변압기의 단락 테스트 및 개방 회로 테스트

변압기의 개방 회로(무부하) 및 단락(부하 시) 테스트

변압기의 등가 회로에서 보았듯이 네 가지 주요 매개변수가 있습니다.

등가 저항(R₀₁ )
등가 리액턴스(X₀₁ )
코어 손실 저항(R₀ )
자화 리액턴스(X₀ )

개방 회로 및 단락 회로 테스트는 변압기의 회로 매개변수, 규정 및 효율성을 찾기 위해 수행됩니다. 이 테스트는 변압기의 실제 부하 없이 수행됩니다. 따라서 이러한 테스트는 간접적인 테스트 방법으로 간주됩니다.

이 테스트는 완전히 로드된 변압기(직접 방법)에서 수행된 테스트에 비해 더 정확한 결과를 제공합니다. 또한 이러한 테스트는 전력 소비가 매우 적기 때문에 더 경제적입니다. 간접 테스트 방법으로 간주되는 두 가지 테스트

개방 회로 테스트
단락 테스트

개방 회로 테스트(무부하 테스트)

개방형 테스트 (일명 무부하 테스트 )는 철손(철손), 무부하 전류(I₀)와 같은 변압기의 손실을 결정하기 위해 수행됩니다. ) 및 무부하 등가 회로 매개변수(R₀ 및 X₀ ). 이 테스트는 1차 권선 또는 2차 권선에서 수행됩니다. 그러나 대부분의 경우 이 테스트는 저전압 권선에서 수행됩니다. 실험실에서는 고전압을 얻기 어렵고 고압 권선을 통과하는 전류가 매우 작기 때문입니다. 따라서 정확한 수치를 측정하기 어려울 수 있습니다.

따라서 저전압 권선에서 개방 회로 테스트가 수행됩니다. 단상 변압기에 대한 개방 회로 테스트의 실험적 연결 다이어그램은 아래 그림과 같습니다.

위 그림과 같이 1차 권선(저압 권선)은 정격 전압과 주파수(일반적으로 자동 변압기의 단상 전원)로 공급됩니다. 그리고 2차 권선은 열린 상태로 유지됩니다. 이제 전압계 V₀ , 전류계 I₀ , 전력계 W₀ 1차 권선에 연결됩니다.

2차 권선은 열린 상태로 유지됩니다. 따라서 2차 권선을 통과하는 전류는 0입니다. 그리고 부하가 연결되어 있지 않습니다. 따라서 1차 권선을 통과하는 전류는 무부하 전류 I0입니다. 1차 권선을 통과하는 전류는 무부하 전류 값을 제공하는 전류계로 측정됩니다.

1차 권선에 제공되는 공급 전압은 정격 전압입니다. 따라서 변압기의 코어에서 생성되는 자속은 정상입니다. 그리고 이 자속은 모든 하중 조건에서 동일합니다. 변압기에서 발생하는 철손은 공급 전압과 주파수에 따라 다릅니다. 이 테스트에서는 정격 공급 전압과 주파수를 제공했습니다. 따라서 이 테스트에서 생성된 철손 또는 철손은 모든 부하에 대해 동일합니다.

2차 권선을 통과하는 전류는 1차 권선의 철손과 동손에 공급된다. 무부하 전류는 매우 작은(전부하 전류의 2~5%) 1차 권선을 통과합니다. 따라서 구리 손실을 무시할 수 있습니다. 그리고 철손을 위해 1차 전류가 공급됩니다.

전력계는 공급 전력을 측정하는 1차 권선에 연결됩니다. 따라서 전력계는 변압기 코어에서 발생한 전력 손실을 나타냅니다. 개방 회로 테스트에서 계측기 판독값은 다음과 같습니다.

전류계:무부하 전류 I₀

전압계:정격 공급 전압 V₁

전력계:철 또는 코어 손실 P_i

관찰표

개방 회로 테스트의 관찰 테이블은 아래와 같습니다.

정격 공급 전압 V₁	무부하 전류 I₀	철 또는 코어 손실 P_i
…..	…..	…..

이제 무부하 전류를 사용하여 회로 매개변수(R0 및 X0)를 찾을 수 있습니다.

무부하 전력 W ₀ =V ₁ 나 ₀ 코스 ϕ ₀ =철 손실

무부하 전류의 작동 구성요소

나 _W = 나 ₀ 코스 ϕ ₀

무부하 전류의 자화 구성요소

나 _엠 = 나 ₀ 죄 ϕ ₀

이제 작동 부품과 자화 부품에서 다음과 같이 무부하 저항과 리액턴스를 찾을 수 있습니다.

무부하 저항;

무부하 반응

단락 테스트(부하 테스트)

단락 테스트 (일명 부하 테스트 )는 고전압 측에서 수행되고 저전압 측이 단락됩니다. 이 테스트는 저전압 측에서 수행할 수 있지만 이 테스트는 정격 전압의 5~7%가 거의 필요하지 않았습니다. 저전압 측에서 이 전압은 매우 작으며 측정 오류의 가능성이 있습니다. 또한 고전압 측의 감소된 전압(5~7%)은 실험실에서 쉽게 사용할 수 있습니다. 따라서 고전압 측에서 단락 테스트를 수행하는 것이 편리합니다.

단락 테스트의 개략도는 아래 그림과 같습니다.

일반적으로 저전압 권선은 두꺼운 전선을 사용하여 단락됩니다. 그러나 어떤 경우에는 정격 부하 전류를 측정하기 위해 전류계를 연결합니다. 전류계, 전압계, 전력계는 위 그림과 같이 고전압측에 연결됩니다. 여기서는 1차 권선을 고전압 권선으로, 2차 권선을 저전압 권선으로 간주했습니다.

고전압 권선은 가변 전원 소스에서 감소된 입력 전압에 의해 공급됩니다. 전원 전압은 최대 부하 1차 전류가 1차 권선을 통해 흐를 때까지 점진적으로 증가합니다. 전 부하 전류가 1차 권선을 통과할 때 변압기 작용에 의해 2차 권선을 통해 흐르는 전류는 전 부하 2차 전류입니다.

따라서 고전압 측에 연결된 전류계는 전체 부하 1차 전류를 측정합니다. 전압계는 전 부하 전류가 1차 권선을 통해 흐를 때 공급된 전압을 측정합니다. 이 조건에서 공급되는 전압은 전체 부하 전압의 거의 5~10%입니다. 낮은 입력 전압으로 인해 코어에서 생성되는 자속은 매우 낮습니다. 그리고 철손은 자속의 제곱에 비례합니다. 따라서 코어 손실은 무시할 수 있는 매우 작습니다.

또한 권선을 통과하는 전류는 전부하 전류입니다. 따라서 테스트 중에 발생하는 동손은 정상적인 전체 부하 동손입니다. 전력계는 전체 부하 구리 손실을 나타냅니다. 2차 권선이 단락되었습니다. 따라서 2차 전압(출력 전압)은 0입니다. 따라서 전체 1차측 전압은 1차측이라고 하는 전체 임피던스의 전압 강하를 공급하는 데 사용됩니다.

단락 테스트에서 변압기의 대략적인 등가 회로는 아래 그림과 같습니다.