Szkoła Główna Służby Pożarniczej

Przedmiot : Laboratorium profilaktyki pożarowej w

elektroenergetyce.

Temat opracowania :Badanie transformatora

jednofazowego.

Opracowali :

st.asp Sławomir Miładowski

mł.asp. Tomasz Wiśniewski

mł.asp. Krzysztof Panocha

ZSI - 24 Pluton 2

Warszawa 1998 r.

1. Cel ćwiczenia :

Zapoznanie się z budową i działaniem transformatora jednofazowego. Wykonanie podstawowych badań charakterystycznych dla tego typu urządzeń elektrycznych.

2. Podstawy teoretyczne :

Transformator jednofazowy składa się z rdzenia wykonanego z blach transformatorowych oraz przynajmniej z dwóch uzwojeń - pierwotnego i wtórnego nawiniętych na rdzeniu.

Zadaniem transformatora jest przetwarzanie energii elektrycznej prądu przemiennego o określonym napięci na prąd przemienny o innym napięciu, ale innej częstotliwości.

Transformator działa na zasadzie indukcji wzajemnej dwóch uzwojeń : pierwotnego, zasilanego napięciem przemiennym i wtórnego, z którego pobierana jest energia elektryczna.

Każdy transformator charakteryzuje się odpowiednimi wielkościami U1, I1, U2, I2, i parametrami elektrycznymi wynikającymi ze zjawisk fizycznych, jakie w nim występują.

Schemat zastępczy to taki model sieci, złożony z rezystancji i reaktancji, który ma te same równanie ruchu oraz taki sam wykres wektorowy jak transformator rzeczywisty. Wszystkie parametry schematu zastępczego są wielkościami stałymi, mogą być one wyznaczone z próby stanu jałowego i z próby zwarcia (co zostanie przedstawione w tym ćwiczeniu laboratoryjnym). Stan jałowy transformatora tostan, w którym uzwojenie pierwotne zasilane jest napięciem, natomiast uzwojenie wtórne jest obciążone. Na podstawie tych zależności możemy wyznaczyć tzw. Charakterystyki biegu jałowego i ocenę obwodu magnetycznego transformatora.

Stan zwarcia to taki rodzaj pracy transformatora, w którym jedno z uzwojeń zasilane jest ze źródła energii elektrycznej, zaciski drugiego są zwarte.

Sprawnością transformatora nazywamy stosunek mocy czynnej pobranej przez obciążenie do mocy czynnej - pobieranej z sieci.

3. Pomiary laboratoryjne.

 ZADANIE 1 Pomiar rezystancji uzwojeń transformatora.

Wyniki pomiarów przedstawia tabela :

Uzwojenie górne			Uzwojenie dolne
U	I	R	U	I	R
V	A	Ω	V	A	Ω
1,5	0,55	0,82	0,5	0,55	0,27
1,75	0,6	1,05	0,6	0,6	0,36
2,0	0,65	1,3	0,75	0,65	0,48
Rgśr=1,06			Rdśr=0,37

 ZADANIE 2 Pomiar przekładni transformatora

Wyniki pomiarów przedstawia tabela :

(U1)	V	100	150	220	(U1śr)	V	156,6	γ = 0,886
(U2)	V	110	170	250	(U2śr)	V	176,6
(I1)	A	1	2,5	4	(I1śr)	A	2,5	γ =1,315
(I2)	A	0,5	2	3,4	(I2śr)	A	1,9

 ZADANIE 3 Pomiary w stanie jałowym transformatora.

Lp	(Ucz)	(Io)	(Po)	cosϕ	(Iμ)	(Icz)	UWAGI
1	87	0,1	5	0,999	0,001	0,09
2	120	0,2	8	0,999	0,001	0,19
3	135	0,3	10	0,999	0,001	0,29
4	145	0,4	12	0,999	0,001	0,39
5	150	0,5	14	0,999	0,001	0,49
6	160	0,6	16	0,999	0,001	0,59
7	165	0,7	18	0,999	0,001	0,69
8	170	0,8	20	0,999	0,001	0,79

Wykres charakterystyki stanu jałowego :

 ZADANIE 4 Pomiary przy normalnym zwarciu transformatora.

Lp	(Ucz)	(Io)	(Po)	cosϕ	(RZ)	(XZ)	(ZZ)	UWAGI
	V	A	W	-	Ω	Ω	Ω
1	68	5	160	0,47	6,46	13,6	12
2	62	4,5	135	0,48	6,6	13,7	15,6
3	56	4	105	0,46	6,5	14	12,4
4	50	3,5	85	0,48	6,8	14,2	12,5
5	42	3	60	0,47	6,6	14	12,3
6	36	2,5	45	0,50	7,2	14,4	12,4
7	30	2	25	0,41	6,25	15	13,6
8	22	1,5	15	0,45	6,6	14,6	13

Wykres charakterystyk zwarciowych :

Wnioski

Podczas wykonywania ćwiczenia przeprowadziliśmy analizę budowy oraz zastosowania transformatora jednofazowego. Wykonane zostały podstawowe badania charakterystyk tego typu urządzenia. Przeanalizowany został schemat zastępczy transformatora, wykonana została próba stanu jałowego przy próbie pominięcia strat.

---