PAŃSTWOWA WYŻSZA SZKOŁA ZAWODOWA INSTYTUT ELEKTROENERGETYKI
Laboratorium Podstaw Elektrotechniki   Ćwiczenie nr 12 Temat: Badanie transformatora jednofazowego
Rok akademicki:   2004/2005 Studia dzienne/zaoczne dzienne   Nr grupy: Ib	Wykonawcy: 1. Paweł Kołodziejczyk 2. Tomasz Wojtczak 3. Rafał Karwacki 4. 5. 6.	Data
				Wykonania ćwiczenia	Oddania sprawozdania
				03-01-2005	10-01-2005
				Ocena:
Uwagi:

1. Wiadomości teoretyczne.

(budowa i zasada działania transformatora, schematy zastępcze, stany pracy, indukcyjność własna i indukcyjność wzajemna, rezystancja i indukcyjność uzwojeń, przekładnia prądowa i napięciowa, bilans mocy, straty mocy, cel ćwiczenia).

2. Przebieg ćwiczenia.

2.1. Pomiary rezystancji i indukcyjności uzwojeń transformatora.

2.1.1. Przebieg pomiarów.

Spisać dane znamionowe transformatora z tabliczki znamionowej. Zmierzyć kilkukrotnie rezystancję uzwojenia pierwotnego i wtórnego transformatora (omomierzem), a następnie wykonać to samo dla pomiaru indukcyjności (miernik indukcyjności).

2.1.2. Tabela wyników.

Dane znamionowe transformatora spisane z tabliczki znamionowej

S= 1600 kVA

U₁= 220 V

I₁= 7,75 A

U_K= 3,86 %

U₂= 24 V

I₂= 66,7 A

f= 50 Hz

Tabela 1. Wyniki pomiarów R i L.

Lp.	R1	R1śr	L1	L1śr	R2	R2śr	L2	L2śr
		[]	[]	[H]	[H]	[]	[]	[mH]	[mH]
1	0,8	0,866	0,615	0,616	0,6	0,6	4,93	4,92
2	0,9				0,617				0,6		4,92
3	0,8				0,616				0,6		4,91

2.1.3. Obliczenia.

a) Obliczyć wartość średnią dla poszczególnych wielkości i wpisać do tabeli.

2.2. Pomiary stanu jałowego i przekładni transformatora.

2.2.1. Schemat połączeń.

1 - autotransformator, 2- transformator badany

2.2.2. Przebieg pomiarów.

Połączyć układ według schematu. Odczytać wskazania wszystkich mierników dla kilku wartości napięcia strony pierwotnej (do 110% U_1n).

2.2.3. Tabela wyników.

Tabela 2. Wyniki pomiarów stanu jałowego i przekładni.

Lp.	z pomiarów				z obliczeń
		U1	I1	P1	U2	υu		cosφ0	IFe	Iμ	ΔPFe
		[V]	[A]	[W]	[V]	-		-	[A]	[A]	[W]
1	220	0,23	24	25,1	8,76	8,685	0,47	2,96	0,009	50,6
2	240	0,29	29	27,4	8,76			0,41	3,74	0,011	69,6
3	180	0,15	16	20,6	8,74			0,59	1,94	0,006	27
4	120	0,109	8	13,6	8,82			0,61	1,41	0,004	13,1
5	60	0,05	3	6,9	8,70			1	0,65	0,002	3
6	20	0,03	1	2,4	8,33				0,39	0,001	0,6

P = U I cos
⇒ cos
=

υ =

I_Fe =
* 100%

2.2.4. Obliczenia.

a) Przeprowadzić obliczenia i wyniki wpisać do tabeli. Obliczyć przekładnię (jako wartość średnią).

b) Wykonać wykresy cosφ₀, I_Fe,, I_μ , ΔP_Fe , I₁ , P₁ , U₂ = f(U₁).

c) Narysować schemat zastępczy dla stanu jałowego, obliczyć wartości elementów tego schematu.

d) Narysować wykres wskazowy napięć i prądów dla stanu jałowego transformatora.

2.3. Pomiary stanu zwarcia transformatora.

2.3.1. Schemat połączeń.

1 - autotransformator, 2- transformator badany

2.3.2. Przebieg pomiarów.

Połączyć układ według schematu. Odczytać wskazania wszystkich mierników dla kilku wartości napięcia strony pierwotnej (od 0 do napięcia, przy którym prąd w uzwojeniu zasilanym osiągnie wartość znamionową - stan zwarcia pomiarowego).

2.3.3. Tabela wyników.

Tabela 3. Wyniki pomiarów stanu zwarcia.

Lp.	z pomiarów				z obliczeń
		I1	U1	P1	I2	cosφz	ΔPCu
		[A]	[V]	[W]	[A]	-	[W]
1	7,75	9,2	64	68,8	0,90	98,4
2	7,00	8,23	51	61,3	0,89	88,4
3	6,13	7,18	40	53	0,91	77
4	5,18	6,15	28	45,2	0,88	65,5
5	3,12	3,62	11	26,6	0,97	38
6	1,15	1,27	3	8,8		12,6

P = U I cos
⇒ cos
=

2.3.4. Obliczenia.

a) Przeprowadzić obliczenia i wyniki wpisać do tabeli.

b) Wykonać wykresy cosφ_z , ΔP_Cu , U₁ , P₁ , I₂ = f(I₁).

c) Narysować schemat zastępczy dla stanu zwarcia, obliczyć wartości elementów tego schematu.

d) Narysować wykres wskazowy napięć i prądów dla stanu zwarcia transformatora.

3. Uwagi końcowe i wnioski.

Wartości parametrów znamionowych podanych przez producenta różnią się nieco od wartości otrzymanych z obliczeń. Dla stanu jałowego cosφ z obliczeń jest dużo mniejsze niż dla stanu zwarcia pomiarowego, ponieważ sprawność transformatora jest wyższa przy większym jego obciążeniu. Podczas pracy transformatora w stanie jałowym, moc tracona na namagnesowanie rdzenia jest dużo mniejsza od mocy traconej podczas stanu zwarcia na pokrycie strat związanych z oporem na uzwojeniach transformatora.

4. Parametry i dane znamionowe zastosowanych urządzeń i mierników.

• uniwersalne multimetry cyfrowe typ M3800

• watomierz typ DW-6060

• autotransformator laboratoryjny typ Tar 2,5/0 J_max - 10A

1

---