POLITECHNIKA WARSZAWSKA INSTYTUT MASZYN ELEKTRYCZNYCH |
||
LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH |
||
TEMAT ĆWICZENIA:
BADANIE TRANSFORMATORÓW TRÓJFAZOWYCH |
WYKONAWCY: 1. Ireneusz TRYFON 2. Mariusz SZWEJKOWSKI 3. Marek ZDUNEK 4. Piotr PIETRACZUK 5. Michał MISZCZAK |
|
Rok AK. 2007/2008 |
SEM. VI |
ĆWICZENIE PROWADZIŁ : Dr inż. Bogusław ZALESKI |
DZIEŃ 09.05.2008 |
GODZINA: 16.10 ÷ 19.25 |
OCENA: |
Dane znamionowe transformatora
Moc znamionowa - 4 kVA
Napięcie znamionowe - 3 x 380V / 3 x 220V
Grupa połączeń - Yy
Prąd znamionowy IG - 6A
Prąd znamionowy ID - 10,5A
1. POMIAR PRZEKŁADNI
Rys.1. Schemat układu do pomiaru przekładni .
Tabela 1.
Grupa połączeń |
Lp. |
|
|
|
|
|
|
|
U2śr |
|
|
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
V |
Yy |
1 |
20 |
20 |
20 |
20 |
35 |
35 |
35 |
35 |
|
2 |
100 |
100 |
100 |
100 |
175 |
175 |
175 |
175 |
|
3 |
200 |
200 |
200 |
200 |
340 |
340 |
340 |
340 |
Yd |
1 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
|
2 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
|
3 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
cd. tab.1
Grupa połączeń |
Lp. |
ϑ |
ϑśr |
ϑz |
ϑśz |
|
|
- |
- |
- |
- |
Yy |
1 |
0,57 |
0,58 |
0,58 |
0,58
|
|
2 |
0,57 |
|
|
|
|
3 |
0,59 |
|
|
|
Yd |
1 |
1,0 |
1,00 |
0,58 |
|
|
2 |
1,0 |
|
|
|
|
3 |
1,0 |
|
|
|
◙ Przykładowe obliczenia
=0,57
2. PRÓBA STANU JAŁOWEGO TRANSFORMATORA
Rys.2. Schemat układu do próby stanu jałowego.
Tabela 2.
Lp. |
U0śr |
I01 |
I02 |
I03 |
I0śr |
P0α |
P0β |
P10 |
|
V |
A |
A |
A |
A |
W |
W |
W |
1 |
20 |
0,15 |
0,10 |
0,15 |
0,13 |
0 |
0 |
0 |
2 |
40 |
0,22 |
0,14 |
0,22 |
0,19 |
0 |
10 |
10 |
3 |
60 |
0,29 |
0,18 |
0,30 |
0,26 |
0 |
20 |
20 |
4 |
80 |
0,36 |
0,22 |
0,38 |
0,32 |
0 |
30 |
30 |
5 |
100 |
0,46 |
0,29 |
0,49 |
0,41 |
-5 |
50 |
45 |
6 |
120 |
0,60 |
0,35 |
0,60 |
0,52 |
-15 |
70 |
55 |
7 |
140 |
0,72 |
0,45 |
0,76 |
0,64 |
-25 |
100 |
75 |
8 |
160 |
0,98 |
0,60 |
1,00 |
0,86 |
-55 |
145 |
90 |
9 |
180 |
1,30 |
0,90 |
1,35 |
1,18 |
-100 |
210 |
110 |
10 |
200 |
1,75 |
1,25 |
1,90 |
1,63 |
-175 |
310 |
135 |
11 |
220 |
2,25 |
1,90 |
2,30 |
2,15 |
-315 |
475 |
160 |
12 |
240 |
4,00 |
2,80 |
4,00 |
3,60 |
-500 |
720 |
220 |
13 |
260 |
5,50 |
4,00 |
5,70 |
5,07 |
-800 |
1060 |
260 |
cd. tab.2
Lp. |
PCu0 |
PFe |
S0 |
cosϕ0 |
sinϕ0 |
Iow |
If |
|
W |
W |
VA |
- |
- |
A |
A |
1 |
0,01 |
0 |
4,5 |
- |
- |
- |
- |
2 |
0,03 |
9,97 |
13,2 |
0,76 |
0,65 |
0,14 |
0,12 |
3 |
0,05 |
19,95 |
27,0 |
0,74 |
0,67 |
0,19 |
0,17 |
4 |
0,08 |
29,92 |
44,3 |
0,68 |
0,73 |
0,22 |
0,23 |
5 |
0,13 |
44,87 |
71,0 |
0,63 |
0,78 |
0,26 |
0,32 |
6 |
0,21 |
54,79 |
108,1 |
0,51 |
0,86 |
0,26 |
0,45 |
7 |
0,32 |
74,68 |
155,2 |
0,48 |
0,88 |
0,31 |
0,56 |
8 |
0,58 |
89,42 |
238,3 |
0,38 |
0,92 |
0,33 |
0,79 |
9 |
1,09 |
108,91 |
367,9 |
0,30 |
0,95 |
0,35 |
1,12 |
10 |
2,07 |
132,93 |
564,6 |
0,24 |
0,97 |
0,39 |
1,58 |
11 |
3,60 |
156,4 |
819,3 |
0,19 |
0,98 |
0,41 |
2,11 |
12 |
10,11 |
209,89 |
1496,5 |
0,15 |
0,99 |
0,54 |
3,56 |
13 |
20,05 |
239,95 |
2283,2 |
0,11 |
0,99 |
0,56 |
5,02 |
◙ Przykładowe obliczenia
◙ Obliczenia wartości 
i 
.
Obliczenia wykonane przy napięciu znamionowym 
.
- rezystancja odwzorowująca straty mocy w rdzeniu transformatora.
- reaktancja magnesowania rdzenia
Na podstawie pomiarów wykonano charakterystyki :
● moc wypadkową w funkcji napięcia zasilania 
● prądu w stanie jałowym w funkcji napięcia zasilania 
● współczynnika mocy w funkcji napięcia zasilania 
● składowej czynnej prądu stanu jałowego w funkcji napięcia zasilania 
● składowej biernej prądu stanu jałowego w funkcji napięcia zasilania 
3. STAN ZWARCIA SYMETRYCZNEGO
Rys.3. Schemat układu do próby stanu zwarcia ustalonego .
Tabela 3.
Lp. |
Uzśr |
Iz1 |
Iz2 |
Iz3 |
Izśr |
Pzα |
Pzβ |
Pz |
|
V |
A |
A |
A |
A |
W |
W |
W |
1 |
9,8 |
7,2 |
7,0 |
7,2 |
7,13 |
48 |
32 |
80 |
2 |
9 |
6,6 |
6,6 |
6,6 |
6,60 |
40 |
28 |
68 |
3 |
8,1 |
6,0 |
5,9 |
5,9 |
5,93 |
34 |
20 |
54 |
4 |
7,3 |
5,4 |
5,35 |
5,4 |
5,38 |
27 |
19 |
46 |
5 |
6,5 |
4,8 |
4,75 |
4,75 |
4,77 |
21 |
15 |
36 |
6 |
5,7 |
4,2 |
4,1 |
4,2 |
4,17 |
18 |
10 |
28 |
7 |
4,8 |
3,6 |
3,5 |
3,55 |
3,55 |
13 |
7 |
20 |
8 |
4,0 |
3,0 |
2,95 |
3,0 |
2,98 |
8 |
6 |
14 |
9 |
3,2 |
2,4 |
2,4 |
2,4 |
2,40 |
5,5 |
3 |
8,5 |
10 |
2,45 |
1,9 |
1,9 |
1,9 |
1,90 |
3,5 |
2 |
5,5 |
cd. tab.3
Lp. |
Sz |
cosϕz |
Zz |
Rz |
Xz |
PCup |
Pcud |
sinϕz |
|
VA |
- |
Ω |
Ω |
Ω |
W |
W |
- |
1 |
121 |
0,66 |
0,79 |
0,52 |
0,59 |
79,3 |
0,7 |
0,75 |
2 |
103 |
0,66 |
0,79 |
0,52 |
0,59 |
67,9 |
0,1 |
0,75 |
3 |
83 |
0,65 |
0,79 |
0,51 |
0,60 |
53,8 |
0,2 |
0,76 |
4 |
68 |
0,68 |
0,78 |
0,51 |
0,57 |
44,3 |
1,7 |
0,73 |
5 |
54 |
0,67 |
0,79 |
0,52 |
0,58 |
35,5 |
0,5 |
0,74 |
6 |
41 |
0,68 |
0,79 |
0,53 |
0,58 |
27,6 |
0,4 |
0,73 |
7 |
29 |
0,68 |
0,78 |
0,51 |
0,60 |
19,2 |
0,8 |
0,73 |
8 |
21 |
0,66 |
0,77 |
0,50 |
0,58 |
13,3 |
0,7 |
0,75 |
9 |
13 |
0,65 |
0,77 |
0,50 |
0,58 |
8,4 |
0,1 |
0,76 |
10 |
8 |
0,68 |
0,74 |
0,50 |
0,54 |
5,4 |
0,1 |
0,73 |
◙ Przykładowe obliczenia
◙ Obliczenia wartości średniej rezystancji uzwojeń i reaktancji rozproszenia .
i 
Przyjmując, że 
otrzymujemy ,
- rezystancja uzwojenia wtórnego sprowadzona do strony pierwotnej.
i 
Przyjmując, że 
otrzymujemy ,
- reaktancja rozproszona strony wtórnej sprowadzona do strony pierwotnej .
Na podstawie pomiarów wykonano charakterystyki ;
- stanu zwarcia ustalonego :
● mocy w funkcji napięcia w stanie zwarcia 
● prądu w stanie zwarcia w funkcji napięcia w stanie zwarcia 
● współczynnika mocy w funkcji napięcia w stanie zwarcia 
- strat w stanie zwarcia ustalonego :
● mocy w funkcji prądu zwarcia 
● strat podstawowych w uzwojeniu w funkcji prądu zwarcia 
● strat dodatkowych w uzwojeniu w funkcji prądu zwarcia 
4. PRÓBA OBCIĄŻENIA
Rys.4. Schemat układu do badania stanu obciążenia
Tabela.4
Lp. |
U1śr |
|
|
|
|
|
|
|
I2śr |
|
V |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
A |
1 |
220 |
10,0 |
10,0 |
10,5 |
10,2 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
6,5 |
2 |
220 |
9,0 |
8,4 |
9,0 |
8,8 |
5,2 |
4,8 |
4,5 |
4,8 |
3 |
220 |
8,0 |
8,0 |
8,0 |
8,0 |
4,8 |
4,4 |
3,9 |
4,4 |
4 |
220 |
6,5 |
6,2 |
6,0 |
6,2 |
3,7 |
3,1 |
2,8 |
3,2 |
5 |
220 |
4,6 |
4,5 |
5,0 |
4,7 |
2,3 |
2,1 |
1,8 |
2,1 |
6 |
220 |
3,8 |
3,8 |
4,0 |
3,9 |
1,8 |
1,5 |
1,1 |
1,5 |
7 |
220 |
3,2 |
2,2 |
3,3 |
2,9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
cd. tab.4
Lp. |
U2śr |
|
ΔU |
Pα |
Pβ |
P1 |
S1 |
cosϕ |
S2 |
η |
|
V |
V |
V |
W |
W |
W |
VA |
- |
VA |
% |
1 |
380 |
220 |
160 |
1600 |
2200 |
3800 |
3886,7 |
0,98 |
2476,8 |
63,9 |
2 |
380 |
220 |
160 |
1280 |
1680 |
2960 |
3353,2 |
0,88 |
1829,0 |
54,4 |
3 |
380 |
220 |
160 |
1000 |
1400 |
2400 |
3048,4 |
0,79 |
1676,6 |
55,2 |
4 |
380 |
220 |
160 |
400 |
1200 |
1600 |
2362,5 |
0,68 |
1219,4 |
51,8 |
5 |
380 |
220 |
160 |
240 |
900 |
1140 |
1790,9 |
0,64 |
800,2 |
44,9 |
6 |
380 |
220 |
160 |
100 |
760 |
860 |
1486,1 |
0,58 |
571,6 |
38,5 |
7 |
380 |
220 |
160 |
-100 |
520 |
420 |
1105,0 |
0,38 |
0.0 |
0,0 |
◙ Przykładowe obliczenia
Na podstawie pomiarów wykonano charakterystyki:
● prądu pierwotnego w funkcji prądu wtórnego 
● napięcia wtórnego w funkcji prądu wtórnego 
● współczynnika mocy po stronie pierwotnej w funkcji prądu wtórnego 
● sprawności w funkcji prądu wtórnego 
5. WNIOSKI:
Transformatorem nazywamy urządzenie elektryczne przetwarzające energię elektryczną z jednej wartości na inną wartość napięcia lecz o takiej samej częstotliwości .
W stanie jałowym transformator jest nieobciążony , więc nie oddaje żadnej mocy a w uzwojeniu wtórnym nie płynie prąd . Cała moc 
pobrana w stanie jałowym jest użyta na pokrycie strat w miedzi i stali. W transformatorach z rdzeniem stalowym reaktancja magnesująca 
nie jest stała , lecz zależy od stanu nasycenia obwodu magnetycznego .
Z charakterystyki 
wynika , że transformator może pracować przy napięciu niższym niż napięcie znamionowe , natomiast praca przy napięciu wyższym od znamionowego powoduje znaczne zwiększenie prądu jałowego.
Na podstawie pomiarów mocy w stanie jałowym można określić stan rdzenia transformatora : zwiększenie mocy 
może świadczyć o pogorszeniu się stanu izolacji pakietu blach ( wzrost strat mocy w rdzeniu ). Natomiast analiza pomiarów wykonanych w stanie zwarcia pozwala na ocenę stanu uzwojeń i wykrywaniu ewentualnych uszkodzeń w uzwojeniach . Zbyt duże straty dodatkowe 
informują nas o wadach konstrukcyjnych transformatora .
5
Badanie transformatorów trójfazowych
Wyszukiwarka