Режим нагрузки

В режиме нагрузки трансформатор нагружается в пределах от нуля до номинальной, одной из нагрузок: активной, активно-индуктивной или ёмкостной.

Уравнения электрического состояния этого режима:

,

, (9)

,

где и - комплексы полных сопротивлений обмоток трансформатора.

Зависимость U₂ = f(I₂) называется внешней характеристикой трансформатора (см. рисунок 1,3).

Рисунок 1,3.

Процентное изменение вторичного напряжения при переменной нагрузке определяют так:

, (10)

где U₂₀ и U₂ - соответственно вторичные напряжения при холостом ходе и заданной нагрузке, определяемой вторичным током и коэффициентом мощности cosf₂ нагрузки.

Величину DU₂ можно рассчитать по формуле:

, (11)

где - коэффициент загрузки;

U_а.к.% - активная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора;

U_р.к.% - реактивная составляющая напряжения короткого замыкания трансформатора в процентах;

cosj₂ - коэффициент мощности нагрузки.

,

, (12)

где Sн - полная мощность трансформатора, ВА.

1.2.4. Коэффициент полезного действия трансформатора. По данным режима холостого хода, короткого замыкания и режима нагрузки трансформатора определяется к.п.д. трансформатора:

, (13)

где Р₂ = U₂I₂cosj₂ - активная полезная мощность, снимаемая с зажимов вторичной обмотки;

Р₁ = U₁I₁cosj₁ - активная мощность, потребляемая трансформатором из сети;

Зависимость h = f(β) приведена на рисунок 1.4.

рисунок 1,4.

bmах - коэффициент загрузки трансформатора, при котором к.п.д. трансформатора достигает максимального значения:

, (14)

Векторные диаграммы испытаний трансформатора в режиме холостого хода (рисунок 1.5.а) и короткого замыкания (Рисунок 1.5.б).

На рисунок 1.6. приведены векторные диаграммы нагруженного трансформатора с нагрузками: активной (рисунок 1.6.а) и активно-индуктивной (рисунок 1.6.б).