Zadanie na zaliczenie

Transformator



Yd11



S

N

= 120 kVA



U

1N

= 6 kV



U

2N

= 400 V



f

N

= 50 Hz



∆P

W

= 300 W



∆P

h

= 900 W



∆ P

K(r)

= 0,026



I

0(r)

= 0,075

Parametry transformatora

Schemat zastępczy

Identyfikacja parametrów

Prąd znamionowy strony
pierwotnej

Prąd znamionowy strony
wtórnej

Przekładnia napięciowa
transformatora

Przekładnia zwojowa
transformatora

Znamionowe napięcie fazowe
strony pierwotnej

Znamionowy prąd fazowy
strony pierwotnej

Znamionowa impedancja strony
pierwotnej

Parametry gałęzi poprzecznej
(próba stanu jałowego)

Moc czynna pobierana w stanie
jałowym

Prąd stanu jałowego

Składowa czynna prądu stanu
jałowego

Składowa bierna prądu stanu
jałowego (magnesująca)

Rezystancja reprezentująca
straty w rdzeniu transformatora

Reaktacja magnesująca

Parametry gałęzi podłużnej
(próba stanu zwarcia)

Moc czynna pobierana przez transformator w
stanie zwarcia
(straty w miedzi)

Rezystancja zwarcia

Napięcie zwarcia

Impedancja zwarcia

Reaktancja zwarcia

Wyznaczyć charakterystykę zmienności napięcia na zaciskach strony wtórnej w zakresie od cosϕ 0,5 pojemnościowy do0,5
indukcyjny jeżeli moc pozorna jest stała równej mocy znamionowej

β - współczynnik obciążenia
W naszym przypadku moc odbiornika równa

jest mocy znamionowej czyli współczynnik
równy jest 1

cosϕ – jest w naszym przypadku wartością

zmienną i zmienia się od wartości
indukcyjnej 0,5 do 0,5 pojemnościowej

Zgodnie z trójkątem impedancji wynikającym

z tego że napięcie na reaktancji indukcyjnej
wyprzedza prąd zaś na pojemnościowej jest
opóźnione, przyjmujemy do obliczeń
rezystancję indukcyjną ze nakiem „+” a
pojemnościową ze znakiem „−”.

Przykładowe obliczenie dla cosφ 0,5 indukcyjnego:

-75,00

-60,00

-45,00

-30,00

-15,00

0,00

15,00

30,00

45,00

60,00

75,00

365,00

370,00

375,00

380,00

385,00

390,00

395,00

400,00

405,00

410,00

U2=f(φ)

φ[o]

U

2

[V

]

Wykres zmiany napięcia na zaciskach strony
wtórnej transformatora w funkcji kąta ϕ

-75,00

-60,00

-45,00

-30,00

-15,00

0,00

15,00

30,00

45,00

60,00

75,00

-3,000

-2,000

-1,000

0,000

1,000

2,000

3,000

4,000

5,000

ΔU(%)=f(φ)

φ[o]

Δ

U

(%

)[

%

]

Wykres procentowej zmienności spadku napięcia na zaciskach strony
wtórnej transformatora w funkcji kąta ϕ

Tabela:

Trójfazowa prądnica synchroniczna

cylindryczna

P

N

=180 kW

U

N

=3 kV

n

N

=1500 obr/min

f

N

= 50 Hz

cos ϕ

N

= 0,8

Zadanie 2

Cz. b zadania
Prądnica wydaje do odbiornika moc czynną

P=170 kW przy przeciążalności λ=3,5
Obliczyć prąd twornika jeżeli prądnicę
wzbudzono prądem I=15A

Napięcie indukowane w uzwojeniu twornika
E

f

=5196V (z obliczeń)

Zmienność napięcia możemy obliczyć ze

wzoru ∆u

%

=U

0

– U

N

/U

N

⋅100

Napięcie U

0

na zaciskach prądnicy biegnącej

jałowo jest równe napięciu indukowanemu
E

f

w uzwojeniu twornika

U

0

=E

f

stąd:

∆u

%

= E

f

- U

N

/U

N

⋅ 100

∆u

%

= (5196-3000/3000)⋅100 = 73,2

 
    Zależność I

f

 = f(I) przy U = const, n = const, cos

 = const. nazywa się charakterystyką regulacyjną.
Charakterystyka ta pokazuje, jak należy regulować
prąd wzbudzenia, aby przy zmianie obciążenia i
stałych parametrach n, cos

 utrzymać stałe napięcie na

zaciskach prądnicy.

Z charakterystyki regulacyjnej można korzystać również

przy pracy silnikowej. Wskazuje ona wówczas, jak
należy regulować prąd wzbudzenia silnika
synchronicznego, aby przy zmianach prądu obciążenia,
zasilaniu stałym napięciem (U = const) o stałej
częstotliwości (f= const, n = const) utrzymać stały
współczynnik mocy.    Charakterystykę regulacyjną
można wyznaczyć pomiarowo lub konstrukcyjnie.

  Charakterystyka regulacyjna

Charakterystyki regulacyjne prądnicy cylindrycznej
nienasyconej

    Z analizy charakterystyk regulacyjnych

można wyciągnąć następujące wnioski
praktyczne dla pracy prądnicowej: 

 • Przy wzrastającym prądzie obciążenia o

charakterze indukcyjnym należy powiększać
prąd wzbudzenia.

 • Przy takiej samej wartości prądu obciążenia,

lecz przy malejącej wartości cos

 indukcyjnego

potrzebny jest coraz większy prąd wzbudzenia,
natomiast przy malejącej wartości cos 

 pojemnościowego prąd wzbudzenia należy
zmniejszać.