LABORATORIUM MASZYN ELEKTRYCZNYCH

Imię i Nazwisko				Grupa
Data wykonania		Temat ćwiczenia Badanie transformatora trójfazowego
Zaliczenie	Ćwiczenie nr 2		Data	Ocena

1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia jest poznanie zasadniczych właściwości transformatora trójfazowego olejowego i przeprowadzenie zasadniczych prób i pomiarów wykonanych podczas technicznego odbioru transformatora oraz wyznaczenie parametrów schematów zastępczych dla składowych symetrycznych transformatora.

2. Wykonanie ćwiczenia.

1. Tablica znamionowa.

Grupa połączeń: DY5

Moc: 20 kVA

Górne napięcie: 6000 V ±5 przy I₁ = 1,925 A

Dolne napięcie: 400-231 V przy I₂ = 28,86 A

Moc strat jałowych: 147,8 W

Częstotliwość znamionowa: 50 Hz

Napięcie U_Z: 4,01 %

2.2 Rezystancja uzwojenia.

R_fGNśr = 45,83 Ω

R_fDNśr = 0,10 Ω

3. Rezystancja izolacji.

Rezystancja izolacji dolnego uzwojenia: R_iDN = 1000 MΩ

Rezystancja izolacji górnego uzwojenia: R_iGN = 5000 MΩ

2.4 Ustalenie grupy połączeń transformatorów:

W układzie przedstawionym w p4 zaciski „A” i „a” należy połączyć ze sobą elektrycznie, a następnie transformator zasilić od strony GN napięciem obniżonym o wartości 380V.

Należy pomierzyć kolejno wartość napięć:

• międzyprzewodowe strony górnej U_AB, U_BC, U_CA,

• międzyprzewodowe strony dolnej U_ab=UA_b, U_bc, U_ac,

• napięcia między stronami tj. U_Bb, U_Cc, U_Bc, U_Cb

Na podstawie pomierzonych napięć wykonujemy w odpowiedniej, przyjętej skali napięciowej wzajemne usytuowanie trójkątów napięć międzyprzewodowych po obu stronach transformatora, i na podstawie tego wykresu określamy grupę połączeń transformatora.

UAB	UBC	UCA	Uab	Ubc	Uca	UBb	UCc	UBc	UCb
V	V	V	V	V	V	V	V	V	V
400	400	400	25	25	25	0	0	0	0

Wykres wskazowy napięć dla transformatora o grupie połączeń uzwojeń Dy 5:

2.6 Wykonanie próby stanu jałowego:

Przy wykonywaniu tej próby transformator zasila się od strony DN (wówczas po stronie GN występuje pełna wartość napięcia ). Podnosząc napięcie od wartości 0 do 1,1U_n odczytuje się wartości prądów napięcia zasilającego i mocy, następnie na podstawie odpowiednich zależności wylicza się potrzebne wartości i wykreśla potrzebne charakterystyki.

Układ połączeń przy próbie stanu jałowego:

L.p	U01	U02	U03	Usr	Io1	Io2	Io3	Isr	P1	P2	P0	ΔPuo	ΔPFe	cos ϕ
	V	V	V	V	A	A	A	A	W	W	W	W	W	-
1	400	400	400	400	1,62	1,17	1,57	1,45	4	292	296	0,630	295,37	0,29
2	350	350	350	350	0,95	0,67	0,93	0,85	4	156	160	0,210	159,79	0,31
3	300	300	300	300	0,55	0,37	0,52	0,48	4	80	84	0,069	83,93	0,33
4	250	250	250	250	0,35	0,23	0,33	0,30	2	44	46	0,027	45,97	0,35
5	200	200	200	200	0,25	0,16	0,24	0,21	2	26	28	0,013	27,97	0,38
6	150	150	150	150	0,18	0,12	0,17	0,15	1	15	16	0,0067	15,99	0,40
7	100	100	100	100	0,14	0,09	0,12	0,11	1	6	7	0,0036	6,99	0,36
8	50	50	50	50	0,09	0,06	0,09	0,07	1	1	2	0,0014	1,99	0,33

Przykładowe obliczenia:

2.7 Wykonanie próby stanu zwarcia:

Przy próbie w stanie zwarcia transformator zasilany jest od strony GN. Napięcie zasilające należy podnosić do takiej wartości, przy której prąd osiągnie wartość ok. 1,1I_N a następnie wykonać pomiary obniżając napięcie. Uzyskane wyniki pomiarów notujemy w tabelce, następnie wykonujemy obliczenia potrzebnych wielkości i wykreślamy charakterystyki.

Układ pomiarowy do wyznaczenia parametrów transformatora w stanie zwarcia.

9

c_A1 = 0,05 A/dz c_A2 = 0,02 A/dz c_W1 = 8 W/dz c_W2 = 2 W/dz

L.p	Uk	IkA	IkB	IkC	Ik	P1	P2	Pk	cos ϕk
-	V	A	A	A	A	W	W	W	-
1	240	1,1	1,9	1,13	1,38	0	384	384	0,67
2	200	0,9	1,58	0,93	1,14	0	260	260	0,66
3	150	0,7	1,23	0,7	0,88	0	148	148	0,64
4	100	0,45	0,83	0,48	0,59	0	64	64	0,62
5	50	0,23	0,4	0,23	0,29	0	15	15	0,60

Przykładowe obliczenia:

2.7Przeliczenie strat obciążeniowych na temperaturę umowną 75 °C.

Straty podstawowe w uzwojeniach przy znamionowym prądzie i temperaturze t obliczamy:

Straty dodatkowe obliczamy ze wzoru:

gdzie ΔP_kt odczytujemy z wykresu P_k=f(I_k)² ( P_k=f(I_k) )

i dla prądu znamionowego wartość tych strat wynosi:

ΔP_kt ~ 435 W

Przeliczeń dokonujemy korzystając ze wzorów:

Straty podstawowe:

Straty dodatkowe:

Znamionowe straty obciążeniowe ΔP_K w temperaturze umownej 75°C:

9.Wnioski:

Uchyb przekładni wg obliczeń wyniósł ok. 3.86% ,co jest wartością nieco odbiegającą od przyjętej w normie ( 0,5 % ).Powodem różnicy może być niedokładność pomiaru, a także duży stopień zawilgocenia oleju.

Wykres wskazowy napięć potwierdza grupę połączeń uzwojeń transformatora Dy5.

Wykresy charakterystyk oraz obliczenia wymaganych instrukcją wartości znajdują się w wyżej zestawionych podpunktach stwierdzić możemy, że wykresy kształtami są zbliżone do omawianych teoretycznie.

Jedynym nie zrealizowanym w sprawozdaniu problemem jest napięcie zwarcia przeliczone do temperatury odniesienia ( 75°C ).Powodem była nieznajomość wartości u_x -składowej biernej napięcia zwarcia.

Nie policzono także schematu zastępczego dla składowej zerowej z powodu uszkodzenia przekładnika prądowego.