Nogaj Kamil, Gola Dominik, Kaniowski Robert, Gruszka Maciek, Ciosek Tomasz.

Sprawozdanie nr 3.

1. Temat ćwiczenia: Badanie transformatora trójfazowego.

2. Cel ćwiczenia: Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z budową, zasadą działania
i charakterystykami transformatora energetycznego.

3. Program ćwiczenia.

3.1 Pomiar przekładni napięciowej.

Pomiar przekładni transformatora przeprowadza się za pomocą dwóch woltomierzy w układzie przedstawionym poniżej

Przekładnią napięciową transformatora nazywa się stosunek napięcia między przewodowego strony pierwotnej U₁ do napięcia międzyprzewodowego strony wtórnej U₂.

Pomiar przeprowadza się przy zasileniu transformatora po stronie pierwotnej napięciem regulowanym oraz rozwartym uzwojeniu po stronie wtórnej.

3.2 Pomiar charakterystyk stanu jałowego.

Pomiary w stanie jałowym przeprowadza się w celu zbadania własności obwodu magnetycznego transformatora. Pomiary przeprowadza się w układzie przedstawionym poniżej:

W czasie pomiaru stanu jałowego transformator zasilony jest po stronie pierwotnej napięciem regulowanym U₀ = 0÷1,1 U_N, a uzwojenia strony wtórnej są rozwarte. Podczas pomiaru należało pomierzyć I₀ i P₀ w funkcji napięcia zasilającego U₀. Wielkość prądu jałowego transformatora jest niewielka i wynosi około (1÷10%) prądu znamionowego. Wartość mocy P₀ w stanie jałowym jest w przybliżeniu równa sumie strat w żelazie rdzenia ΔP_Fe i strat na rezystancji uzwojenia pierwotnego ΔP_Cu1=3R₁I₀².

P₀ ≅ ΔP_Fe + ΔP_Cu1

Ponieważ prąd stanu jałowego jest bardzo mały, więc straty w uzwojeniu można pominąć i przyjąć, że cała moc P₀ pobrana przez transformator w stanie jałowym odpowiada stratom w rdzeniu.

Współczynnik mocy dla stanu jałowego oblicza się ze wzoru:

gdzie:

3.3 Pomiar charakterystyk stanu zwarcia.

Pomiary w stanie zwarcia przeprowadza się w celu wyznaczenia takich wielkości jak: napięcie zwarcia, straty zwarcia oraz współczynnik mocy dla zwarcia.

Pomiary przeprowadza się w układzie przedstawionym poniżej:

W czasie pomiaru stanu zwarcia transformator zasilony jest po stronie pierwotnej napięciem regulowanym, a uzwojenie strony wtórnej są zwarte.

Podczas pomiaru stanu zwarcia należało pomierzyć napięcie U_z i moc P_z w funkcji prądu zwarcia I_z. Pomiary trzeba było przeprowadzić możliwie szybko, aby można było pominąć wpływ nagrzewania na rezystancję transformatora.

Wartość mocy P_z w stanie zwarcia jest w przybliżeniu równa stratom obciążeniowym i wynosi:

P_z =P₁ + P₂ = 3R_z I_N²

Współczynnik mocy dla stanu zwarcia oblicza się ze wzoru:

gdzie:

4. Spis przyrządów użytych w ćwiczeniu:

• transformator T3Wb 6,3/0,5; moc 6,3 kVA; Gr Yy₀;

• woltomierz cyfrowy „Digital Voltomer Type V541”;

• amperomierze analogowe;

• woltomierze analogowe;

• watomierze analogowe .

5. Pomiary i charakterystyki.

5.1 Pomiar przekładni napięciowej.

Napięcie pierwotne				Napięcie wtórne
U1uv	U1vw	U1wu	U1śr	U2uv	U2vw	U2wu	U2śr	υśr
V	V	V	V	V	V	V	V	-
369,6	370	368	369,2	225	224	223	224	1,648

5.2 Pomiar charakterystyk stanu jałowego.

Lp.	U0	IU	IV		IW	I0	P1			P2	P0	cosϕ0
		V	A	A		A	A	W			W	W	—
1	410	1,04	0,84		1,08	0,986	216			-124	92	0,131
2	370	0,58	0,46	0,58		0,540		116	-52		64		0,184
3	350	0,44	0,34	0,44		0,406		84	-32		52		0,211
4	300	0,18	0,12	0,18		0,160		40	0		40		0,481
5	270	0,12	0,08	0,12		0,106		26	3		23		0,463

Na podstawie tabeli sporządzamy następujące charakterystyki:

Charakterystyka prądu jałowego w funkcji napięciowa zasilającego:

Charakterystyka mocy w stanie jałowym w funkcji napięcia zasilającego:

Charakterystyka współczynnika mocy w stanie jałowym w funkcji napięcia zasilającego:

1. Pomiar charakterystyk stanu zwarcia.

Lp.	UZ		IU	IV		IW	IZ	P1			P2	Pz	cosϕZ
		V		A	A		A	A	W			W	W	—
1	14,5		3,9	9		8	6,97	100			60	160	0,914
2		10,7	3,2	7	5,7		5,30		55	30		85		0,865
3		8,5	2,5	5,4	4,4		4,10		30	20		50		0,828
4		5,5	1,3	3,4	2,7		2,47		5	3		8		0,340

Na podstawie tabeli sporządzamy następujące charakterystyki:

Charakterystyka prądu zwarcia w funkcji napięcia zwarcia:

Charakterystyka mocy zwarcia w funkcji napięcia zwarcia:

Charakterystyka współczynnika mocy w stanie zwarcia w funkcji napięcia zwarcia:

1

6

---