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



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



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



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



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



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



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.



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)



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



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



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

Incercari Transformator

Documents

Transcript of Incercari Transformator