מצב קצר חשמלי של שנאי

מצב קצר חשמלי של שנאי מצב הקצר של השנאי הוא מצב כזה כאשר המסופים של הפיתול המשני סגורים על ידי מוליך זרם עם התנגדות שווה לאפס (ZH = 0). קצר של השנאי במהלך הפעולה יוצר מצב חירום, שכן הזרם המשני, ולכן הזרם הראשוני, גדל כמה עשרות פעמים בהשוואה לזרם הנומינלי. לכן, במעגלים עם שנאים ניתנת הגנה שמכבה אוטומטית את השנאי במקרה של קצר חשמלי.

בתנאי מעבדה, ניתן לבצע קצר חשמלי בדיקה של השנאי, בו מקצרים את המסופים של הפיתול המשני, ומופעל מתח Uk על הראשוני, שבו הזרם בפיתול הראשוני עושה זאת. לא יעלה על הערך הנומינלי (Ik < I1nom). במקרה זה, המתח Uk, מבוטא באחוזים, עם Ik = I1nom, מסומן ב-uK ונקרא מתח הקצר של השנאי. זה מאפיין את השנאיהמצוין בדרכון.

לכן (%):

כאשר U1nom הוא המתח הראשי המדורג.

מתח הקצר תלוי במתח הגבוה יותר של פיתולי השנאי. לדוגמה, במתח גבוה יותר של 6-10 kV uK = 5.5%, ב-35 kV uK = 6.5 ÷ 7.5%, ב-110 kV uK = 10.5% וכו'. כפי שניתן לראות, ככל שהמתח הנקוב עולה, מתח הקצר של השנאי גדל.

כאשר המתח Uc הוא 5-10% מהמתח הראשי המדורג, זרם הממגנט (זרם ללא עומס) יורד פי 10-20 או אפילו יותר באופן משמעותי. לכן, במצב קצר חשמלי זה נחשב כך

גם השטף המגנטי הראשי F יורד בפקטור של 10-20, וזרמי הדליפה של הפיתולים הופכים להיות תואמים לשטף הראשי.

מכיוון שכאשר הפיתול המשני של השנאי מקוצר, המתח במסופים שלו הוא U2 = 0, e. וכו ' עמ' כי זה לוקח את הצורה

ומשוואת המתח עבור השנאי נכתבת כ

משוואה זו מתאימה למעגל המקביל לשנאי המוצג באיור. 1.

דיאגרמת הווקטור של שנאי הקצר התואמת את המשוואה והתרשים באיור. 1 מוצג באיור. 2. למתח קצר יש רכיבים פעילים ותגובתיים. הזווית φk בין הווקטורים של המתחים והזרמים הללו תלויה ביחס בין הרכיבים האינדוקטיביים הפעילים והתגובתיים של התנגדות השנאי.

מעגל שווה ערך של שנאי קצר חשמלי

אורז. 1. מעגל שווה של השנאי במקרה של קצר חשמלי

דיאגרמת וקטור של השנאי תחת קצר חשמלי

אורז. 2. דיאגרמת וקטור של השנאי תחת קצר חשמלי

עבור שנאים עם הספק מדורג 5-50 kVA XK / RK = 1 ÷ 2; עם הספק נקוב של 6300 kVA או יותר XK / RK = 10 או יותר. לכן, מאמינים שעבור שנאים בהספק גבוה UK = Ucr והעכבה ZK = Xk.

ניסיון קצר חשמלי.

ניסוי זה, כמו ניסוי ללא עומס, נערך כדי לקבוע את הפרמטרים של השנאי. מורכב מעגל (איור 3) שבו הפיתול המשני מקוצר על ידי מגשר מתכת או חוט עם התנגדות קרובה לאפס. מתח Uk מופעל על הפיתול הראשוני, שבו הזרם בו שווה לערך הנומינלי I1nom.

סכימה של ניסוי קצר חשמלי בשנאי

אורז. 3. סכמטי של ניסוי קצר חשמלי בשנאי

על פי נתוני המדידה, נקבעים הפרמטרים הבאים של השנאי.

מתח קצר חשמלי

כאשר UK הוא המתח הנמדד עם מד מתח ב-I1, = I1nom. במצב קצר חשמלי, UK היא קטנה מאוד, ולכן הפסדי ללא עומס קטנים במאות מונים מאשר במתח נומינלי. לפיכך, אנו יכולים להניח ש-Ppo = 0 וההספק הנמדד על ידי מד הוואטים הוא אובדן ההספק Ppk, עקב ההתנגדות הפעילה של פיתולי השנאי.

בזרם I1, = I1nom מקבלים הפסדי הספק נומינליים לחימום הפיתולים Rpk.nom, אשר נקראים הפסדים חשמליים או הפסדי קצר חשמלי.