spr masz poprawa

  1. Dane znamionowe badanego transformatora trójfazowego.

Typ – MIT-3

Nr fabryczny – 78/2

Sn= 10kVA

U1= 220V

I1= 27A

U2=100/200/300/400/500V

I2=11,5A na zakresie 500V

Znamionowa temp. pracy – 20˚C

  1. Spis przyrządów.

Woltomierz klasy 0,2 PE-2 138008/72

Woltomierz klasy 0,2 PE-2 138006/72

  1. Program ćwiczeń.

    1. Pomiar przekładni

    2. Zbadanie transformatora w stanie jałowym

    3. Zbadanie transformatora w stanie zwarcia

  2. Schemat połączeń.

a) Pomiar przekładni transformatora Ukł.1

b) Pomiar charakterystyk stanu jałowego transformatora Ukł.2

C) Pomiar charakterystyk stanu zwarcia transformatora Ukł.3

  1. Tabele z wynikami pomiarów i obliczeń.

5.1. Pomiar rezystancji uzwojeń transformatora. Tab.1

R1A R1B R1C
Ω Ω Ω
0,0350 0,0350 0,0350

Tab.2

Faza odczep R2A R2B R2C
Ω Ω Ω
1 0,069 0,069 0,069
2 0,132 0,132 0,132
3 0,192 0,192 0,192
4 0,280 0,280 0,28
5 0,310 0,310 0,310

5.2. Pomiar przekładni transformatora. Tab.3

Układ połączeń Ukł.1

Lp. UAB UBC UCA Uab Ubc Uca
V V V V V V - - - -
1 220,2 220,0 220,4 403,2 404,0 404,8 1,83 1,84 1,84 1,84

5.3 Pomiar charakterystyk stanu jałowego transformatora Tab.4

Układ połączeń Ukł.2, Rys.1

Uab Ubc Uca U0śr Ia Ib Ic I0śr PI PII PIII P0 ΔPFe Cosφ0 sinφ I0w I
V V V V A A A A W W W W W - - A A
285,8 284,8 285,1 285,2 4,94 4,34 5,17 4,82 19,4 101,3 156,6 276,5 274,1 0,12 0,99 0,56 4,77
272,5 271,1 272,6 272,1 3,92 3,36 4,08 3,79 19,1 88,4 134,1 240,2 238,7 0,13 0,98 0,51 3,76
257,5 256,6 257,4 257,2 3,02 2,581 3,17 2,92 21,9 73,8 112,5 208,1 207,2 0,16 0,97 0,47 2,88
235,8 235,4 236,2 235,8 2,114 1,756 2,204 2,025 25,71 56,51 89,32 171,51 171,1 0,21 0,96 0,42 1,98
220,8 220,2 220,6 220,5 1,648 1,333 1,686 1,556 27,34 46,22 76,26 149,81 149,6 0,25 0,94 0,39 1,51
189,8 190,4 190,6 190,3 1,038 0,779 1,036 0,951 26,9 31,42 56,81 114,9 114,8 0,37 0,87 0,35 0,88
158,4 158,3 158,1 158,3 0,674 0,483 0,675 0,611 22,21 21,82 39,21 83,33 83,3 0,50 0,75 0,30 0,53
129,6 130,2 130 129,9 0,512 0,354 0,512 0,459 18,24 16,93 32,04 65,17 65,1 0,63 0,60 0,29 0,36
88,6 78,3 88,9 85,3 0,373 0,256 0,376 0,335 9,94 9,00 15,92 34,83 34,8 0,70 0,50 0,24 0,24
41,8 41,9 41,8 41,8 0,255 0,174 0,258 0,229 2,79 2,68 4,85 10,31 10,3 0,62 0,62 0,14 0,18

5.4. Pomiar charakterystyk stanu zwarcia transformatora Tab.5

Układ połączeń Ukł.3, Rys.2

UAB UBC UCA IA IB IC Uzśr Izśr PI PII PIII Pz Cosφz Rz Xz
V V V A A A V A W W W W - Ω Ω
18,5 18,7 18,7 17,92 17,44 16,76 18,6 17,37 134,6 120,7 126,3 377,5 0,675 0,417 0,456
16,9 17,0 16,9 16,33 15,93 15,27 16,9 15,84 112,5 100,9 105,6 318,7 0,687 0,423 0,447
14,1 14,2 14,2 13,74 13,47 12,85 14,2 13,35 80,8 72,4 76,1 229,5 0,699 0,429 0,439
11,0 10,8 11,1 10,62 10,64 10,25 11,0 10,50 47,1 43,9 43,4 135,0 0,675 0,408 0,446
8,8 8,6 8,9 8,71 8,70 8,36 8,8 8,59 31,6 29,3 28,5 89,0 0,680 0,402 0,434
6,0 5,8 6,0 6,06 6,08 5,84 5,9 5,99 15,7 14,4 13,9 43,6 0,712 0,405 0,399
4,0 3,9 4,1 4,16 4,12 3,94 4,0 4,07 7,4 6,6 6,4 20,6 0,731 0,415 0,387
2,3 2,1 2,3 2,532 2,627 2,396 2,2 2,52 3,08 2,88 2,53 8,39 0,874 0,441 0,252

5.5. Wyznaczanie zmienności napięcia Tab.6

Rys.3

Lp.
I2/I2n

I2

u

U2

cosφ2

sinφ2

ur

ux

U2n
Uwagi
--- A --- V --- --- --- --- V
1 0,25 3,59 0,0094 396,2 0,8 0,6
0, 026

0, 028

400

obciążenie

indukcyjne

2 0,50 7,19 0,0188 392,5
3 0,75 10,78 0,0282 388,7
4 1,00 14,37 0,0376 385,0
5 1,25 17,97 0,0470 381,2
1 0,25 3,59 0,0010 400,4 0,8 -0,6
0, 026

0, 028
400

obciążenie

pojemnościowe

2 0,50 7,19 0,0020 400,8
3 0,75 10,78 0,0030 401,2
4 1,00 14,37 0,0040 401,6
5 1,25 17,97 0,0050 402,0

5.6. Wyznaczanie sprawności transformatora Tab.7

Rys.4

Lp. I2/I2n I2 U ΔPFe ΔP*obc ΔP*obcp ΔP*obcd ΔPc P2 cosφ2 η Uwagi
- A V W W W W W W - -
1 0,25 3,59 500,0 228,5 29,1 27,2 1,9 257,6 2500,0 1 0,907 Obciążenie czynne
2 0,5 7,19 500,0 224,1 116,4 108,7 7,7 340,5 5000,0 0,936
3 0,75 10,78 500,0 216,6 261,9 244,5 17,4 478,6 7500,0 0,940
4 1 14,37 500,0 206,3 465,6 434,8 30,9 671,9 10000,0 0,937
5 1,25 17,96 500,0 192,9 727,5 679,3 48,2 920,4 12500,0 0,931
6 0,25 3,59 500,0 228,5 29,1 27,2 1,9 257,6 2000,0 0,8 0,886 Obciążenie indukcyjne
7 0,5 7,19 500,0 224,1 116,4 108,7 7,7 340,5 4000,0 0,922
8 0,75 10,78 500,0 216,6 261,9 244,5 17,4 478,6 6000,0 0,926
9 1 14,37 500,0 206,3 465,6 434,8 30,9 671,9 8000,0 0,923
10 1,25 17,96 500,0 192,9 727,5 679,3 48,2 920,4 10000,0 0,916
  1. Zastosowane wzory i przykłady obliczeń.

6.1. Pomiar rezystancji uzwojeń transformatora (Tab.1, Tab.2)

Rezystancja uzwojenia miedzianego :


$$R*\ = R\frac{T - 38}{T_{0} - 38}$$

Gdzie:

R* - rezystancja w umownej temperaturze pracy
R – rezystancja w temperaturze otoczenia
T – umowna temperatura pracy
T0 – temperatura otoczenia

Przykładowe obliczenia:

Rzeczywista rezystancja dla uzwojenia 1 dla temperatury otoczenia 23:

$R\ = 0,0350\frac{20 - 38}{23 - 38}\ $= 0,042Ω

Rzeczywista rezystancja dla uzwojenia 2 dla temperatury otoczenia 23:

$R\ = 0,310\frac{20 - 38}{23 - 38}\ $= 0,372Ω

6.2. Pomiar przekładni transformatora. (Tab.3)

Przekładnię transformatora obliczamy ze wzoru:


$$\vartheta = \frac{U_{g0}}{U_{d0}}$$

Gdzie:

Ug0 – napięcie górne (UAB, UBC, UCA)
Ud0 – napięcie dolne (Uab, Ubc, Uca)

Obliczenia przekładni transformatora:

Przykładowe obliczenia:

6.3. Pomiar charakterystyki stanu jałowego. (Tab.4, Rys.1)

Przykładowe obliczenia

- Współczynnik mocy cosφ0

- Składowe prądu jałowego (czynna, bierna)

- Straty w rdzeniu ΔPfe

6.4. Pomiar charakterystyki stanu zwarcia. (Tab.5, Rys.2)

Przykładowe obliczenia:

-Współczynnik mocy podczas zwarcia.

-Parametry zastępcze.

6.5. Wyznaczenie zmienności napięcia. (Tab.6, Rys.3)

Przykładowe obliczenia:

- wartości napięcia oraz składowych czynnej i biernej napięcia


$$u_{Z} = \frac{\text{Uz}}{U_{N}} = \frac{15,2}{400} = 0,038$$


uR = uZcosφZ = 0, 038 * 0, 68 = 0, 026


uX = uZsinφZ = 0, 038 * 0, 73 = 0, 028

- względna zmiana napięcia strony wtórnej


$$u = \frac{I}{I_{n}}\left( u_{R} \right.\ \cos\varphi_{2} + u_{X}\sin\varphi_{2}) + 0,005\left( \frac{I}{I_{n}} \right)^{2}{(u_{R}\sin\varphi_{2} - u_{X}\cos\varphi_{2})}^{2}$$

$u = \frac{3,59}{14,37}\left( 0,026* \right.\ 0,8 + 0,028*0,6) + 0,005\left( \frac{2,9}{14,37} \right)^{2}{(0,026*0,6 - 0,028*0,8)}^{2} = \ $0,0094

- napięcie strony wtórnej

U2 = U2n(1−u) = 400 * (1−0,0094) = 396,24

$\delta U_{n} = \frac{U_{2n} - U_{20}}{U_{2n}} = \frac{385 - 400}{385} = - 0,003$ $\delta U_{n} = \frac{U_{2n} - U_{20}}{U_{2n}} = \frac{401,6 - 400}{401,6} = 0,0039$

6.6. Wyznaczanie sprawności transformatora (Tab.7,Rys.4)

- straty obciążeniowe


$$\Delta P_{\text{obcp}} = \left( \frac{I_{2}}{I_{2n}} \right)^{2}3(I_{1n}^{2}R_{1} + I_{2n}^{2}R_{2})\frac{T_{2} - 38}{T_{1} - 38}$$

Przykładowe obliczenia:

$\Delta P_{\text{obcp}} = \left( \frac{3,59}{14,37} \right)^{2}3\left( 27^{2}*0,035 + {14,37}^{2}*0,28 \right)\frac{388 - 38}{296 - 38} = 27,2$ W


$$\Delta P_{\text{obcd}} = \left( \frac{I_{2}}{I_{2n}} \right)^{2}(P_{\text{zn}} - 3\left( I_{1n}^{2}R_{1} + I_{2n}^{2}R_{2} \right))\frac{T_{1} - 38}{T_{2} - 38}$$


$$\Delta P_{\text{obcd}} = \left( \frac{3,59}{14,37} \right)^{2}\left( 230 - 3\left( 27^{2}*0,0350 + {14,37}^{2}*0,28 \right) \right)\frac{296 - 38}{388 - 38} = 1,9W$$


ΔPobc = ΔPobcp + ΔPobcd


ΔPobc = 27, 2 + 1, 9 = 29, 1W

- straty całkowite


ΔPc = ΔPobc + ΔPFE


ΔPc = 27, 2 + 228, 5 ≅ 257, 6W

- moc oddawana


$$P_{2} = \frac{I_{2}}{I_{2n}}S_{n}\cos\varphi_{2}$$


$$P_{2} = \frac{3,59}{14,37}*10000*1 = 2500W$$

- sprawność transformatora


$$\eta = \frac{P_{2}}{P_{1}} = 1 - \frac{\Delta P_{c}}{P_{2} + \Delta P_{c}}$$


$$\eta = \frac{P_{2}}{P_{1}} = 1 - \frac{257,6}{2500 + 257,6} = 0,9066$$

  1. Otrzymane charakterystyki.

7.1. Charakterystyki stanu jałowego:

Rys. 1

7.2. Charakterystyki stanu zwarcia

Rys.2

7.3. Charakterystyki zewnętrzne (Zmienności napięcia)

Rys.3

7.4. Charakterystyki robocze (Sprawność transformatora)

Rys.4

8.Uwagi

Wszytki wykreślone przez nas charakterystyki dla wymienionych powyżej przykładów są zgodne z charakterystykami przedstawionymi w literaturze.

1)Wartości rezystancji uzwojenia zostały przez nas odczytane i zapisane (Tab.1,Tab.2) .

2)Podczas pomiarów w stanie jałowym zastosowaliśmy woltomierze klasy 0,2 w celu zwiększenia dokładności i bezpieczeństwa , jak również staraliśmy się wykonywać jednoczesne odczyty wyników by zmniejszyć błędy związane z asymetrią.

3)Podczas pomiarów zwarcia zasilaliśmy transformator od strony górnego (wysokiego) napięcia a mierzyliśmy dolne(niskie), pomiar tego typu było podyktowany warunkami bezpieczeństwa oraz łatwiejszym doborem przyrządów (wysokie napięcie mniejsze prądy).

4)Rysując charakterystyki zewnętrzne i charakterystyki robocze przedłużyłem wykresy do początku osi współrzędnych dzięki temu uzyskałem bardziej zbliżone charakterystyki do tych załączonych w skrypcie.

Wykonane pomiary: Pomiar przekładni (Tab.3,Ukł.1), Pomiar stanu jałowego transformatora (Tab.4, Ukł.2),Pomiar stanu zwarcia (Tab.5,Ukł.3). Uzyskane wyniki pomiarów i obliczeń pozwoliły nam na wyznaczenie wartości liczbowych zmienności napięcia (Tab.6) i sprawności transformatora (Tab.7).

9.Wnioski

W stanie jałowym ( Rys.1) zauważamy ze zasilanie transformatora napięciem mniejszym niż znamionowe jest możliwe, natomiast praca przy napięciu wyższym niż znamionowe powoduje znaczny wzrost prądu jałowego. Prowadzi to do znacznego wzrostu mocy pobieranej przez transformator na pokrycie strat w rdzeniu stanowiących główne źródło nagrzewania transformatora. Straty w izolacji są bardzo małe w porównaniu ze stratami w rdzeniu i w obliczeniach zostały pominięte.

Transformator dobrze działa w stanie zwarcia (Rys.2) napięcia w stanie zwarcia mieszczą się w zakresie przewidzianym dla transformatorów małej mocy określonym przez producenta. Moc czynna pobierana przez transformator w stanie zwarcia w całości jest zamieniana na ciepło.

Nasz transformator dobrze przekształca napięcie jednak (Rys.3) można zauważyć, że zmienność napięcia jest zależna od rodzaju obciążenia – przy obciążaniu transformatora obciążeniem pojemnościowym napięcie po stronie wtórnej rośnie wraz ze wzrostem prądu, natomiast przy obciążeniu indukcyjnym wartość napięcia maleje ze wzrostem prądu.

Transformator jest dobrze zaprojektowany widać to na charakterystykach roboczych (Rys.4) transformatora sprawność która jest rzędu 90 kilku procent.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
spr z histy poprawione
spr numer? poprawione
spr cw1 poprawa1
POPRAWA SPRAWOZDANIA wah spr
spr.poprawa współczynika mocy, Poprawa współczynnika mocy, POLITECHNIKA POZNAŃSKA
Biotechnologia II immobilizacja poprawa spr, studia, bio, 4rok, 8sem, biotechnologia2, lab
poprawa spr 2, SGGW Technika Rolnicza i Leśna, Technika cieplna
spr 7 popraw, IV semestr, Silniki
spr.poprawa współczynika mocy, Sprawozdanie z poprawy współczynnika mocy, POLITECHNIKA POZNAŃSKA
spr dyfrakcja elektronów poprawione, STUDIA PŁ, TECHNOLOGIA ŻYWNOŚCI I ŻYWIENIA CZŁOWIEKA, ROK I, SE
spr efekt halla poprawiona wersja 2, Studia, II rok, Fizyka Eksperymentalna
Geografia - spr. Regiony geograficzne poprawiony, dokumenty, gimnazjum, gimnazjum kl.III sprawdziany
poprawa spr fotometr, Uczelnia, sem I, fiza, LABORATORIUM, Nowe laborki, Fotomer Bunsena
3 Rozp Rady Mimnistrów z dnia 2 07 2002 w spr dopuszcz do stos w zakł gór masz i urz (2)
cnc w 2 spr powtarzalnoci po zespou rob masz
T1, spr-poprawka, Lp
POPRAWA SPRAWOZDANIA wah spr 1
spr dyfrakcja elektron�w poprawione

więcej podobnych podstron