari, se numeste tensiune nominala de scurtcircuit U_1k. Aceasta tensiune este de 4 pana la 6% din tensiunea nominala la transformatoarele cu puteri pana la 2 000 KVA si creste pana la 17% la transformatoarele mai mari. Daca la U = U_n, I₁₀ ≤ 0,03 I_1n, din relatia:

w₁I₁  - w₂I₂ = 0 = w₁I₁₀   (2.5)

reiese ca la U_1k se poate considera I₁₀ ≈ 0 si I₁ ≈ I′₂. Deci la scurtcircuit, se obtine relatia:

U_1k = (R₁ + R′₂)I_1k + j(X_σ1 + X′_σ2)I_1k = R_1kI_1k + jX_1kI₁ , (2.6)

Unde R_1k = R₁ + R′₂ este rezistenta la scurtcircuit, iar   X_1k = X_σ1  + X′_σ2 este reactanta la scurtcircuit a transformatorului. Totodata, pentru I₁₀, relatia

P₁ = P_w1 + P_Fe + P_w2 + P₂;

Q₁ = Q_σ1 + Q + Q_σ2 + Q₂, (2.7)

devine:   

De aceea, din relatiile (2.6) si (2.8) reiese ca la incercarea in scurtcircuit se pot determina tensiunea de scurtcircuit, pierderile in infasurari si factorul de putere cos φ_k , folosind schema din anexa 3, in care aparatele sunt alese pentru I1k ≤ 1,2I_1n, I_2k ≤ 1,2I_2n si   U_1k ≤ 0,1U_1n.

Tensiunea citita la voltmetrul V din anexa 3, cand I_1k = I_1n, conduce la determinarea tensiunii nominale de scurtcircuit, in procente din tensiunea nominala:

u_k [%] = (U_1k/U_1n)100,   (2.9)

si se pastreaza ca valoare, indiferent de infasurarea alimentata

Puterea P_kn citita la wattmetrul W, cand I1k = I_1n reprezinta, in baza relatiei (2.8), pierderile in infasurari. Pentru o sarcina I₂ = βI_2n sau I₁ = βI_1n, care nu s-a masurat, pierderile se determina cu relatia (2.8)

(2.10)

Factorul de putere la scurtcircuit:

(2.11)