ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ
Рис. 2.1.4. Схема замещения трансформатора при
опыте короткого замыкания
; 
; 
.(2.1.8)
Приближенно можно принять, используя результаты опыта короткого замыкания,
; 
; 
(2.1.9)
где 
- полное сопротивление фазы первичной обмотки;
- приведенное полное сопротивление фазы вторичной обмотки;
- полное сопротивление фазы схемы замещения при опыте короткого замыкания;
- приведенное активное сопротивление фазы вторичной обмотки;
- приведенное индуктивное сопротивление рассеяния фазы вторичной обмотки;
- активное сопротивление фазы схемы замещения при опыте короткого замыкания;
- индуктивное сопротивление фазы схемы замещения при опыте короткого замыкания.
2.1.6. РАСЧЕТ ЗАВИСИМОСТЕЙ КПД ОТ ВЕЛИЧИНЫ И ХАРАКТЕРА НАГРУЗКИ
Для проведения расчетов используется упрощенная схема замещения трансформатора, результаты опытов холостого хода и короткого замыкания. Это позволяет полагать, что 
, а коэффициент нагрузки
(2.1.10)
КПД трансформатора при 
, 
и заданном характере нагрузки (
) определяется следующим образом
(2.1.11)
где 
(2.1.12)
. (2.1.13)
Изменение коэффициента нагрузки принять в пределах 0¸1,2 для не менее пяти по возможности равномерно распределенных значений. Результаты расчетов для двух значений представляют в виде табл. 2.1.3 и строят в одних осях координат две зависимости 
.
Таблица 2.1.3
Результаты расчетов коэффициента полезного действия
| № опыта | 
| 
| 
| 
| Примечание | ||||
| 
| 
|
|
|
| ||||
| Вт | Вт | Вт | % | Вт | Вт | % | |||
| 1¸5 |   %;
 %.
|
При 
=0, ∑Р=
, 
=, т.е. η=0.
КПД достигает максимального значения при такой нагрузке, когда суммарные потери в обмотках становятся равными потерям в магнитной системе:
, (2.1.14)
что соответствует
. (2.1.15)
Значения 
для двух значений 
рассчитываются по вышеприведенным формулам.
2.1.7. РАСЧЕТ ВНЕШНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Внешняя характеристика – зависимость 
при , , 
=const.
При проведении расчетов используются упрощенная схема замещения трансформатора и результаты опыта короткого замыкания. Коэффициент нагрузки изменяют в пределах 0¸1,2 для не менее пяти по возможности равномерно распределенных значений. Характер нагрузки задается тремя значениями .
Внешняя характеристика трансформатора определяются арифметической разностью между фазным вторичным напряжением при холостом ходе (100%) и падением напряжения в фазе при нагрузке
, (2.1.16)
где 
, %; (2.1.17)
; 
; (2.1.18)
- активная и реактивная составляющие номинального напряжения короткого замыкания.
Результаты расчетов представляют в виде табл. 2.1.4. и строят в одних осях координат три внешних характеристики 
.
Таблица 2.1.4
Результаты расчетов внешних характеристик
| № опыта | 
|
|
| 
| Примечание | |||
| 
|
|
|
|
| |||
| 1¸5 |  ;
 ;
 .
|
2.1.8. РАСЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ВТОРИЧНОЙ
ОБМОТКИ ТРАНСФОРМАТОРА ОТ ХАРАКТЕРА НАГРУЗКИ
ПРИ НОМИНАЛЬНОЙ ЕЕ ВЕЛИЧИНЕ
Изменение напряжения вторичной обмотки 
рассчитывают по выше приведенной формуле при , , 
. Представляют в виде табл. 2.1.5 и строят зависимость 
.
Таблица 2.1.5
Результаты расчетов изменения напряжения вторичной обмотки от 
| град | -90 | -75 | -60 | -45 | -30 | -15 | |
|
| % |
Окончание табл. 2.1.5
|
| град | ||||||
|
| % |
2.1.9. АНАЛИЗ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
При анализе полученных результатов исследований необходимо дать в отчете следующие пояснения.
Характеристики холостого хода трансформатора:
· для чего проводится опыт холостого хода;
· что такое номинальные величины характеристик холостого хода;
· причины поведения каждой из характеристик;
· указать, что принято считать потерями холостого хода трансформатора;
· привести обоснование сделанных пояснений.
Характеристики короткого замыкания:
· для чего проводится опыт короткого замыкания;
· что такое номинальные величины характеристик короткого замыкания;
· причины поведения каждой из характеристик;
· указать, что принято считать потерями короткого замыкания;
· привести обоснование сделанных пояснений.
Зависимости коэффициента полезного действия трансформатора
от величины и характера нагрузки:
· какой вид имеет зависимость 
и как изменяется соотношение между потерями в магнитной системе и в обмотках,
· как влияет характер нагрузки на КПД и чем это объясняется.
Внешние характеристики трансформатора:
· какой вид имеют характеристики и чем это объясняется.
Изменение напряжения вторичной обмотки от характера нагрузки при неизменной ее величине:
· какой вид имеет зависимость ;
· при каком значении угла отсутствует падение напряжения в фазе, и какой при этом характер нагрузки;
· при каком значении угла имеет максимальное значение падения напряжения в фазе, и какой при этом характер нагрузки.
2.1.10. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИ ДОПУСКЕ
К ВЫПОЛНЕНИЮ РАБОТЫ
2.1.10.1. Перечислите основные элементы конструкции трансформатора и поясните их назначение.
2.1.10.2. Поясните принцип действия и назначение трансформатора.
2.1.10.3. Какой тип магнитной системы у исследуемого трансформатора?
2.1.10.4. Какие типы магнитных систем используются у трехфазных трансформаторов?
2.1.10.5. Чем отличаются понижающий и повышающий трансформаторы?
2.1.10.6. Поясните холостой ход, как режим работы трансформатора.
2.1.10.7. Для чего проводится опыт холостого хода?
2.1.10.8. Какие оборудование и приборы необходимы для проведения опытов холостого хода и короткого замыкания?
2.1.10.9. В какой последовательности проводится опыт холостого хода?
2.1.10.10. Как может быть определен коэффициент трансформации?
2.1.10.11. Когда короткое замыкание является аварийным?
2.1.10.12. Чем отличается опыт короткого замыкания от аварийного?
2.1.10.13. Для чего проводится опыт короткого замыкания?
2.1.10.14. В какой последовательности проводится опыт короткого замыкания?
2.1.10.15. Что такое номинальное напряжение короткого замыкания?
2.1.11. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПРИ ЗАЩИТЕ ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЫ
2.1.11.1. Изобразите электрическую схему опыта холостого хода трехфазного трансформатора и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.2. Перечислите условия, при соблюдении которых проводится опыт холостого хода.
2.1.11.3. Какие зависимости называют характеристиками холостого хода трансформатора, при соблюдении каких условий их получают?
2.1.11.4. Изобразите и объясните зависимость тока холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения.
2.1.11.5. Изобразите и объясните зависимость потерь холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения.
2.1.11.6. Изобразите и объясните зависимость коэффициента мощности холостого хода трансформатора от величины подводимого напряжения.
2.1.11.7. Какие величины характеристик холостого хода называют номинальными?
2.1.11.8. Какие параметры схемы замещения трансформатора определяются по результатам опыта холостого хода?
2.1.11.9. Поясните, как определяются параметры схемы замещения трансформатора по результатам опыта холостого хода?
2.1.11.10. Как определить коэффициент трансформации по результатам опыта холостого хода?
2.1.11.11. Как получить по результатам опыта холостого хода трехфазного трансформатора значение коэффициента мощности?
2.1.11.12. Изобразите электрическую схему опыта короткого замыкания трехфазного трансформатора и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.13. Перечислите условия, при соблюдении которых проводится опыт короткого замыкания.
2.1.11.14. Какие зависимости называют характеристиками короткого замыкания трансформатора, при соблюдении каких условий они получаются?
2.1.11.15. Изобразите и объясните зависимость коэффициента мощности короткого замыкания трансформатора от величины подводимого напряжения.
2.1.11.16. Изобразите и объясните зависимость потерь короткого замыкания трансформатора от величины подводимого напряжения.
2.1.11.17. Изобразите и объясните зависимость тока короткого замыкания трансформатора от величины подводимого напряжения.
2.1.11.18. Как получить по результатам опыта короткого замыкания трехфазного трансформатора значение коэффициента мощности?
2.1.11.19. Какие параметры схемы замещения трансформатора определяются по результатам опыта короткого замыкания?
2.1.11.20. Поясните, как определяются параметры схемы замещения трансформатора по результатам опыта короткого замыкания?
2.1.11.21. Как определяется номинальное напряжение короткого замыкания трансформатора?
2.1.11.22. Изобразите зависимость КПД трансформатора от коэффициента нагрузки и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.23. Изобразите в одних осях координат зависимость КПД трансформатора от коэффициента нагрузки при двух разных значениях коэффициента мощности и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.24. Когда трансформатор работает с максимальным КПД и как определить коэффициент нагрузки для этого состояния?
2.1.11.25. Изобразите в одних осях координат внешние характеристики трансформатора при активной, активно–индуктивной нагрузках и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.26. Изобразите в одних осях координат внешние характеристики трансформатора при активной, активно–емкостной нагрузках и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.27. Изобразите в одних осях координат внешние характеристики трансформатора при активно–индуктивной, активно– емкостной нагрузках и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.28. Изобразите схему замещения трансформатора для холостого хода и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.29. Изобразите схему замещения трансформатора для короткого замыкания и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.30. Каким образом и почему изменяются параметры схемы замещения трансформатора с увеличением напряжения при проведении опыта холостого хода?
2.1.11.31. Изобразите Т–образную схему замещения трансформатора, работающего при нагрузке, и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.32. Изобразите упрощенную схему замещения трансформатора, работающего при нагрузке, и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.33. Изобразите в одних осях координат зависимости КПД трансформатора от коэффициента нагрузки при двух разных значениях коэффициента мощности и дайте необходимые пояснения.
2.1.11.34. Изобразите и поясните изменение напряжения вторичной обмотки от характера нагрузки, запишите условия, при которых она получена.