0Politechnika Lubelska |
Laboratorium Metrologii |
|||
w Lublinie |
Ćwiczenie Nr .6 |
|||
Wykonał: Mariusz Telwak |
Semestr V |
Grupa ED 5.1 |
Rok akad. 1997/98 |
|
Temat ćwiczenia: Badanie przekładnika prądowego |
Data wykonania 22.12.97r. |
Ocena
|
Celem poniższego ćwiczenia będzie określenie podstawowych własności przekładnika prądowego , a więc : wpływ obciążenia przekładnika na jego prąd , spadek napięcia i błąd prądowy a także zajmiemy się wyznaczaniem
jego ch-ki magnesowania , prawidłowością oznaczeń zacisków i wreszcie
wyznaczymy liczbę przetężeniową .
2.1.Układ połączeń do badania wpływu obciążenia przekładnika na wartość
prądu , spadku napięcia oraz błędu prądowego .
Użyte przyrządy pomiarowe :
przekładnik prądowy badany typ INO-A f =50 Hz =5A/5A kl. = 0.5 Sn =10 VA
Atr - autotransformator nr 515-e6/ U=0 - 250 V I= 10 A
Tr - transformator obniżający =220V/24V Sn=500 VA
A1- amperomierz kl.=0.2 2.0 kV typ MSZ-808 nr. 674258
zakres 5A 10 A
A2 - amperomierz kl.=0.2 2.0 kV typ PL.-P3-137-E6/ nr . 6369016
zakres 2.5A 5A
V1- woltomierz typ UL-3A
V2- multimetr wielozakresowy kl=5 typ PL-P3-476-E6/
O - opornik suwakowy typ PL-P3-101-E6/ R=1.9 I=7.5 A
R - opornik suwakowy typ PL-P3-98-E6/ R=5.2 I=7 A
Tabela pomiarowa dla ukł. z punktu 2.1
Rezystancja |
I1 |
I2 |
U1 |
U2 |
R |
S2 |
S2/S2zn |
Δi |
1 |
5 |
5.1 |
2.7 |
0 |
0.00 |
0.0 |
0.00 |
0.1 |
2 |
5 |
4.95 |
3 |
0.45 |
0.09 |
2.23 |
0.22 |
- .05 |
3 |
4.9 |
4.82 |
3.56 |
1.3 |
0.27 |
6.27 |
0.63 |
- .08 |
4 |
4.77 |
4.8 |
4.2 |
1.8 |
0.38 |
8.64 |
0.86 |
0.03 |
5 |
4.6 |
4.6 |
4.8 |
1.9 |
0.41 |
6.74 |
0.67 |
0 |
Przykładowe obliczenia:
R = U2/I2=0.45/4.95=0.09 Ω
S2=U2* I2 =0.45*4.95=2.23 V*A
S2/S2ZN = 2.23/10 = 0.22
I2 - I1 =4.95-5.0 =-0.05 A
Wykres zależności prądu strony pierwotnej i wtórnej w funkcji mocy pozornej
Układ do wyznaczania cha-ki magnesowania przekładnika prądowego .
Użyte przyrządy pomiarowe :
przekładnik prądowy badany typ INO-A f =50 Hz =5A/5A kl. = 0.5 S =10 VA
Atr - autotransformator nr 515-e6/ U=0 - 250 V I= 10 A
Tr - transformator obniżający =220V/24V Sn=500 VA
A1- amperomierz typ UM-3A
V2- multimetr wielozakresowy kl=5 typ PL-P3-476-E6/
Tabela pomiarowa do wyznaczania ch-ki magnesowania :
Lp. |
U2 [V] |
I1 [A] |
1 |
9.5 |
0.1 |
2 |
11.75 |
0.15 |
3 |
12.5 |
0.2 |
4 |
13 |
0.25 |
5 |
13.4 |
0.3 |
6 |
13.75 |
0.35 |
7 |
13.85 |
0.4 |
8 |
14 |
0.45 |
9 |
14.1 |
0.5 |
10 |
14.25 |
0.55 |
11 |
14.3 |
0.6 |
12 |
14.5 |
0.75 |
13 |
14.75 |
1 |
14 |
15 |
1.25 |
15 |
15.25 |
2 |
16 |
15.6 |
2.5 |
Ch-ka magnesowania przekładnika prądowego :
Układ do określania prawidłowości oznaczeń zacisków przekładnika prądowego
przez porównanie oznaczeń z przekładnikiem wzorcowym .
Użyte przyrządy pomiarowe :
przekładnik prądowy badany typ INO-A f =50 Hz =5A/5A kl. = 0.5 S =10 VA
przekładnik prądowy wzorcowy typ IL3 nr PL-P3-37-E6 I=1 - 100A/5A Un = 500 V
Sn = 15kV kl.=0.2 Uprob=3kV
Atr - autotransformator nr 515-e6/ U=0 - 250 V I= 10 A
Tr - transformator obniżający =220V/24V Sn=500 VA
Ar - amperomierz typ PL-P3-253-E6/ nr . 309339 zakres 5 A
A1- amperomierz typ TLEM-2 PL.-P3-231-E6/ zakres 5 A
A2- amperomierz typ TLEM-2 PL-P3-214-E6/ zakres 5 A
Połączenie zgodne Połączenie niezgodne
I1[A] |
I2[A] |
Ir[A] |
2 |
1.8 |
0 |
I1[A] |
I2[A] |
Ir[A] |
0.9 |
0.76 |
2.6 |
2.4 Wyznaczanie liczby przetężeniowej
Schemat pomiarowy :
Użyte przyrządy pomiarowe :
przekładnik prądowy badany typ INO-A f =50 Hz =5A/5A kl. = 0.5 S =10 VA
przekładnik prądowy wzorcowy typ IL3 nr PL-P3-37-E6 nr . 976345 I=10,25,50A/5A
Un=500V Sn = typ 15kV kl.=0.2 Uprob=3kV
przekładnik pomocniczy typ MOD 179H PL-P3-37-E6/ kl.=0.2 Sn=5VA
zakres 10,25,50 A/5 A
Zzn - rezystor 1.9 I = 7.5 A
Ar - amperomierz typ PL-P3-640-E6/ zakres 10 A
Aw - amperomierz typ PL-P3-137-E6/ zakres 5 A
Tabela pomiarowa zestawiająca wyniki z próby przetężeniowej
I1x[A] |
I2x[A] |
2 |
0.7 |
2.5 |
0.95 |
3 |
1.5 |
4 |
1.95 |
5 |
2.6 |
6 |
3 |
6.9 |
3.55 |
8.3 |
4.4 |
8.35 |
4.7 |
Wykres zależności I2=f(I1)
Wnioski :
Powyższe zestawienie wyników pomiarów pozwala na przeprowadzenie dość oględnej analizy badanego przekładnika prądowego . Przekładnikiem badanym będzie przekładnik typu INO-A o przekładni 5A/5A i klasie dokładności 0.5 oraz
mocy znamionowej Sn=10 VA . Przyglądając się wynikom zestawionym w tabeli
można śmiało stwierdzić , iż pomiary potwierdzają teorię dla pierwszych trzech
ustawień suwaka . Uchyb prądowy jest dodatni dla małych wartości rezystancji ,zaś
ujemny dla wartości większych . Zjawisko to można udowodnić faktem , iż przepływ pierwotny jest większy od wtórnego o przepływ jałowy. Czyli aby uchyb prądowy zmniejszyć należy zmniejszyć rezystancję strony wtórnej a tym samym zwiększeniu
ulegnie wartość płynącego prądu.
Kolejna uwaga jaka się nasuwa to stwierdzenie , iż moc pozorna strony wtórnej nie jest funkcją prądu lecz napięcia co najdokładniej obrazuje wykres U1 i U2=f(S2) .
Dla napięcia U1w granicach od 0-2.75V moc S2=0 VA , dopiero powyżej tej wartości
moc S2 ulega liniowemu wzrostowi . Minimalny prąd strony pierwotnej potrzebny
do zainicjowania mocy S2 to prąd rzędu 5.1 A , który w trakcie nasycania się obwodu magnetycznego ulega stopniowemu zmniejszaniu .
Ch-kę magnesowania wyznacza się przy rozwartych zaciskach strony wtórnej i prądzie pierwotnym w granicach 0-0.5 In . Uwzględniając fakt , iż moc znamionowa strony pierwotnej jest równa mocy znamionowej strony wtórnej dla przekładnika
, który jest przecież transformatorem specjalnym ,oraz przyjmując dane : Sn=10 VA
i I2n=5A , można przyjąć iż znamionowy spadek napięcia na obciążeniu wynosi Un=2 V . Dla tej wartości napięcia z ch-ki magnesowania możemy odczytać znamionowy prąd jałowy , który nie jest większy od 0.25 A . Dokładne jego określenie wymagałoby przeprowadzenia jeszcze kilku początkowych pomiarów
przy użyciu mierników o większej klasie dokładności .
Liczba przetężeniowa 10% jest określona jako stosunek przy jednocze-
snym wskazaniu Ar równym 10% Aw . Z uwagi na brak zestawienia wartości wskazywanej przez amperomierz Ar , liczba ta nie została obliczona w niniejszym sprawozdaniu.