Электрические машины

Короткое Замыкание Трансформатора.

Тема — Короткое Замыкание Трансформатора. Общие Сведения.


Короткое Замыкание Трансформатора. Общие Сведения.Короткие замыкания в электроустановках получается, как правило, по причине каких-либо неисправностей в электросетях (электрическом пробое её в результате перенапряжений, механическое повреждение изоляции и т.д.) либо при неверных действиях рабочего персонала. Короткое замыкание трансформатора очень опасно, поскольку при этом появляется довольно большая сила тока, которая способна разрушить дейсвующее электрическое устройство.


При возникновении короткого замыкания на зажимах вторичной обмотки трансформатора сопротивление электрической нагрузки Zн почти равно 0 и значит напряжение на зажимах рабочей вторичной обмотки трансформатора U2 также равно 0. Вследствие этого, электрическое напряжение U1, которое приложено к действующей первичной обмотке, будет сбалансировано общим падением напряжения в полных электрических сопротивлениях первичной и вторичной рабочих обмоток zK=Z1+Z2


Уравнение баланса электродвижущей силы рабочей первичной обмотки силового трансформатора при возникновении короткого замыкания вторичной обмотки трансформатора запишется в таком виде: U1=Ikzk; где Ik — это ток короткого замыкания трансформатора. Поскольку падение электрического напряжения в имеющемся полном сопротивлении действующих обмоток трансформатора при нормальном рабочем токе составляет около 5-7% от номинального электрического напряжения, то есть ток короткого замыкания трансформатора окажется больше номинального рабочего тока во столько раз во сколько это самое номинальное электрическое напряжение больше действующего падения напряжения в полном электрическом сопротивлении рабочих обмоток при номинальной силе тока.


Такая сила тока (короткое замыкание трансформатора), во много раз будет больше рабочего номинального тока. Она будет течь в рабочих обмотках электрического трансформатора в течение всего времени действия короткого замыкания, какое бы большое оно ни было. Хотя в непосредственный момент короткого замыкания трансформатора имеющаяся кратность силы тока короткого замыкания может быть еще выше. То есть, в зависимости от мгновенной величины подключённого напряжения мгновенная сила тока короткого замыкания трансформатора в некоторой степени отличается от установившегося два раза.


Сила тока короткого замыкания трансформатора резко увеличивает температуру рабочей обмотки, что негативно влияет на целость её изоляции. Потери в электрических проводах рабочих обмоток силового трансформатора пропорциональны силе тока во второй степени. По этой причине в случае, когда сила тока короткого замыкания трансформатора окажется, к примеру, в двадцать раз больше номинального значения рабочего тока, существующие потери в проводах рабочих обмоток будут примерно в 400 раз большими, нежели в случае, когда сила тока была в номинальном значении.


Избыточное выделение чрезмерной мощности в электрических проводах рабочих обмоток вызывает очень резкое увеличение их температуры, вследствие чего происходит нарушение прежней целости диэлектрической изоляции и последующий выход из строя силового трансформатора. По этой причине все силовые электрические трансформаторы своевременно снабжаются быстродействующей защитой, задача которой является отключение действующего трансформатор в случае возникновения короткого замыкания.


Короткое замыкание трансформатора весьма опасно, поскольку легко может способствовать его разрушению. Как мы знаем, между электрическими проводами, по которым протекает определённая сила тока, возникает некоторое механическое действие. Если в двух параллельно идущих проводах идут токи, которые направлены в одинаковую сторону, то такие провода будут взаимно притягиваются друг к другу, ну, а если электрические токи направлены противоположно относительно друг друга, электрические провода будут взаимно отталкиваются.


Поскольку силы, воздействующие на электрические провода с током, сильно зависят от произведения силы токов, то и сами силы F, воздействующие на рабочие обмотки силовых трансформаторов при возникновении короткого замыкания, также будут во много раз сильней. Под воздействием довольно значимых механических сил рабочие обмотки силового трансформатора деформируются настолько, что начинает нарушаться диэлектрическая изоляция, а это ведёт к резкому снижению её электрической прочности.


Узнал что-то Новое?
Поставь Свой Плюс»



 
« Пред.   След. »
обучение электрике