Politechnika Świętokrzyska w Kielcach
Laboratorium Maszyn Elektrycznych
Ćwiczenie nr. 2	Temat ćwiczenia: Praca równoległa transformatorów trójfazowych		Zespół: Nowak Katarzyna Brzeziński Mateusz Krawczyk Bartosz Łakomy Adrian Maj Bartłomiej Paduszyński Kamil Wawrzyk Piotr
Data wykonania: 11.03.2013		Data oddania: 14.03.2013		Ocena:

1. Cel ćwiczenia :

Celem ćwiczenia jest wykonanie pomiarów parametrów transformatorów decydujących o ich przydatności do pracy równoległej , oraz praktyczne sprawdzenie zachowania się tych transformatorów podczas pracy równoległej.

2. Warunki pracy równoległej transformatorów trójfazowych.

Aby transformatory trójfazowe mogły pracować równolegle muszą być spełnione następujące warunki :

1. Grupy połączeń transformatorów trójfazowych powinny być takie same tzn. gwiazda napięć jednego transformatora musi pokrywać się z gwiazdą napięć drugiego transformatora - co do wielkości i co do przesunięcia fazowego.

2. Przekładnie obu transformatorów powinny być takie same ϑ _­¹ = ϑ ² . Według Polskiej Normy różnica przekładni nie może być większa niż 0,5 % .

3. Napięcia zwarcia obu transformatorów powinny być takie same U_z1 = U_z2 . Polska Norma dopuszcza różnice napięcia zwarcia nie większą niż 10 % .

4. Współczynniki mocy dla poszczególnych transformatorów w stanie zwarcia powinny być takie same cosϕ _z1 = cosϕ _z2 . Nie dopuszczalna jest różnica współczynników mocy.

5. Stosunek znamionowych mocy pozornych transformatorów pracujących równolegle nie powinien być większy niż jak 1/3 .

3. Dane znamionowe transformatorów .

T1 T2

S_n=2,5 kVA S_n=6,3 kVA

Gr: Yy 0 Gr: Yy 0

I 380 V gwiaz. 3,8 A I 380 V gwiaz. 9,57 A

II 231-133 V gwiaz. 6,25 A II 231-133 V gwiaz. 15,8 A

U_z=4,11 % U_z=3,48 %

Str. Jał 33,5 W Str. Jał 58 W

Str. Obc. 84,3 W Str. Obc. 145 W

4. Pomiar podstawowych parametrów obu transformatorów .

1. Ustalenie par uzwojeń.

Przebieg pomiaru:

Zasilamy kolejno uzwojenia 1 - 2 , 5 - 6 , 9 - 10 mierząc przy tym napięcia stron wtórnych. Uzwojenie , na którym wyindukuje się największe napięcie , stanowi z uzwojeniem zasilanym parę i leży na tej samej kolumnie .

Schemat pomiarowy

Tabela pomiarów :

U_zas=230 [V]

Numer transformatora	Zaciski zasilane	U 3 - 4	U 7 - 8	U 11 - 12	Zestawienie par uzwojeń
				V
1	1 - 2 5 - 6 9- 10	142,3 71,3 50,7	93,6 144,8 93,2	51,2 72,3 142,6	1 - 2 i 3 - 4 5 - 6 i 7 - 8 9 - 10 i 11 - 12
2	1 - 2 5 - 6 9- 10	139 70 49,8	93,1 140,1 92,1	47,8 69,7 138,1	1- 2 i 3 - 4 5- 6 i 7 - 8 9- 10 i 11- 12

Ustalenie początków i końców uzwojeń.

Schemat pomiarowy :

Tabela pomiarów :

U_zas=230 [V]

Uzwojenia 2 - 3 zwarte
Transformator
1	2
U 1-2 = 230 V U 3-4 = 137 V U 1-4 = 365 V	U 1-2 = 230 V U 3-4 = 135 V U 1-4 = 374 V
U 5-6 = 230 V U 7-8 = 137 V U 5-8 = 375 V	U 5-6 = 230 V U 7-8 = 135 V U 5-8 = 372 V
U 9-10 = 230 V U11-12 = 140 V U 9-12 = 366 V	U 9-10 = 230 V U11-12 = 140 V U 9-12 = 365 V

Na podstawie pomiarów stwierdzamy że :

Początkami uzwojeń są zaciski numer : 1 , 3 , 5 , 7 , 9 , 11

Końcami uzwojeń są zaciski numer : 2 , 4 , 6 , 8 , 10 , 12

Numery końcówek są zgodne dla obu transformatorów - transformatory maja jednakowe połączenia uzwojeń .

2. Badanie przesunięcia fazowego.

Przebieg pomiaru:

Do wyznaczenia grupy połączeń stosujemy metodę pomiaru napięć - czyli metoda woltomierzową . Układ połączeń do wyznaczenia kąta przesunięcia metodą woltomierzową

Przedstawiony jest na rysunku .

Schemat pomiarowy :

Tabela pomiarów :

U_zas=380 [V]

Transformator
1		2
Napięcie	V	Napięcie	V
U AB U AC U BC	380 383 372	U AB U AC U BC	380 382 375
U ab U ac U bc	233 225 226	U ab U ac U bc	233 227 226
U Bb U Cc	152 145	U Bb U Cc	152 145
U Bc U Cb	326 326	U Bc U Cb	327 325

Wykres wektorowy napięć

3. Badanie przekładni

Tabela pomiarów :

U_zas=100 [V]

Transformator
1				2
Napięcie		Przekładnia		Napięcie		Przekładnia
U 1 V	U 2 V		ϑ1= U 1/ U 2	U 1 V	U 2 V		ϑ2 = U 1/ U 2
380	233		1,63	380	233		1,63

ϑ _śr = 1,63

Ponieważ ϑ ₁ = ϑ ₂

Δϑ _% = 0

5. Sprawdzenie podstawowych warunków pracy równoległej transformatorów .

1. Grupy połączeń transformatorów trójfazowych powinny być takie same tzn. gwiazda napięć jednego transformatora musi pokrywać się z gwiazdą napięć drugiego transformatora - co do wielkości i co do przesunięcia fazowego.

Grupy połączeń transformatorów są takie same, ponieważ obydwa mają grupę Yy 0.

2. Przekładnie obu transformatorów powinny być takie same ϑ _­¹ = ϑ ² . Według Polskiej Normy różnica przekładni nie może być większa niż 0,5 % .

υ₁=1,63 υ₂=1,63

Jak widać transformatory spełniają warunek dotyczący różnicy przekładni.

3. Współczynniki mocy dla poszczególnych transformatorów w stanie zwarcia powinny być takie same cosϕ _z1 = cosϕ _z2 . Nie dopuszczalna jest różnica współczynników mocy.

Współczynniki mocy dla poszczególnych transformatorów są takie same.

4. Stosunek znamionowych mocy pozornych transformatorów pracujących równolegle nie powinien być większy niż jak 1/3 .

Warunek stosunku znamionowego mocy również jest spełniony.

BADANE TRANSFORMATORY MOGĄ BYĆ PODŁĄCZONE DO PRACY RÓWNOLEGŁEJ, PONIEWAŻ SPELNIAJĄ WSZYSTKIE WARUNKI !

6. Sprawdzenie poprawności połączenia transforamatorów ,próba obciążenia.

Próba obciążenia transformatorów
U[V]	I [A]	I [A]	I [A]
		I transf.	II transf.	Obciążenia
240	1,95	5,6	7,6
240	1,5	4	5,2
242	0,95	2,4	3
243	0,45	1,2	1,4

Tabela pomiarów

Np. I_Itrans *2.52 = I_IItrans

0,95A *2,52 =2,394 A ≡ I_IItrans

7. Wnioski

Na Podstawie przeprowadzonych pomiarów stwierdzamy że transformatory mogą pracować równolegle.

Badane transformatory miały praktycznie identyczne wartości kąta przesunięcia fazowego

a co za tym idzie te same grupy połączeń. Przekładnie tych transformatorów nie różniły się od siebie.

Również przy próbie obciążenia możemy zauważyć że transformatory obciążają się prawie idealnie równomiernie do swoich mocy znamionowych co świadczy o prawidłowym ich doborze.

W układzie do pomiaru obciążenia zostało sprawdzone także napięcie badane na wyłączniku pracy równoległej. Wskazania woltomierza były bliskie zeru, co oznacza że transformatory zostały poprawnie połączone i mogą pracować równolegle.

Zależność prostoliniowa wykresu dla stanu obciążenia została naruszona ze względu małe małe obciążenie opornikiem wodnym.

---