Ћекции.ќрг


ѕоиск:




 атегории:

јстрономи€
Ѕиологи€
√еографи€
ƒругие €зыки
»нтернет
»нформатика
»стори€
 ультура
Ћитература
Ћогика
ћатематика
ћедицина
ћеханика
ќхрана труда
ѕедагогика
ѕолитика
ѕраво
ѕсихологи€
–елиги€
–иторика
—оциологи€
—порт
—троительство
“ехнологи€
“ранспорт
‘изика
‘илософи€
‘инансы
’ими€
Ёкологи€
Ёкономика
Ёлектроника

 

 

 

 


ѕереходные процессы при включении и при внезапном коротком замыкании трансформаторов




ѕри переходе трансформатора из одного уста≠новившегос€ режима в другой возникают переход≠ные процессы. “ак как каждый установившийс€ режим характеризуетс€ определенным значением энергии электромагнитных полей, то в течение переходного процесса происходит изменение энергии этих полей. Ќаибольший практический интерес представл€ют переходные процессы при включении трансформатора и коротком замыкании на зажимах вторичной обмотки.

¬ключение трансформатора в сеть. ¬ этом случае результирующий магнитный поток можно рассматривать как сумму трех составл€ющих:

‘ = ‘уст+‘пер±‘ост (4.1)

где ‘уст Ч магнитный поток установившийс€; ‘пев Ч магнитный поток переходного процесса; ‘ост Ч магнитный поток остаточного магнетизма, направ≠ленный либо согласно с установившимс€ потоком (знак Ђ+ї), либо встречно ему (знак Ђ-ї).

ћагнитный поток переходного процесса затухающий и посто€нен по направлению.

–ис. 4.1. √рафики перехода процессов при включении трансформатора (а) и определение тока включени€ трансформа по кривой намагничивани€ (б)

Ќаиболее благопри€тный случай включени€ трансформатора в сеть будет при потоке остаточного магнетизма, направленном встречно установившемус€ потоку, и мгновенном значении первичного напр€жени€ u1 = 0. ѕри этом магнитный поток установившийс€ ‘уст будет максимальным, так как он отстает по фазе от напр€жени€ на угол приблизительно 90∞ (рис. 4.1, а). ћагнитный поток ‘ становитс€ наибольшим приблизительно через половину периода после включени€ трансформатора. ≈сли магнитопровод трансформатора не насыщен, то в момент включени€ трансформатора в первичной обмотке по€витс€ намагничивающий ток, пропорциональный магнитному потоку. ≈сли же магнитопровод трансформатора насыщен, то при включении трансформатора намагничивающий ток включени€ достигает значительной силы, называемой сверхтоком холостого хода. »з построений, сделанных на кривой намагничивани€ (рис. 4.1, б), видно, что при магнитном потоке, превышающем в два раза установившеес€ значение ‘ = 2‘уст, сверхток холостого хода достигает силы, во много раз превышающей установившеес€ значение тока х.х. (I1вкл>>I0). ѕри наиболее неблагопри€тных услови€х сверхток х.х. может в 6Ч8 раз превысить номинальное значение первичного тока.

“ак как длительность переходного процесса невелика и не превышает нескольких периодов переменного тока, то ток включени€ дл€ трансформатора не опасен. ќднако его следует учитывать при регулировке аппаратуры защиты, чтобы в момент включени€ трансформатора не произошло его неправильного отключени€ от сети. Ѕросок тока включени€ следует также учитывать при наличии в цепи первичной обмотки трансформатора чувствительных измерительных приборов. ¬о избежание поломки этих приборов нужно до включени€ трансформатора в сеть шунтировать их токовые обмотки.

¬незапное короткое замыкание на зажимах вторичной обмотки трансформатора. ќно возникает из-за различных неисправностей: механического повреждени€ изол€ции или ее электрического пробо€ при перенапр€жени€х, ошибочных действи€х обслуживающего персонала и др.  ороткое замыкание Ч это аварийный режим который может привести к разрушению трансформатора.

ѕри внезапном коротком замыкании на зажимах вторичной обмотки в трансформаторе возникает переходный процесс, сопровождаемый возникновением большого мгновенного тока к.з. i к. Ётот ток можно рассматривать как результирующий двух токов установившегос€ тока i к.уст и тока переходного процесса i к.пер, посто€нного по направлению, но убывающего по экспоненциальному закону.

(4.2)

Ќаиболее неблагопри€тные услови€ к.з. могут быть в момент когда мгновенное значение первичного напр€жени€ равно нулю(u1 = 0). Ќа рис. 4.2 построена крива€ тока к.з, i к дл€ этого услови€. “ок внезапного к.з. (ударный ток) может достигать двойного значени€ установившегос€ тока к.з. и в 20Ч40 раз превышать номинальное значение тока.

–ис. 4.2. √рафики переходных процессов при внезапном к.з.

ѕереходный процесс при внезапном к.з. у трансформаторов малой мощности длитс€ не более одного периода, а у трансформаторов большой мощности Ч 6Ч7 периодов. «атем трансформатор переходит в режим установившегос€ к.з., при этом в обмотках протекают токи i к.уст, значени€ которых хот€ и меньше тока i к при переходном процессе, но все же во много раз превышают номи≠нальное значение тока. „ерез несколько секунд срабатывают защитные устройства, отключаю≠щие трансформатор от сети. Ќо несмотр€ на кратковременность процесса к.з., он представл€ет собой значительную опасность дл€ обмоток трансформатора: во-первых, чрезмерно большой ток к.з. резко повышает температуру обмотки, что может повредить ее изол€цию; во-вторых, резко увеличиваютс€ электромагнитные силы в обмотках трансформатора.

«начение удельной электромагнитной силы, действующей на витки обмоток, определ€ют произведением магнитной индукции пол€ рассе€ни€ ¬ sна ток i в витке обмотки:

F = B s i, (4.3)

где F Ч удельна€ электромагнитна€ сила, Ќ/м.

Ќо с увеличением тока растет также и индукци€ пол€ рассе€ни€, поэтому сила растет пропорционально квадрату тока (F = i2). “ак, если в витке ток i = 100 ј и индукци€ ¬ s= 0,1 “л, то F = 0,1×100 = 10 Ќ/м. “ака€ си≠ла не вызывает заметных деформаций витков обмотки. Ќо если при внезапном к.з. бросок тока достигнет значени€ i к, превышающего номинальный ток в 30 раз, то электромагнитна€ сила возрастет в 900 раз и станет равной 9000 Ќ/м. “ака€ сила может вызвать значительные механические разрушени€ в трансформаторе (рис. 4.3). ¬се это необходимо учитывать при проектировании трансформаторов и создавать достаточно прочные конструкции обмоток и надежное их крепление на сердечниках.

–ис. 4.3. –азрушение обмоток трансформатора при к.з.

 





ѕоделитьс€ с друзь€ми:


ƒата добавлени€: 2016-11-23; ћы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 464 | Ќарушение авторских прав


ѕоиск на сайте:

Ћучшие изречени€:

Ћаской почти всегда добьешьс€ больше, чем грубой силой. © Ќеизвестно
==> читать все изречени€...

755 - | 693 -


© 2015-2024 lektsii.org -  онтакты - ѕоследнее добавление

√ен: 0.011 с.