Sprawozdanie

1. Dane znamionowe transformatora:

S = 50 kVA U_2N= 120 V I_2N = 241 A

f_N = 50 Hz U_Z = 3.8 % Yz5

   U_1N = 500 V I₁₀= 57.3 A

2. Pomiar rezystancji uzwojeń metodą techniczną:

a\ pomiar rezystancji uzwojeń strony pierwotnej - 500 V

Schemat układu pomiarowego:

Zasilanie zacisków RS: Zasilanie zacisków ST:

I [A]	UAB [ mV ]	RAB [ m ]
1.5	145	96.6
2.0	180	90
3.1	296	95.5

Rśr [ m ]

94

I [A]	UBC [ mV ]	RBC [ m ]
1.5	140	93.3
2.0	200	100
3.1	288	92.9

Rśr [ m ]

95.4

Zasilanie zacisków RT:

I [A]	UCA [ mV ]	RCA [ m ]
1.5	140	93.3
2.0	200	100
3.1	296	95.5

Rśr [ m ]

96.3

Rezystancje poszczególnych faz wyznaczamy z poniższych zależności:

R_1śr = 47.6 m

b\ pomiar rezystancji uzwojeń strony wtórnej - 120 V

Schemat układu pomiarowego:

I [ A ]	UA [ mV ]	UB [ mV ]	UC [ mV ]	RA [ m ]	RB [ m ]	RC [ m ]
5.1	24	23	19	4.7	4.5	3.7
3	15	14	17	5	4.7	5.7
1.5	8	7	8	5.3	4.7	5.3

Rśr [ m ]

5

4.6

4.9

R_2śr = 4. m

3. Pomiary biegu jałowego:

a\ charakterystyki biegu jałowego / zasilana strona 120 V /:

Przekładnia przekładników dla: 1.-9. 10:5 ; 10.-11. 20:5 ;12. 50:5

Stałe watomierzy: 5W/działka

Schemat układu pomiarowego:

Tabela pomiarów:

Lp.	U [ V ]	I­1 [ A ]	I2 [ A ]	I3 [ A ]	Iśr [ A ]	P1 [ W ]	P2 [ W ]	P0 [ W ]	cos 0
1.	70	2	3	2	2.33	- 30	180	150	0.53
2.	80	2.8	4	3	3.27	- 70	250	180	0.39
3.	86	3.6	4.8	4	4.13	- 100	320	220	0.35
4.	90	4.2	5.4	4.5	4.7	- 140	370	230	0.31
5.	96	5.2	6.6	5.6	5.8	- 200	450	250	0.26
6.	100	6.1	7.5	6.5	6.7	- 240	530	290	0.25
7.	106	7.6	9	8.2	8.27	- 340	660	320	0.21
8.	110	8.8	10.4	9.6	9.6	- 420	760	340	0.18
9.	114	10.2	12	11	11.07	- 530	900	370	0.17
10.	120	14.8	17.2	16	16	- 860	1300	440	0.13
11.	130	22	24	23.6	23.2	- 1400	1920	520	0.1
12.	140	31	40	38	36.33	- 2600	3300	700	0.8

Na podstawie pomiarów biegu jałowego wykreślono charakterystyki:

b\ pomiar przekładni transformatora:

Napięcia strony pierwotnej: AB - 200 V; BC - 200 V; CA - 200 V

Napięcia strony wtórnej: ab - 48 V; bc - 48 V; ca - 48 V

Przekładnia  = 4.17

4. Pomiar w stanie zwarcia / zasilana strona 500 V /:

Przekładnia przekładników dla: 1. 100:5 ; 2.-6. 50:5

Stałe watomierzy 5W/działka

Schemat układu pomiarowego taki sam jak dla pomiaru w stanie jałowym.

Tabela pomiarów:

Lp.	U [ V ]	I­1 [ A ]	I2 [ A ]	I3 [ A ]	Iśr [ A ]	P1 [ W ]	P2 [ W ]	Pzw [ W ]	cos zw
1.	25	70	66	70	68.67	500	1450	1950	0.65
2.	19	52	49	51	50.67	250	775	1025	0.65
3.	15	42	39	42	41	200	500	700	0.65
4.	9.5	25	23	25	24.33	75	175	250	0.62
5.	7.5	19	18	20	19	50	100	150	0.6
6.	5.5	13	13	14	13.33	25	50	75	0.59

Dla stanu zwarcia wykreślono charakterystyki:

5. Wyznaczenie parametrów schematu zastępczego transformatora:

a\ dla pomiarów w stanie jałowym:

Przy obliczeniach parametrów korzystamy z następujących wzorów:

b\ dla pomiarów w stanie zwarcia:

6. Przeliczenie wyników na znormalizowaną temperaturę „na gorąco” 75⁰C:

a\ straty w miedzi:

Straty podstawowe wynoszą:

R_1st , R_2st - rezystancja jednej fazy uzwojenia pierwotnego i wtórnego,

mierzonego prądem stałym.

Straty dodatkowe:

Straty podstawowe na „gorąco” są zależne od k_t = 1 +  ( t_c + t_Z ) = 1.208, natomiast dodatkowe - odwrotnie proporcjonalne do k_t:

Całkowite straty w miedzi na „gorąco” wynoszą:

b\ napięcie zwarcia:

Należy obliczyć składową stałą napięcia zwarcia na zimno według wzoru:

Następnie na gorąco:

Ostatecznie:

c\ rezystancja uzwojeń transformatora:

R₇₅ = R₂₃ [ 1 +  ( 75 - 23 )] = 157 m

7. Wyznaczone parametry schematu zastępczego przeliczone na stronę napięcia pierwotnego:

R_Fe = 98.18  X_   

R₁ = 0.1  R₂ = 0.017  X_σ    X_σ   

 Obliczenie sprawności:

a\ "na zimno"

b\ "na ciepło"

9. Wnioski

Rezystancja uzwojeń transformatora są rzędu miliomów. Rezystancja uzwojenia pierwotnego jest jednak większa niż rezystancja uzwojenia wtórnego.

Kąt godzinowy wyznaczony w czasie ćwiczenia jest zgodny z danymi na tabliczce znamionowej transformatora, potwierdza to poprawność przeprowadzenia ćwiczenia.

Charakterystyka wyznaczona z pomiarów w czasie zwarcia jest zbliżona do charakterystyk teoretycznych. Charakterystyka I(U) ma przebieg liniowy, P(U) ma kształt funkcji kwadratowej.

Wartość impedancji gałęzi podłużnej i poprzecznej różnią się między sobą o kilka rzędów, czyli pominięcie odpowiednich gałęzi podczas pomiaru nie przynosi znaczących błędów.

Wartości rezystancji i reaktancji schematu zastępczego otrzymane podczas pomiarów w stanie jałowym i zwarcia dowodzą, że w stanie jałowym w modelu transformatora bierze się tylko pod uwagę gałąź poprzeczną, w stanie zwarcia gałąź podłużną.

- 1 -

---