Download - Incercari Transformator
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 25
1.12 Încercările transformatorului
1.12.1. Încercările transformatorului monofazat
Încercarea la mers în golSe alimenteaza infasurarea primara de la o sursa de tensiune alternativa
reglabila de la zero pana la 1,2U1n, infasurarea secundara fiind in gol (I2 = 0).
Schema electrica de montaj
Se masoara: I10, P10, U10, U20
Pentru U10 = U1n rezulta marimile de mers in gol nominale:
I10n = (2 10)%I1n, P10n PFen, cos 10n.
;10110
210110
Fen
Fe PPII
IRPP
OBSERVATII:● Pierderile in fier nu se modifica odata cu sarcina● La frecventa constanta, pierderile in fier sunt proportionale cu patratul
tensiunii de alimentare, U1: 21.UctPFe
● Pentru U10 = U1n P10nz PFen
V2RT
A1 W1
V1
A
X
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 26
Schema electrica echivalenta Diagrama fazoriala
Parametrii schemei echivalente la mers in gol se calculeaza astfel:
factorul de putere la mers in gol:;cos
0101
0101 IU
P
componenta activa, respectivreactiva a curentului de mers in gol: ;sin
;cos
0101
0101
II
II w
rezistenta corespunzatoarepierderilor in fier: ;01
201
21
wFeFew I
UPU
PER
reactanta de magnetizare:
IU
IEX 11
Pentru determinarea raportului de transformare U10 < 0,8U1n; se masoara U10 si U20si se calculeaza raportul de transformare:
02
01
UU
KT
Erorile admise pentru raportul de transformare sunt sub 0,5%.
U10
I10 R1 X1
Iw I
E1Rw X
jX1
R1I1
-E1
E1
U1
I10Iw
I
φ10
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 27
Încercarea la scurtcircuit
Se alimenteaza infasurarea primara a transformatorului de la o sursa detensiune alternativa reglabila incepand de la zero pana cand curentul I2k = I2n,infasurarea secundara fiind scurtcircuitata (U2 = 0).
Se masoara: I1k, I2k, P1k, U1k
Pentru I1k = I1n rezulta marimile de scurtcircuit nominale:
U1kn = (4 15)%U1n, P1kn PJn, cos 1kn
Schema electrica de montaj
U2 = 0 Puterea utila = 0 puterea absorbita de transformator de laretea se transforma in pierderi
U1kn = (4 15)%U1n ; PFe U21
pierderile in fier sunt mici si se pot neglija in raport cu pierderile Joule (PJ I2
1, I1 = I1n)
Jk
eF
JeFk
PP
UctP
III
PPP
1
21
01'21
1
.
)0(,
RT
A1
V1
A
X
a
x
A2
W
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 28
Schema electrica echivalenta Diagrama fazoriala
Parametrii schemei echivalente la scurtcircuit pentru I1k = I1n se calculeaza astfel:
rezistenta de scurtcircuit:n
nak
n
nkk I
Uu
I
PRRR
1
121
1'21
reactanta de scurtcircuit: 22
1
1'21 kk
n
nrkk RZ
IU
uXXX
impedanta de scurtcircuit:n
nkk I
UZ
1
1
tensiunea de scurtcircuit, (inprocente):
22
1
1 100 rkakn
nkk uu
UU
u
componenta activa, respectivreactiva a tensiunii descurtcircuit, (in procente):
22
1
1
11
21
1
1
100
100100100
akkn
nkrk
n
nJ
nn
nk
n
nkak
uuU
IXu
SP
IUIR
UIR
u
factorul de putere lascurtcircuit: nnk
nknk IU
P
11
11cos
Daca incercarea se face la un curent I1k I1n, se recalculeaza marimilepentru curentul nominal:
kk
nnkk
k
nnk U
II
UPII
P 11
111
2
1
11 ;
I1kRk I1k
j Xk I1kU1k
A B
CI1k
U1k
Rk Xk
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 29
1.12.2. Încercările transformatorului trifazat
Încercarea la mers în gol
Incercarea se realizeaza similar cuincercarea la mersul in gol atransformatorului monofazat
OBSERVATII:
● Tensiunile si curentii masurati suntmarimi de linie
● Puterea masurata este puterea trifazata,corespunzatoare celor trei faze aletransformatorului
● In functie de conexiunile infasurarilorprimare si secundare se vor calculamarimile de faza
● Parametrii transformatorului suntcorespunzatori unei faze si se calculeazaastfel:
Schema de montaj
factorul de putere la mers in gol:;
3cos
0101
0101
ff IUP
componenta activa, respectivreactiva a curentului de mers in golpe o faza:
;sin
;cos
0101
0101
f
fw
II
II
rezistenta pe faza corespunzatoarepierderilor in fier: ;
33 01
10
201
21
w
ff
Few I
UP
UPER
reactanta de magnetizarecorespunzatoare unei faze:
I
UIEX f011
Factorul de putere la mersul in gol are valori mici, cos 10=0,05……..0,15.
RT
b
TMW
AA AA AA
V
W
V1
TT
AB C
a c
V2
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 30
Incercarea necesara predeterminarii caracteristicilor de functionare in
sarcina este cea realizata la U10 = U1n
Raportul de transformare se calculeaza cu relatia:
02
01
UU
KT
Raportul numarului de spire se calculeaza cu relatia:
f
f
UU
ww
02
01
2
1
Schema electrica echivalenta si diagrama fazoriala corespunzatoare, pentru ofaza a transformatorului trifazat, sunt similare cu cele ale transformatoruluimonofazat.
Încercarea la scurtcircuit
Incercarea se realizeaza similar cuincercarea la mersul in gol atransformatorului monofazat
OBSERVATII:
● Tensiunile si curentii masurati suntmarimi de linie
● Puterea masurata este puterea trifazata,corespunzatoare celor trei faze aletransformatorului
● In functie de conexiunile infasurarilorprimare si secundare se vor calculamarimile de faza
● Parametrii transformatorului suntcorespunzatori unei faze, si pentru I1k = I1n
se calculeaza astfel:Schema de montaj
RT
b
TMW
AA AA AA
V
W
TT
AB C
a c
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 31
rezistenta de scurtcircuit pefaza:
fn
fnak
fn
nkk I
Uu
I
PRRR
1
121
1'21 3
reactanta de scurtcircuit pefaza:
22
1
1'21 kk
fn
fnrkk RZ
IU
uXXX
impedanta de scurtcircuit pefaza:
fn
fnkk I
UZ
1
1
tensiunea de scurtcircuit, (inprocente):
22
1
1 100 rkakn
nkk uu
UU
u
componenta activa, respectivreactiva a tensiunii descurtcircuit, (in procente):
22
1
1
11
21
1
1
100
100
100100
akkfn
fnkrk
n
nJ
fnfn
fnk
fn
fnkak
uuU
IXu
SP
IUIR
UIR
u
factorul de putere lascurtcircuit:
fnfnk
nknk IU
P
11
11 3
cos
Factorul de putere la scurtcircuit are valori cuprinse in domeniul0.1……0.25.
Daca incercarea se face la un curent I1k I1n, se recalculeaza marimilepentru curentul nominal.
Incercarea necesara predeterminarii caracteristicilor de functionare insarcina este cea realizata la I1k = I1n.
Schema electrica echivalenta si diagrama fazoriala corespunzatoare, pentru ofaza a transformatorului trifazat, sunt similare cu cele ale transformatoruluimonofazat.
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 32
Predeterminarea caracteristicilor de funcţionare în sarcină
La incercarea de mers in gol pentru U10 = U1n PFen
La incercarea de mers scurtcircuit pentru I1k = I1n PJn; uka; ukr
Caracteristica externa :
22
022
coscos:unde
)1(
rkak uuu
uUU
Caracteristica randamentului:
Fennkn PPP
011nJ
FennJ2
2n
2n
;P:unde
PPcosScosS
● φ2 este constant si impus de sarcina
● factorul de incarcare, β, ia valori intre 0 si 1,2.
OBSERVATII:● La transformatoarele de mica putere caracteristicile de functionare in
sarcina se pot determina atat experimental cat si prin calcul pe baza rezultatelorde la gol si scurtcircuit
● La transformatoarele de mare putere caracteristicile de functionare insarcina nu se determina experimental ci numai prin calcul (se pot numaipredetermina pe baza incercarilor de gol si scurtcircuit)
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 33
Determinarea grupei de conexiuni
Metoda celor doua voltmetre
Este cea mai folosita metoda de determinare a grupei de conexiuni datoritasimplitatii ei, atat din punct de vedere al schemei de masura cat si a aparatelorutilizate.
Bornele A si a sunt scurtcircuitate pentru a fi aduse la acelasi potential.
Se alimenteaza transformatorul pe partea de inalta tensiune cu o tensiuneredusa (aproximativ U1n/1,73)
Schema de montaj
Se masoara:● tensiunile de linie primare UAB, UBC, UCA● tensiunile de linie secundare Uab, Ubc, Uca● tensiunile UBb, UCb, UAb.
Cu aceste date se poate determina grupa de conexiuni prin doua procedee:grafic si analitic.
Metoda analitica este mai laborioasa si consta in compararea valorilorcalculate pe baza masuratorilor experimentale a rapoartelor UBb/Uab, UCb/Uab cuvalorile acestora calculate conform unor tabele; acolo unde valorile determinate incele doua moduri coincid este indicele grupei de conexiuni.
S
A
B
C
a
bc
R T
V1 V2
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 34
Metoda grafica este mai operativa.
Se construieste diagrama fazoriala a tensiunilor de linie primare – triunghiul
echilateral ABC; varful a al triunghiului corespunzator tensiunilor secundare
coincide cu A.
Pentru determinarea punctului b se traseaza cercurile C (B, UBb), C (C, UCb)
si C (A, UAb) iar punctul lor de intersectie reprezinta punctul b
Se masoara in sensul acelor de ceas unghiul dintre UAB si Uab si prin
impartirea acestuia la 30o se obtine indicele grupei de conexiuni.
Triunghiurile A,B,C si a,b,c se construiesc cu aceeasi succesiune a fazelor,
in sensul acelor de ceas.
b
A(a)
B
C
c
UBb
UCbUAb
INCERCARI TRANSFORMATOR__________________________________________________________
Conf.dr.ing. Gloria CIUMBULEA 35
Metoda comparatiei
Se utilizeaza cand se dispune de un alt transformator cu aceeasi grupa de
conexiuni si acelasi raport de transformare.
Se alimenteaza cele doua transformatoare cu bornele omoloage legate in
paralel, se face in secundar legatura intre doua borne omoloage, (de exemplu intre
bornele a1 si a2), si se masoara cu voltmetrele V1 si V2 tensiunea intre bornele
secundare omoloage ramase libere.
Daca cele doua voltmetre indica tensiuni nule inseamna ca cele doua
transformatoare au aceeasi grupa de conexiuni (pot fi conectate in paralel).
Schema de montaj
bC
C
S
A
B
a
c
R T
A
B
a
bc
T1
T2V1 V2