1.Dane znamionowe oraz opis badanego transformatora

W ćwiczeniu zbadany został transformator trójfazowy o następujących danych znamionowych:

Sn=7,5[kVA]

U₁=380[V]

U₂=240[V]

I₁=11,4[A]

I₂=18,1[A]

Yy0

Celem naszych pomiarów było wyznaczenie parametrów schematu zastępczego transformatora. Na podstawie pomiarów z biegu jałowego wyznaczyliśmy parametry gałęzi poprzecznej, a ze stanu zwarcia parametry gałęzi podłużnej.

2.Opis metod pomiarowych

a)Pomiary na biegu jałowym:

Biegiem jałowym jest stan, gdy jedna strona jest zasilona napięciami, a zaciski drugiej strony pozostają rozwarte. Przy nieskojarzonych uzwojeniach strony drugiej prądy płyną wtedy tylko po stronie zasilanej. Podstawowym sposobem zasilania jest załączenie napięć trójfazowych, symetrycznych.

Na biegu jałowym mierzone są prądy, moc sumaryczna czynna i bierna oraz współczynnik mocy przy napięciu zasilania zmienianym od niskiego do znamionowego dla danego uzwojenia. Mierzone jest też napięcie na otwartych zaciskach strony wtórnej dodatkowym woltomierzem.

b)Pomiary w stanie zwarcia:

Stan zwarcia ma miejsce, gdy zaciski jednej strony są zasilone napięciem, a drugiej zwarte ze sobą. Napięcia zasilania powinny stanowić symetryczny trójfazowy układ. Ze względu na małą impedancję zwarciową transformatora płynące prądy są znaczne już przy małym napięciu i do tego należy dostosować przekładnię przekładników pomiarowych.

Pomiary są wykonywane od napięcia małego do takiego, przy którym płynący prąd osiąga wartość nominalną dla danego uzwojenia. Mierzona obok prądu jest moc zasilania i współczynnik mocy.

3.Schematy układów pomiarowych

1. Stan jałowy

1. Stan zwarcia

4.Tabele wyników pomiarów

1. Wyniki pomiarów w stanie jałowym:

Przekładnia przekładników: 5/5

Tabela 1. – Stan jałowy

U2 [V]	U1 [V]	I0 [A]	P0 [A]	S0 [VA]	cosφ0
492,6	290	2,067	17	949	0,187
407,3	240	1,087	15	402	0,273
344,3	200	0,689	14	219	0,366
276	160	0,45	12	114	0,471
205,8	120	0,313	8	59	0,547
171,4	100	0,264	6	41	0,568
119,2	70	0,149	3	22	0,577

1. Wyniki pomiarów w stanie zwarcia:

Przekładnia przekładników: 20/5

Tabela 2. – Stan zwarcia

U[V]	Cu	Uk [V]	I[A]	CI	Ik [A]	P [W]	Cp	Pk [W]	S [VA]	CS	Sk [VA]	cosφ0
73,8	0,2	14,76	2,932	4	11,73	325	0,8	260	376	0,8	300,8	0,863
60,6	0,2	12,12	2,426	4	9,704	221	0,8	176,8	255	0,8	204	0,863
51,3	0,2	10,26	2,052	4	8,208	158	0,8	126,4	182	0,8	145,6	0,863
36,3	0,2	7,26	1,453	4	5,812	78	0,8	62,4	91	0,8	72,8	0,863
28,5	0,2	5,7	1,142	4	4,568	49	0,8	39,2	57	0,8	45,6	error
12	0,2	2,4	0,431	4	1,724	7	0,8	5,6	8	0,8	6,4	error

5. Wykresy funkcji

Na podstawie otrzymanych wyników można wykreślić poszczególne charakterystyki w funkcji napięcia zasilania:

1. Charakterystyki stanu jałowego transformatora:

1. Charakterystyki zwarcia pomiarowego transformatora:

6.Obliczenia parametrów schematu zastępczego dla napięcia 240 V przy temperaturze 75 °C

1. obliczenia (stan jałowy):

następujące obliczenia zostały przeprowadzone dla pomiarów zaznaczonych w Tabeli 1:

1. obliczenia (stan zwarcia):

Następujące obliczenia zostały przeprowadzone dla pomiarów zaznaczonych w Tabeli 2

7.Obliczenie sprawności transformatora dla warunków znamionowych metodą strat poszczególnych

Określenie sprawności transformatora metodą strat poszczególnych wyraża się według następującego wzoru (odbiornik ma charakter rezystancyjny):

8.Wnioski

• Otrzymane charakterystyki zależności: I(U), P(U) i cosφ(U) zarówno w biegu jałowym jak i w stanie zwarcia są bardzo podobne do charakterystyk, które można znaleźć w literaturze.

• Zarówno w biegu jałowym jak i w stanie zwarcia zależność pomiędzy mocą a napięciem P(U) jest silnie rosnąca.

• Otrzymana sprawność rzędu 96,2% również jest zgodna z wartościami rzeczywistymi transformatorów,

Stąd można wyciągnąć wniosek, że pomiary zostały przeprowadzone prawidłowo.