POLITECHNIKA LUBELSKA
WYDZIAŁ ZARZĄDZANIA I PODSTAW
TECHNIKI
Nazwisko i imię: Anna Cichosz, Adam Bliżniuk, Marek Budzyński, Cezary Drobek |
Wydział: ZiPT Grupa: 4.1 WT |
|||||
Data wykonania ćw: 16.03.2001 |
Nr. ćw: 6 |
Temat ćwiczenia: Transformatory jednofazowe
|
||||
Zaliczenie:
|
Ocena: |
Data: |
Podpis: |
Wykaz aparatury:
Stan jałowy:
Amperomierz (A)- elektrodynamiczny 0,3-0,6 A Nr 373
Voltomierz (V1)- elektrodynamiczny 75-150-300 V Nr 248
Voltomierz (V2)- elektrodynamiczny 0-75-150 V Nr 3
Watomierz (W)- ferromagnetyczny 0,5-1 A 130-260-400 V Nr 41
Autotransformator TaR 2,5
Stan zwarcia :
Voltomierz (V)- elektrodynamiczny 15-30 V Nr 285
Amperomierz (A1)- elektrodynamiczny 2,5-5 A Nr 7
Watomierz (W)- ferromagnetyczny 1-2 A 100-200-400 V Nr 25
Stan obciążenia:
Watomierz (W)- ferromagnetyczny 1-2 A 100-200-400 V Nr 25
Amperomierz (A1)- elektrodynamiczny 1-2 A Nr 55
Voltomierz (V1)- elektrodynamiczny 75-150-300 V Nr 248
Amperomierz (A2)- elektrodynamiczny 2,5-5 A Nr 6
Voltomierz (V2)- elektrodynamiczny 0-75-150 V Nr 3
Badanie transformatora i pomiar natężenia prądu:
Amperomierz (A1)- elektrodynamiczny 1-2 A Nr 55
Amperomierz (A2)- elektrodynamiczny 0,3-0,6 A Nr 373
Voltomierz (V1)- elektrodynamiczny 75-150-300 V Nr 248
Voltomierz (V2)- elektrodynamiczny 0-75-150 V Nr 3
Autotransformator TaR 2,5 P = 2,5KVA I = 10A
Autotransformator E2/P3/294
Przekaźnik prądowy E2/P3/288 5-10-25-50 A
1) Dane znamionowe:
Tabela 6.1
Sn |
U1n |
I1n |
U20 |
I2n |
VA |
V |
A |
V |
A |
400 |
220 |
1,82 |
127 |
3,15 |
2) Próba stanu jałowego:
Tabela 6.2
Pomiary |
Obliczenia |
||||||
U10 |
I0 |
P0 |
U20 |
|
I0 |
ΔP0 |
Cosφ0 |
V |
A |
W |
V |
- |
% |
% |
- |
220 |
0,095 |
8 |
124 |
1,77 |
5,21 |
2 |
0,38 |
= U10 / U20 = 220 / 124 = 1,77
I0% = (I0/ I1n )*100% = (0,095/1,82)*100% = 5,21%
ΔP0%= (P0/Sn )*100% = (8/400)*100% = 2%
Cosφ0 = P0/( U10* I0) = 8/(220*0,095) = 0,38
Próba zwarcia pomiarowego :
Tabela 6.3
Pomiary |
Obliczenia |
||||||
U1z |
I1 |
Pz |
Uz |
ΔPCu |
Cosφz |
I1z |
I2z |
V |
A |
W |
% |
% |
- |
A |
A |
13,4 |
1,82 |
20 |
6,09 |
5 |
2,71 |
29,88 |
52,88 |
Uz% = (U1z / U1n)*100% = (13,4/220)*100% = 6,09%
ΔPCu% = (Pz / Sn)*100% = (20/400)*100% = 5%
Cosφz = Pz / (U1z * I1n) =20(13,4/1,82) = 2,71
I1z = I1n (100% / Uz% ) = 1,82*(100%/ 6,09) = 29,88 [A]
I2z = I1z *
= 29,88* 1,77 = 52,88 [A]
Parametry uproszczonego schematu zastępczego transformatora;
ZT = U1z / I1n = 13,4/1,82 = 7,36 [Ω]
RT = ZT * cosφz = 7,36 * 0,95 = 6,99 [Ω]
XT = ZT * sinφz = 7,36 * 0,312 = 2,29[Ω]
4) Próba obciążenia:
Tabela 6.4
Lp. |
Pomiary |
Obliczenia |
||||||
|
U1 |
I1 |
P1 |
U2 |
I2 |
P2 |
η |
cosφ1 |
|
V |
A |
W |
V |
A |
W |
% |
- |
220 |
0,4 |
80 |
124 |
0,55 |
68,2 |
85,2 |
1 |
|
220 |
0,6 |
100 |
120 |
1 |
120 |
120 |
0,75 |
|
220 |
1 |
220 |
118 |
1,75 |
206,5 |
93,8 |
1 |
|
220 |
1,2 |
260 |
116 |
2,15 |
249,4 |
95,9 |
0,98 |
|
220 |
1,6 |
344 |
114 |
2,75 |
313,5 |
91,1 |
0,97 |
|
220 |
2 |
400 |
113 |
3,3 |
372,9 |
93,2 |
1,1 |
P2 = U2* I2 = 124*0,55 = 68,2 [W]
η = ( P2 / P1 )*100% = (68,2/80)*100% = 85,25%
cosφ1= P1 /(U1* I1) = 80/(220*0,4) = 1
Charakterystyka zewnętrzna transformatora: U2 =f(I2); U1= const ;
Cosφ2= const;
δ u% = [(U20 - U2z )/ U20]*100% = [(124-123)/124]*100% = 0,78
Badanie autotransformatora i pomiar natężenia prądu z wykorzystaniem przekaźnika prądowego.
Tabela 6.5
Stan jałowy |
Stan obciążenia |
||||||||||
U10 |
I0 |
U20 |
Θu |
U1 |
I1 |
U2 |
I2 ' |
Θi |
I2 |
Sp |
Sw |
V |
A |
V |
- |
V |
A |
V |
A |
- |
A |
VA |
VA |
220
|
0 |
110 |
2 |
220 |
2 |
106 |
10 |
4,25 |
0,47 |
49,82 |
248 |
Θu = U10 / U20 = 220/110 = 2
Θi = I1 / I2 = 2/0,47 = 4,25
Sp = U2* I2 = 106 * 0,47 = 49,82 [VA]
Sw = I1 (U1 - U2) = 2 *(220 - 106) = 248 [VA]
Wnioski:
Stan jałowy ma miejsce, gdy uzwojenie pierwotne zasilane jest napięciem znamionowym a uzwojenie wtórne otwarte. Stan ten wykorzystuje się do wyznaczania przekładni napięciowej prądu stanu jałowego oraz strat mocy czynnej w stali rdzenia. Prąd stanu jałowego z uwagi na bardzo małe szczeliny powietrzne w rdzeniu i wykonanie go z ferromagnetyka o dużej przenikalności magnetycznej jest mały i wynosi z pomiarów 0,095 A a z obliczeń 5,21%.
Stan zwarcia przeprowadza się napięciem obniżonym, przy którym prądy w obu uzwojeniach osiągają wartości znamionowe. Próba ma na celu wyznaczenie procentowego napięcia zwarcia która z pomiarów wyniosła 6,09% które jest niewielkie, a także wyznaczyć straty mocy czynnej w uzwojeniach, które odpowiadają znamionowemu obciążeniu i wynoszą 20 W z uwagi na niskie napięcie zasilające. Próbę zwarcia pozwala na wyznaczenie parametrów uproszczonego schematu zastępczego transformatora i wynoszą: ZT =7,36 [Ω];
RT =6,99 [Ω]; XT =2,29[Ω]; Cosφ0 =0,38. Prąd zwarcia ruchowego wyniosły odpowiednio: I1z =29,88 [A]; I2z =52,88 [A]. Ten prąd I1z pozwala ustalić zabezpieczenia transformatora przed skutkami zwarć.
W autotransformatorze rozróżnia się dwie moce. Moc przechodnia, która wynosi 49,82 [VA] i moc własna równa 248 [VA], która decyduje o wymiarach, masach rdzenia i uzwojeń autotransformatora. Przekładnia prądowa przekładnika wynosi 4,25. Zmienność napięcia wyjściowego δ u% wynosi 0,78%