POLITECHNIKA LUBELSKA
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY
LABORATORIUM ELEKTRYCZNYCH MASZYN SPECJALNYCH
Ćwiczenie nr 4
Temat:Badanie transformatora trójuzwojeniowego.
Skład grupy: Data wykonania ćwiczenia:
1Stachowicz Marek 10.03.98
2.Drzazga Jarosław
3.Bara Maciej
4.Widz Krzysztof
1.Cel ćwiczenia.
Celem ćwiczenia jest praktyczne poznanie charakterystycznych właściwości transformatora trójuzwojeniowego , wyznaczenie parametrów jego schematu zastępczego i praktyczne stwierdzenie wpływu obciążenia jednego uzwojenia wtórnego na wielkości elektryczne drugiego uzwojenia wtórnego.
2.Dane znamionowe badanego transformatora.
S= 4 kVA
U1= U2=U3= 380 V
I1=I2=I3=6,1 A
Uz12%=3,8 %
Uz13%=6,9 %
Uz23%=6,44 %
3. Rezystancja uzwojeń transformatora.
Dla temperatury = 20
C
R1A=0,44 
R2A=0,55 
R3A=1,23 
4. Próba stanu jałowego.
a) układ pomiarowy
b) przebieg pomiaru
Przy ustawionym na minimum napięciu wyjściowym autotransformatora regulacyjnego AR zamykamy wyłącznik W1. Podnosimy napięcie zasilające transformator do wartości znamionowej. Przy napięciu znamionowym mierzymy prąd stanu jałowego , moc pobraną przez transformator i napięcia panujące na wszystkich uzwojeniach.
c)tabela pomiarowa
I0 |
U10 |
U20 |
U30 |
P |
|
P0 |
|
|
I0cz |
I |
i0 |
u2 |
u3 |
A |
V |
V |
V |
W |
W |
W |
W |
W |
A |
A |
% |
% |
% |
0,4 |
220 |
220 |
220 |
260 |
9,17 |
250,83 |
0,02 |
250,81 |
1,14 |
1,06 |
6,5 |
100 |
100 |
d)przykładowe obliczenia
Pap= U12(1/RV+1/RW)=2202*(1/6400+1/30000)=9,17 W
P0=P-
Pap=260-9,17=250,83 W
Pu1= I02R1=0,862*0,146=0,02 W
Pz= P0-
Pu1=250,83-0,02=250,81 W
I0cz=
Pz//U1=250,81/220=1,14 A
I
=
=1,06 A
cos
=P0/U0I0=250,83/0,4*220=0,28
i0= I0/I1n*100 %=0,4/6,1*100 %=6,5 %
u2= U20/U1*100 %=220/220*100 %=100 %
u3= U30/U1*100 %=220/220*100 %=100 %
5. Próby stanu zwarcia.
a)układ pomiarowy identyczny jak w punkcie 4a.
b)przebieg pomiarów
Należy wykonać trzy próby zwarcia dla następujących par uzwojeń:
a)zasilane uzwojenie wewnętrzne A1X1, zwarte uzwojenie środkowe A2X2
b)zasilane uzwojenie wewnętrzne A1X1, zwarte uzwojenie zewnętrzne A3X3
c)zasilane uzwojenie środkowe A2X2, zwarte uzwojenie zewnętrzne A3X3
Podczas każdej próby zwarcia mierzymy napięcie na uzwojeniu pozostałym, otwartym.
c)tabela pomiarowa
f=50 Hz temp.=22
C
Lp |
Uzwojenie |
In |
Uz |
Uotw |
P |
|
|
uotw |
cos |
||||||
|
zasilane |
zwarte |
otwarte |
A |
V |
V |
W |
W |
W |
% |
- |
||||
A1X1 |
A2X2 |
A3X3 |
6,1 |
7 |
3,2 |
40 |
39,991 |
0,009 |
45,71 |
0,94 |
|||||
A1X1 |
A3X3 |
A2X2 |
6,1 |
13 |
7,8 |
66 |
65,968 |
0,032 |
60,00 |
0,83 |
|||||
A2X2 |
A3X3 |
A1X1 |
6,1 |
11,5 |
7,6 |
70 |
69,975 |
0,025 |
66,09 |
1,00 |
|||||
d)przykładowe obliczenia
Pap=Uz2(1/RV+1/RW)=72*(1/6400+1/30000)=0,009 W
Pz=P-
Pap=40-0,009=39,991 W
cos
=
Pz/UzIn=39,991/7*6,1=0,94
e)opracowanie wyników
Temp.= 22 |
Temp.= 75 |
|||||||||||||
Lp |
Czynna para uzwojeń przy zwarciu |
|
|
uz |
uzr |
Rz |
uzX |
Xz |
uzR75 |
Rz75 |
Uz75 |
|
|
|
|
|
W |
W |
% |
% *10-4 |
*10-4 |
% |
|
% |
|
|
W |
W |
W |
1. |
A1X1- A2X2 |
36,8 |
36,79 |
1,84 |
2 |
2 |
1,84 |
1,15 |
1,87 |
2,01 |
2,62 |
44,4 |
30,50 |
74,89 |
2. |
A1X1- A2X2 |
62,1 |
62,07 |
3,42 |
8 |
9 |
3,42 |
2,13 |
3,16 |
3,40 |
4,66 |
74,9 |
51,46 |
126,36 |
3. |
A2X2- A3X3 |
66,2 |
66,18 |
3,03 |
6 |
7 |
3,03 |
1,89 |
3,37 |
3,62 |
4,53 |
79,9 |
54,87 |
134,72 |
f)przykładowe obliczenia
Pzr=In2(R1+R2)=6,12*(0,44+0,55)=36,8 W
uz=Uz/Un*100=7/380*100=1,84 %
uzR=
Pz/Sn*100=0,009/4000*100=0,0002 %
Rz=
Pz/ In2=0,009/6,12=0,0002 
UzX=
=
=1,84 %
Xz=
=
=1,15 
uzR75=
Pz75/ Sn*100=74,89/4000*100=1,87 %
Rz75=
Pz75/ In2=74,89/6,12=2,01 
Uz75=
=
=2,62 
Pzr75=
Pzr*310/(235+22)=44,4 W
Pzd75=
Pzd*(235+22)/310=30,5 W
Pz75=
Pzr75+
Pzd75=44,4+30,5=74,89 W
6.Obliczenie parametrów schematu zastępczego dla transformatora trójuzwojeniowego.
a)układ pomiarowy
b)opracowanie wyników
Gałąź poprzeczna
Rż=Un2/
Pż=3802/250,81=575,7 
X
=Un/I
=380/1,06=358,5 
Gałęzie szeregowe
Rz75,12=R1,75+R2,75=2,01+3,40=5,41 
Rz75,13=R1,75+R3,75=2,01+3,62=5,63 
Rz75,23=R2,75+R3,75=3,40+3,62=7,02 
X1=(Xz12+ Xz13 -Xz23)/2=(1,15+2,13-1,89)/2=0,695 
X2=(Xz12+ Xz23 -Xz13)/2=(1,15+1.89-2,13)/2=0,455 
X3=(Xz13+ Xz23 -Xz12)/2=(2,13+1,89-1,15)/2=1,435 
R1,75=( Rz75,12+ Rz75,13- Rz75,23)=(5,41+5,63-7,02)/2=2,01 
R2,75=( Rz75,12+ Rz75,23- Rz75,13)=(5,41+7,02-5,63)/2=3,4 
R3,75=( Rz75,13+ Rz75,23- Rz75,12)=(5,63+7,02-5,41)=3,62 
7.Próby obciążeń.
a)układ pomiarowy
b)przebieg pomiarów
Przy otwartych wyłącznikach W2 i W3 zamykamy wyłącznik W1 i pokrętłem autotransformatora regulacyjnego AR doregulowujemy napięcie zasilania do wartości znamionowej. Wartość tę utrzymujemy stałą podczas wszystkich pomiarów. Następnie zamykamy wyłącznik W3 i opornikiem wodnym Rw ustawiamy prąd I3 na wartość zadaną. Prąd ten musi być stały podczas wykonywania danej serii pomiarów. Po zamknięciu wyłącznika W2 zmieniamy wartość prądu I2 zmianą indukcyjności dławika D. Prąd I2 zwiększamy dotąd, aż prąd I1 lub I3 nie uzyska wartości 1,2 In.
c)tabela pomiarowa
Przypadek: uzwojenia 1- A1X1,2- A2X2,3- A3X3
Lp |
U1 |
I1 |
P1 |
cos |
U2 |
I2 |
cos |
U3 |
I3 |
cos |
- |
V |
A |
W |
- |
V |
A |
- |
V |
A |
- |
1.. |
220 |
2 |
50 |
0,11 |
220 |
1 |
0 |
220 |
0 |
1 |
2. |
220 |
2,6 |
60 |
0,10 |
220 |
2,2 |
0 |
220 |
0 |
1 |
3. |
220 |
3 |
72 |
0,11 |
220 |
2,55 |
0 |
220 |
0 |
1 |
4. |
220 |
3,55 |
80 |
0,10 |
220 |
3,12 |
0 |
220 |
0 |
1 |
5. |
220 |
4 |
90 |
0,10 |
220 |
3,6 |
0 |
220 |
0 |
1 |
6. |
220 |
4,5 |
100 |
0,10 |
220 |
4 |
0 |
220 |
0 |
1 |
7. |
220 |
5 |
110 |
0,10 |
220 |
4,5 |
0 |
220 |
0 |
1 |
8. |
220 |
5,5 |
120 |
0,10 |
220 |
5 |
0 |
220 |
0 |
1 |
9. |
220 |
6 |
131 |
0,10 |
220 |
5,4 |
0 |
220 |
0 |
1 |
10. |
220 |
6,5 |
148 |
0,10 |
220 |
6 |
0 |
220 |
0 |
1 |
11 |
220 |
7 |
160 |
0,10 |
220 |
6,43 |
0 |
220 |
0 |
1 |
12 |
220 |
3,5 |
740 |
0,96 |
220 |
0,2 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
13 |
220 |
3,8 |
760 |
0,91 |
220 |
1 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
14 |
220 |
4,3 |
780 |
0,82 |
220 |
2,22 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
15 |
220 |
4,9 |
820 |
0,76 |
220 |
3 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
16 |
220 |
5,4 |
830 |
0,70 |
220 |
3,8 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
17 |
220 |
6 |
840 |
0,64 |
220 |
4,5 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
18 |
220 |
6,6 |
845 |
0,58 |
220 |
5,1 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
19 |
220 |
7,1 |
850 |
0,54 |
220 |
5,5 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
Przypadek: uzwojenie 1- A2X2, 2- A1X1, 3- A3X3
Lp |
U1 |
I1 |
P1 |
cos |
U2 |
I2 |
cos |
U3 |
I3 |
cos |
- |
V |
A |
W |
- |
V |
A |
- |
V |
A |
- |
1.. |
220 |
2,2 |
60 |
0,12 |
220 |
2 |
0 |
220 |
0 |
1 |
2. |
220 |
2,6 |
63 |
0,11 |
220 |
2,3 |
0 |
220 |
0 |
1 |
3. |
220 |
3 |
70 |
0,11 |
220 |
2,62 |
0 |
220 |
0 |
1 |
4. |
220 |
3,5 |
80 |
0,10 |
220 |
3,18 |
0 |
220 |
0 |
1 |
5. |
220 |
4 |
90 |
0,10 |
220 |
3,6 |
0 |
220 |
0 |
1 |
6. |
220 |
4,5 |
100 |
0,10 |
220 |
4,1 |
0 |
220 |
0 |
1 |
7. |
220 |
5 |
110 |
0,10 |
220 |
4,5 |
0 |
220 |
0 |
1 |
8. |
220 |
5,5 |
125 |
0,10 |
220 |
5 |
0 |
220 |
0 |
1 |
9. |
220 |
6 |
135 |
0,10 |
220 |
5,4 |
0 |
220 |
0 |
1 |
10. |
220 |
6,5 |
150 |
0,10 |
220 |
5,9 |
0 |
220 |
0 |
1 |
11 |
220 |
7 |
160 |
0,10 |
220 |
6,4 |
0 |
220 |
0 |
1 |
12 |
220 |
3,4 |
740 |
0,99 |
220 |
0,5 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
13 |
220 |
3,75 |
760 |
0,92 |
220 |
1 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
14 |
220 |
4 |
765 |
0,87 |
220 |
2 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
15 |
220 |
4,5 |
790 |
0,80 |
220 |
2,5 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
16 |
220 |
5 |
820 |
0,75 |
220 |
3,3 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
17 |
220 |
5,5 |
840 |
0,69 |
220 |
3,9 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
18 |
220 |
6 |
850 |
0,80 |
220 |
4,2 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
19 |
220 |
6,5 |
870 |
0,75 |
220 |
4,9 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
20 |
220 |
7 |
890 |
0,69 |
220 |
5,3 |
0 |
220 |
3,05 |
1 |
d)otrzymane charakterystyki
Przypadek: uzwojenia 1- A1X1,2- A2X2,3- A3X3
Przypadek: uzwojenie 1- A2X2, 2- A1X1, 3- A3X3
8.Doprowadzenie do pracy transformatora trójuzwojeniowego przy równych mocach wszystkich uzwojeń.
a)układ pomiarowy identyczny jak w punkcie 7a
b)przebieg pomiarów
Przy otwartych wyłącznikach W2 i W3 zamykamy wyłącznik W1. Podwyższamy napięcie zasilające do wartości znamionowej i utrzymujemy je stale przez cały czas pomiarów. Zamykamy wyłącznik W2 i obciążamy uzwojenie 2 prądem znamionowym. Po ustawieniu najmniejszej wartości pojemności baterii kondesatorów i wysunięciu z wody płyt opornika wodnego zamykamy wyłącznik W3. Po zamknięciu tego wyłącznika prąd I1 powinien zmaleć. Zwiększając pojemność baterii kondesatorów zwiększamy prąd I3, a zmniejszamy dalej prąd I1. Ustawiamy prąd I3 na wartość ok. 0,8 In i zanurzamy płyty opornika wodnego. Prąd I1 zaczyna wzrastać, rośnie również prąd I3. Dobierając odpowiednią pojemność kondesatorów i zanurzając płyty opornika wodnego na odpowiednią głębokość doprowadzamy transformator do stanu, w którym prądy wszystkich uzwojeń są sobie równe.
c)wykonanie pomiarów
U=220 V; P=1190 W; I=6,1 A
9. Spis użytych mierników.
Watomierz zakr. napięcia -75 V zakr. prądowy -2,5 A PL-E10-P3-285
Watomierz zakr. napięcia -20 V zakr. prądowy -10 A PL-E10-P3-337
Watomierz zakr. napięcia -400 V zakr. prądowy -10 A PL-E10-P3-536
Watomierz zakr. napięcia -400 V zakr. prądowy -10 A PL-E10-P3-537
Woltomierz zakr. napięcia -15 V PL-E10-P3-435
Woltomierz zakr. napięcia -300 V PL-E10-P3-402
Woltomierz zakr. napięcia -300 V PL-E10-P3-403
Autotransformator PL-E10-P3-116
10. Wnioski.
W powyższym ćwiczeniu badaliśmy jednofazowy transformator trójuzwojeniowy. Wyznaczaliśmy straty podstawowe i dodatkowe. Straty dodatkowe są zależne od wzajemnego położenia uzwojeń czynnych przy zwarciu. Straty te są największe dla pary uzwojeń skrajnych. Powodem tak dużych strat jest strumień rozproszenia płynący w szczelinie między uzwojeniami skrajnymi, w której znajduje się uzwojenie środkowe. Napięcie zwarcia zależy również od ułożenia uzwojeń pracujących przy zwarciu. Jest ono również największe dla pary uzwojeń skrajnych.
Przy badaniu próby obciążenia reaktancja X2 powinna mieć małą wartość co oznacza, że ma charakter pojemnościowy.
Wyszukiwarka
Podobne podstrony:
Badanie trafa obliczenia
Badanie transformatora trójfazowego, trójuzwojeniowego (2)
3 ćwiczenia BADANIE asfaltów
BADANIEepipelne
BADANIA 3
BADANIA PRZESIEWOWE 2
badania laboratoryjne 6
Badania obserwacyjne prospektywne (kohortowe)
Badanie korelacji zmiennych
badanie dla potrzeb fizjoterapii
05 Badanie diagnostyczneid 5649 ppt
Badanie nerwow czaszkowych
Badanie Prezentacja
więcej podobnych podstron