ટ્રાન્સફોર્મર શોર્ટ સર્કિટ મોડ

ટ્રાન્સફોર્મરનો શોર્ટ-સર્કિટ મોડ એ એવો મોડ છે જ્યારે ગૌણ વિન્ડિંગના ટર્મિનલ્સ શૂન્ય (ZH = 0) ની બરાબર પ્રતિકાર સાથે વર્તમાન વાહક દ્વારા બંધ કરવામાં આવે છે. ઓપરેશન દરમિયાન ટ્રાન્સફોર્મરનું શોર્ટ-સર્કિટ ઇમરજન્સી મોડ બનાવે છે, કારણ કે ગૌણ પ્રવાહ, અને તેથી પ્રાથમિક પ્રવાહ, નજીવા પ્રવાહની તુલનામાં દસ ગણો વધે છે. તેથી, ટ્રાન્સફોર્મર્સ સાથેના સર્કિટમાં, સુરક્ષા પ્રદાન કરવામાં આવે છે જે શોર્ટ સર્કિટની ઘટનામાં ટ્રાન્સફોર્મરને આપમેળે બંધ કરી દે છે.

પ્રયોગશાળાની પરિસ્થિતિઓમાં, ટ્રાન્સફોર્મરનું પરીક્ષણ શોર્ટ સર્કિટ હાથ ધરવાનું શક્ય છે, જેમાં ગૌણ વિન્ડિંગના ટર્મિનલ્સ શોર્ટ-સર્કિટ કરે છે, અને પ્રાથમિક પર વોલ્ટેજ યુકે લાગુ કરવામાં આવે છે, જેમાં પ્રાથમિક વિન્ડિંગમાં વર્તમાન નજીવા મૂલ્ય (Ik < I1nom) કરતાં વધુ નહીં. આ કિસ્સામાં, Ik = I1nom સાથે ટકામાં દર્શાવવામાં આવેલ વોલ્ટેજ Uk, uK દ્વારા સૂચવવામાં આવે છે અને તેને ટ્રાન્સફોર્મરનું શોર્ટ-સર્કિટ વોલ્ટેજ કહેવામાં આવે છે. તે ટ્રાન્સફોર્મરની લાક્ષણિકતાપાસપોર્ટમાં દર્શાવેલ છે.

આમ (%):

જ્યાં U1nom એ રેટ કરેલ પ્રાથમિક વોલ્ટેજ છે.

શોર્ટ સર્કિટ વોલ્ટેજ ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ્સના ઉચ્ચ વોલ્ટેજ પર આધારિત છે. ઉદાહરણ તરીકે, 6-10 kV uK = 5.5% ના ઊંચા વોલ્ટેજ પર, 35 kV uK = 6.5 ÷ 7.5% પર, 110 kV uK = 10.5% પર, વગેરે. જેમ તમે જોઈ શકો છો, જેમ જેમ રેટ કરેલ વોલ્ટેજ વધે છે તેમ, ટ્રાન્સફોર્મરનું શોર્ટ સર્કિટ વોલ્ટેજ વધે છે.

જ્યારે વોલ્ટેજ Uc એ રેટ કરેલ પ્રાથમિક વોલ્ટેજના 5-10% હોય છે, ત્યારે ચુંબકીય પ્રવાહ (નો-લોડ કરંટ) 10-20 ગણો અથવા તેનાથી પણ વધુ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે. તેથી, શોર્ટ-સર્કિટ મોડમાં તે માનવામાં આવે છે

મુખ્ય ચુંબકીય પ્રવાહ F પણ 10-20 ના પરિબળથી ઘટે છે અને વિન્ડિંગ્સના લિકેજ પ્રવાહો મુખ્ય પ્રવાહ સાથે સુસંગત બને છે.

જ્યારે ટ્રાન્સફોર્મરનું સેકન્ડરી વિન્ડિંગ શોર્ટ-સર્કિટ થાય છે, ત્યારે તેના ટર્મિનલ્સ પરનો વોલ્ટેજ U2 = 0, e છે. વગેરે pp. કારણ કે તે ફોર્મ લે છે

અને ટ્રાન્સફોર્મર માટે વોલ્ટેજ સમીકરણ આ રીતે લખાયેલ છે

આ સમીકરણ ફિગમાં બતાવેલ ટ્રાન્સફોર્મર સમકક્ષ સર્કિટને અનુરૂપ છે. 1.

સમીકરણને અનુરૂપ શોર્ટ-સર્કિટ ટ્રાન્સફોર્મરનું વેક્ટર ડાયાગ્રામ અને ફિગમાં આકૃતિ. 1 FIG માં બતાવેલ છે. 2. શોર્ટ-સર્કિટ વોલ્ટેજમાં સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ ઘટકો હોય છે. આ વોલ્ટેજ અને પ્રવાહોના વેક્ટર વચ્ચેનો કોણ φk એ ટ્રાન્સફોર્મર પ્રતિકારના સક્રિય અને પ્રતિક્રિયાશીલ પ્રેરક ઘટકો વચ્ચેના ગુણોત્તર પર આધાર રાખે છે.

ચોખા. 1. શોર્ટ સર્કિટના કિસ્સામાં ટ્રાન્સફોર્મરની સમકક્ષ સર્કિટ

ચોખા. 2. શોર્ટ સર્કિટ હેઠળ ટ્રાન્સફોર્મરનું વેક્ટર ડાયાગ્રામ

રેટેડ પાવર 5-50 kVA XK / RK = 1 ÷ 2 સાથે ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે; રેટેડ પાવર 6300 kVA અથવા વધુ XK / RK = 10 અથવા વધુ સાથે. તેથી, એવું માનવામાં આવે છે કે ઉચ્ચ પાવર ટ્રાન્સફોર્મર્સ માટે UK = Ucr અને અવબાધ ZK = Xk.

શોર્ટ સર્કિટનો અનુભવ.

આ પ્રયોગ, નો-લોડ પ્રયોગની જેમ, ટ્રાન્સફોર્મરના પરિમાણો નક્કી કરવા માટે હાથ ધરવામાં આવે છે. એક સર્કિટ એસેમ્બલ કરવામાં આવે છે (ફિગ. 3) જેમાં ગૌણ વિન્ડિંગ શૂન્યની નજીક પ્રતિકાર સાથે મેટલ જમ્પર અથવા વાયર દ્વારા શોર્ટ-સર્કિટ કરવામાં આવે છે. પ્રાથમિક વિન્ડિંગ પર વોલ્ટેજ Uk લાગુ કરવામાં આવે છે, જેના પર તેમાંનો વર્તમાન નજીવા મૂલ્ય I1nom ની બરાબર હોય છે.

ચોખા. 3. ટ્રાન્સફોર્મર શોર્ટ-સર્કિટ પ્રયોગની યોજનાકીય

માપનના ડેટા અનુસાર, ટ્રાન્સફોર્મરના નીચેના પરિમાણો નક્કી કરવામાં આવે છે.

શોર્ટ સર્કિટ વોલ્ટેજ

જ્યાં UK એ I1, = I1nom પર વોલ્ટમીટર વડે માપવામાં આવેલ વોલ્ટેજ છે. શોર્ટ-સર્કિટ મોડમાં, UK ખૂબ જ નાનું છે, તેથી નો-લોડ લોસ નોમિનલ વોલ્ટેજ કરતાં સેંકડો ગણું નાનું છે. આમ, આપણે એમ માની શકીએ છીએ કે Ppo = 0 અને વોટમીટર દ્વારા માપવામાં આવતી શક્તિ એ પાવર લોસ Ppk છે, જે ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ્સના સક્રિય પ્રતિકારને કારણે છે.

વર્તમાન I1 માં, = I1nom ને વિન્ડિંગ્સ Rpk.nom ને ગરમ કરવા માટે નજીવા પાવર લોસ મળે છે, જેને ઇલેક્ટ્રિકલ લોસ અથવા શોર્ટ-સર્કિટ લોસ કહેવામાં આવે છે.

ટ્રાન્સફોર્મર માટેના વોલ્ટેજ સમીકરણમાંથી, તેમજ સમકક્ષ સર્કિટમાંથી (જુઓ. ફિગ. 1), અમે મેળવીએ છીએ

જ્યાં ZK એ ટ્રાન્સફોર્મરનું અવબાધ છે.

Uk અને I1 ને માપીને તમે ટ્રાન્સફોર્મર અવબાધની ગણતરી કરી શકો છો

શોર્ટ સર્કિટ દરમિયાન પાવર લોસ ફોર્મ્યુલા દ્વારા વ્યક્ત કરી શકાય છે

આથી ટ્રાન્સફોર્મર વિન્ડિંગ્સનો સક્રિય પ્રતિકાર

વોટમીટર અને એમીટર રીડિંગ્સમાંથી મળે છે. Zk અને RK ને જાણીને, તમે વિન્ડિંગ્સના પ્રેરક પ્રતિકારની ગણતરી કરી શકો છો:

ટ્રાન્સફોર્મરના Zk, RK અને Xk ને જાણીને, તમે મુખ્ય ડેલ્ટા (ફિગ. 2 માં ત્રિકોણ OAB) ના શોર્ટ-સર્કિટ વોલ્ટેજ બનાવી શકો છો, અને શોર્ટ-સર્કિટ વોલ્ટેજના સક્રિય અને પ્રેરક ઘટકો પણ નક્કી કરી શકો છો: