變壓器短路電流簡便計(jì)算方法及舉例詳解

變壓器短路電流是指當(dāng)變壓器的一側(cè)發(fā)生短路時(shí)，通過變壓器電路的異常大電流。其產(chǎn)生的原因是電路中出現(xiàn)了短路點(diǎn)，導(dǎo)致電流繞過正常負(fù)載，直接通過短路點(diǎn)形成回路。短路電流可能帶來的危害包括強(qiáng)大的電磁力作用導(dǎo)致繞組變形、松動(dòng)或損壞，以及嚴(yán)重的發(fā)熱問題破壞繞組絕緣性能，甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸。

今天給大家講一講變壓器短路電流的簡便計(jì)算，通過一個(gè)簡潔的公式即可實(shí)現(xiàn)簡便計(jì)算：Isc2 = I2N / uK，其中Isc2代表變壓器二次側(cè)短路電流值，I2N為二次側(cè)額定電流值，uK則是變壓器的短路阻抗。這一公式的簡潔性或許令人驚訝，但它背后蘊(yùn)含著嚴(yán)謹(jǐn)?shù)睦碚撏茖?dǎo)。那么，這個(gè)公式究竟是如何得來的呢？接下來，我們將深入探討變壓器的短路試驗(yàn)，揭示其物理原理與數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程，從而理解這一簡便計(jì)算方法的科學(xué)基礎(chǔ)。

一、變壓器二次側(cè)短路的簡便計(jì)算方法

變壓器的二次側(cè)發(fā)生短路時(shí)，其短路電流如何簡便計(jì)算呢，可以通過以下公式計(jì)算：

Isc2=I2N / uK

Isc2---變壓器二次側(cè)短路電流值；

I2N---變壓器二次側(cè)額定電流值；

uK---變壓器的短路阻抗。

這么簡單的公式就可以求出來了？那么我們來看一下這個(gè)公式是如何得來的，首先我們要了解一下變壓器的短路試驗(yàn)。

二、變壓器的短路試驗(yàn)

變壓器的短路試驗(yàn)時(shí)，把二次繞組短路，一次繞組上加一可調(diào)的低電壓，調(diào)節(jié)該電壓值，使得一次側(cè)和二次側(cè)的電流達(dá)到額定電流值時(shí)，記下一次側(cè)所加的電壓值U1K，短路試驗(yàn)接線示意圖如圖一所示：

根據(jù)以上短路試驗(yàn)可以得出：

I1N=I2N / k；

uk=U1K / U1N；

I1N=U1K / ZT=（U1N*uk）/ ZT=（U1N / ZT）*uk ；

U1N / ZT=I1N / uk=（I2N / k）/uk；【公式一】

I1N---變壓器一次側(cè)額定電流值；

I2N---變壓器二次側(cè)額定電流值；

k---變壓器的變比；

U1K---短路試驗(yàn)時(shí)，一二次側(cè)達(dá)到額定電流值時(shí)的一次側(cè)電壓；

ZT---變壓器的阻抗；

uK---變壓器的阻抗電壓。

三、變壓器二次側(cè)短路時(shí)

當(dāng)變壓器正常運(yùn)行時(shí)，如果二次側(cè)發(fā)生短路，短路接線示意圖如圖二所示：

根據(jù)圖二可以得出：

Isc1=U1N / ZT；

Isc2= k * Isc1 =k *（U1N / ZT）；【公式二】

將以上公式一代入公式二即可得出：

Isc2=k * [（I2N / k）/uk]=I2N /uk；

Isc1---變壓器一次側(cè)短路電流值；

Isc2---變壓器二次側(cè)短路電流值；

k---變壓器的變比；

uK---變壓器的阻抗電壓。

以上是單相變壓器的短路試驗(yàn)計(jì)算，三相變壓器的計(jì)算于此相同，同樣可以計(jì)算出變壓器二次側(cè)的短路電流為：

Isc2=I2N / uK

四、短路電流計(jì)算舉例

根據(jù)Isc2=I2N / uK公式，變壓器的阻抗電壓是給定的，只要計(jì)算出變壓器的二次額定電流，就可以簡便的計(jì)算出變壓器二次側(cè)的額定電流了，我們選用1000kVA容量（阻抗電壓為6%）的變壓器來計(jì)算一下：

二次側(cè)額定電流為：

I2N=S2N /(√3*U2N)=1000/(√3*0.4)=1443（A）

二次側(cè)短路電流為：

Isc2=I2N / uK =1443 / 6%=24050（A）=24.05（kA）

來源：網(wǎng)絡(luò)

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