Incercarea In Gol Si In Scurtcircuit

T3 Incercarea in gol si in scurtcircuit a transformatorului electric monofazat Incercarea in gol a transformatorului monofazat I Chestiuni de studiat determinarea raportului de transformare la borne Kb b) masurarea rezistentei infasurarii c) determinarea caracteristicilor de functionare in gol I10=f(U10); P10=f(U10); U10=f(I10) ->ks d) determinarea valorilor relative ale componentelor curentului de mers in gol nominal i10 % ; i10a % ; i1u % e) determinarea pierderilor nominale in fier PFe f) determinarea elementelor schemei echivalente a transformatorului la functionarea in gol II Schema de montaj: a)

Pentru masurarea rezistentei infasurarii :

III Mod de lucru si relatii de calcul folosite : Incercarea in gol se realizeaza cu secundarul transformatorului deschis Raportul de transformare la borne:

Kb =

UI ≥1 Uj

trebuie determinat cu o precizie <=5%

Pentru a obtine o astfel de precizie se recomanda ca masurarea sa se faca pentru tensiuni reduse 0,4÷ 0,6 % Un asa incat caderea de tensiune pe infasurarea primara sa fie relativ redusa . i0% ->(5÷ 10)% (i0 curentul de mers in gol) PFe=P10-R1I210 PFe=PH+PF ÷ PH=VH*ƒ*Bn (1,8 2) PF=VFƒ2B2 Schema echivalenta:

cos ϕ = Rm =

P10 n I 10 nV1n

U 1n I 10 a

I10a=I10ncosƒ10n I1µ =I10nsinƒ10n Xn =

U 1n I 1µ

Pentru a putea compara transformatoare de puteri apropiate este bine sa se lucreze in unitati relative (U1n; I1n)

Tabel de date si rezultate

U10 220 210 200 190 180 165 150 135 120 105 90 75

I10 0.98 0.83 0.66 0.55 0.47 0.38 0.31 0.2 0.22 0.19 0.16 0.04

div 25 23 21 19 12

W 50 46 42 38 24

U20 124 120 113 108 102 94 86 76 67 59 49 40

cosƒn 0.23 0.26 0.31 0.36 0.28

Relatii de calcul : U10=220V, U20=120V, Kb=220/110=1,83 R2’=1,772 *0,27=0,84 I0n=9,8; P10=50W; cosƒ10= 50 /(0,98*220) =0,23 Iba=0,98*0,23=0,22A I1µ =0,98*0,97=0,98A Rm= U1n/I10a=220/0,22=1000 Ω Xm= U1n/I1µ =231,5 Ω I10=0,98/4,55*100=21,5% La transformatoare mici curentul de mers in gol are valori mai mari I10n%=i10n/i1u*100=4% I1µ %=20,8% PFe=50-0,673*0,982=49,75W

I10=f(U10)

1.2 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0

50

100

150

200

250

50

100

150

200

250

P10=f(U10) 60 50 40 30 20 10 0 0

U10=f(I10)

250 200 150 100 50 0 0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

Incercarea in scurtcircuit a transformatorului monofazat Chestiuni de studiat: a) Determinarea caracteristicii incercarii in scurtcircuit Isc=f(U1sc) ; P1sc=f(U1sc) b) Determinarea valorilor relative ale tensiunii de scurtcircuit Usc% = usca% Usc% = usc1% c) Determinarea pierderilor nominale in infasurari d) Determinarea elementelor schemei echivalente pentru incercarea in scurtcircuit a transformatorului e) Schema echivalenta in T a transformatorului monofazat Schema de montaj:

Mod de lucru si relatiile de calcul folosite: Se realizeaza cu infasurarea secundara in scurtcircuit (A2) Tensiunea nominala de scurtcircuit este acea tensiune care se aplica infasurarii de inalta tensiune atunci cand infasurarea de joasa tensiune este scurtcircuitata, iar prin infasurari circula curentii nominali Se considera ca temperatura infasurarilor corespunde clasei de izolatie respectiva Usc%=5% La incercarea in scurtcircuit avand in vedere uscn(5%) se poate considera ca pierderile de scurtcircuit sunt egale cu pierderile in infasurari (Psc=Pj), iar cu rol de impedante il au rezistentele infasurarilor si reactantele de scapari.

R 1 – rezistenta infasurarii primare X∇ 1 – reactanta de scapari din infasurarea primara R’2 – rezistenta infasurarii secundare X’∇ 2 – reactanta de scapari din infasurarea secundara Prin raport se intelege ca transformatorul echivalent va avea acelasi numar de spire in primar si in secundar R’2 = Kb’*R2 X’∇ 2 =K2b * X∇ 2 R1sc=R1+R’2 X1sc=X∇ 1 + X∇ 2

cos ϕ1sc =

P1sc I 1n ⋅ U 1scn

R1sc =

P1sc I 12n

Z 1sc =

U 1sc Z 1n

Z 1sc = Z 12 − R12

U1sca=R1sc*I1n U1scR=X1sc*I1n R1= 0,673Ω

U

1scn => u sc = U *100 1sc R2 = 0,27 Ω

Schema in T:

Tabel de date si rezultate: U1n 22 20.1 16.3 12 7.2 4.4

I1n 4.98 4.55 3.6 2.5 1.5 1

P1sc 50 45 30 15 7.5 1

I2n 8.8 8.2 6.4 4.5 2.7 6.7

Exemplu de calcul: U1sc=20V, P1sc=45W ; I1=4,55 A; I2=8,2A cos ϕn =

R1sc =

45 = 0,49 4,55 * 20

4,55 = 2,17 Ω 4,55 2

R1sc=0,673+0,84=1,5 Py=1,5*4,552 =31 W

cosƒ1sc 0.45 0.49 0.51 0.4 0.69 0.22

Z1sc=4,39 Ω X1sc=3,81 Ω U1sca = R1sc*I1n = 2,17*4,55 = 9,87 V U1scr = X1sc*I1n = 17,29 V Usc % = 9 % Usca % = 4,5 % Uscr % =7,8 % X∇ 1=X∇ 2=1,9 Ω Isc=f(U1sc) 6 5 4 3 2 1 0 0

5

10

15

20

25

15

20

25

P1sc=f(U1sc) 60 50 40 30 20 10 0 0

5

10