Technikum Eklektyczne Zasadnicza Szkoła Zawodowa w Ostrołęce	Pracownia Pomiarów Elektrycznych	Rok szkolny 2012/2013
Imię Nazwisko Paweł Niedźwiedzki Bartosz Macierakowski Mateusz Ogonowski Mateusz Skierczński	Temat: Badanie stanu zawarcia transformatora.
Klasa 1A Grupa 2	Temat wykonano dnia 04.02.13	Ocena

Celem ćwiczenia jest poznanie budowy oraz właściwości transformatorów jednofazowych i ich praktycznego zastosowania.

3. Badanie stanu zwarcia transformatora.

Przy próbie zwarcia pomiarowego jedno z uzwojeń transformatora np. uzwojenie wtórne zwiera się, zaś drugie uzwojenie zasila się. Napięcie, które w zasilanym uzwojeniu powoduje przepływ prądu o wartości równej prądowi znamionowemu nazywa się napięciem zwarcia U_z

Zaciski 3-4 uzwojenia wtórnego transformatora badanego są zwarte. Amperomierz A1 służy do pomiaru prądu I12w uzwojeniu pierwotnym. Prąd ten nastawiamy autotransformatorem Atr.Napięcie zasilające U₁₂odczytuje się ze wskazań woltomierza V₁ a straty mocy P_z= Pcu ze wskazań woltomierza W₁. Napięcie zwarcia wyznacza się jako wartość napięcia zasilającego Uz = U₁₂ odpowiadające zmierzonemu prądowi pierwotnemu I₁₂ = I_1N

Moc czynna P_zpobierana przez transformator w stanie zwarcia jest w przybliżeniu równa stratom mocy w uzwojeniach transformatora: P_z= Pcu

Pomiary należy wykonać w takim zakresie napięcia zasilającego, aby prąd I₁₂ w uzwojeniu pierwotnym zmienił się w zakresie 0,2…1,2 I­_1N

Tabela pomiarowa

U10	I1z	Pz	cos	Z1z	R1Z	X1z
V	dz	A	dz	W	-	Ω
19,2	16	0,32	2	2	0,32	60
31,5	26	0,52	5	5	0,30	60,58
40,3	33	0,66	8	8	0,30	61
60,7	50	1	18,5	18,5	0,31	60,7

Wzory do obliczeń

• Współczynnik mocy: cos= $\frac{Pcu}{U12*I12}$=$\frac{\text{Po}}{U10}$

• Impedancja zwarcia: Z₁₂ =$\frac{U12}{I1z}$

• Rezystancja zwarcia: R­₁₂ = $\frac{\text{Pz}}{I12}$

• Reaktancja zwarcia: X₁₂ = $\sqrt{Z^{2}1Z - R^{2}}1Z$

Obliczenia

(1)cos=$\frac{2}{19,2 \bullet 0,32}$=0,32

(1)Z_1z=$\frac{19,2}{0,32^{}}$=60Ω

(1)R_1z=$\frac{2}{0,32^{2}}$=19,5Ω

(1)X_1z=$\sqrt{60^{2} - 19,5^{2}}$=56,74Ω

(2)cos=$\frac{5}{31,5 \bullet 0,52}$=0,30

(2)Z_1z=$\frac{31,5}{0,52}$=60,58Ω

(2)R_1z$= \frac{5}{0,52^{2}}$₌18,5Ω

(2)X_1z=$\sqrt{60,58^{2} - {18,5}^{2}}$=57,68Ω

(3)cos=$\frac{8}{40,3 \bullet 0,66}$=0,30

(3)Z_1z=$\frac{40,3}{0,66}$=61Ω

(3)R_1z=$\frac{8}{0,66^{2}}$=18,36Ω

(3)X_1z=$\sqrt{61^{2} - 18,36^{2}}$=58,17Ω

(4)cos=$\frac{18,5}{60,7 \bullet 1}$=0,31

(4)Z_1z=$\frac{60,7}{1}$=60,7Ω

(4)R_1Z=$\frac{18,5}{1}$=18,5Ω

(4)X_1z=$\sqrt{60,7^{2} - 18,5^{2}}$=57,81Ω

Wnioski i spostrzeżenia

Stan zwarcia jest stanem awaryjnym mogącym zniszczyć transformator. Lecz gdy transformator zasilmy napięciem które ograniczy prąd zwarcia do prądu znamionowego transformator nie powinien ucierpieć. Całkowita moc czynna pobierana przez zwarty transformator zamieniana jest w ciepło. W stanie zwarcia już od najmniejszego napięcia płynie duży prąd. Współczynnik mocy przy wszystkich próbach był stały. Z stanu zwarcia watomierz wskazuje nam straty w miedzi. Już po krótkim czasie transformator nabrał temperatury i możemy sobie wyobrazić co by się stało gdybyśmy transformator zasilili napięciem znamionowym.