1 KOLOKWIUM „0” – TRANSFORMATORY (TR) 2012/2013

Cw_TR_pyt_zada_dane_kolok_2012_13/2012-11-15
1
KOLOKWIUM „0” – TRANSFORMATORY (TR) 2012/2013
PYTANIA
1.
2.
3.
4.
5.
Budowa transformatora 3-fazowego i tabliczka znamionowa
[a] Wykonać szkic i nazwać podstawowe elementy transformatora.
[b] Jaka jest funkcja podstawowych elementów transformatora?
[c] Dalszego uzwojenia DN i GN umieszcza się na tej samej kolumnie?
[d] Z jakich materiałów zbudowane są elementy czynne transformatora?
[e] Podać zawartość tabliczki znamionowej transformatora
Modele transformatora
[a] Narysować model fizyczny i opisać zjawiska stowarzyszone z modelem.
[b] Narysować model obwodowy (schemat zastępczy) i nazwać wielkości i elementy/parametry modelu.
[c] Wyjaśnić wzajemne relacje między modelem fizycznym a modelem obwodowym transformatora.
Charakterystyki stanu jałowego transformatora
[a] Narysować charakterystyki.
[b] Uzasadnić kształt charakterystyk – liniowość/nieliniowość.
Charakterystyki stanu zwarcia transformatora
[a] Narysować charakterystyki.
[b] Uzasadnić kształt charakterystyk– liniowość/nieliniowość.
Zmienność napięcia i sprawność transformatora
[a] Podać definicje.
[b] Podać wzory na obliczanie
[c] Narysować charakterystyki i uzasadnić ich kształt.
ZADANIA
1. Wykonano próbę stanu jałowego (SJ) transformatora (TR) – wyniki w załączeniu.
[a] Wyjaśnić cel próby SJ. Jakim obiektem jest TR w SJ: liniowym/nieliniowym? Posługując się
odpowiednim modelem fizycznym TR, uzasadnić dlaczego? Jakie są tego konsekwencje przy wykonaniu
obliczeń?
[b] Wyznaczyć straty w rdzeniu/Ŝelazie (podać wartości w W i %).
[c] Wyznaczyć prąd stanu jałowego (podać wartości w A i %).
[d] Wyznaczyć parametry modelu obwodowego (schematu zastępczego) (podać wartości w Ω).
Uwaga: Wartości wyznaczamy dla napięcia znamionowego TR (wyjaśnić dlaczego– patrz p. [a] zadania).
2. Wykonano próbę stanu zwarcia pomiarowego (SZ) transformatora (TR) – wyniki w załączeniu.
[a] Wyjaśnić cel próby SZ. Jakim obiektem jest TR w SZ: liniowym/nieliniowym? Posługując się
odpowiednim modelem fizycznym TR, uzasadnić dlaczego? Jakie są tego konsekwencje przy wykonaniu
obliczeń?
[b] Obliczyć napięcie zwarcia (wartości w V i %).
[c] Obliczyć straty w uzwojeniach/miedzi (wartości w W i %). Porównać z stratami wyznaczonymi dla
podanych wartości R1 i R2.
[d] Obliczyć parametry modelu obwodowego/schematu zastępczego (wartości w Ω).
[e] Wyznaczyć prąd ustalony dla zwarcia awaryjnego TR (podać wartości w A i %).
[f] Podać ile razy wzrośnie dla zwarcia awaryjnego: ilość wydzielanego ciepła w uzwojeniach oraz siły
elektrodynamiczne rozrywające uzwojenia TR w stosunku do obciąŜenia prądem znamionowym.
Uwaga:
Zwarcie awaryjne transformatora – stan zwarcia przy napięciu znamionowym TR!
Zastosować dwa sposoby obliczania wartości prąd zwarcia awaryjnego (w oparciu o impedancję
zwarcia Zz w Ω i napięcie zwarcia Uz% w %).
Cw_TR_pyt_zada_dane_kolok_2012_13/2012-11-15
2
DANE i WYNIKI POMIARÓW TRANSFORMATORA (w. 2)
Typ: 3-fazowy; moc znamionowa: Sn= 14 kVA; układ połączeń: Y/y 0
U1n = 3 x 380 V; I1n = 21,2 A; U2n = 3 x 231 V; I2n = 35 A; R 1 = 0,0875 Ω
R 2 = 0,0365 Ω
Tablica 1.4a: Wyniki pomiarów próby stanu jałowego
Lp.
1
2
3
Ua
V
230
222
215
Ub
V
226
219
213
Uc
V
227
220
213
Ioa
A
3,3
3
2,7
Iob
A
2,2
1,96
1,72
Ioc
A
3,3
2,95
2,7
Poa
W
-28
-18
-8
Pob
W
62
56
52
Poc
W
246
222
200
Pzb
W
98
54
26
Pzc
W
100
56
28
Tablica 1.5a: Wyniki pomiarów próby stanu zwarcia
Lp.
1
2
3
Ua
V
13,2
9,94
6,7
τp = 20 oC
Ub
V
11,56
8,7
6,3
Uc
V
12,24
9,2
6,76
τk = 20 oC
O pr ac ował: Miec zys ław Ronk ows k i
Iza
A
24
18
12
Izb
A
23
17
11,4
Izc
A
23,12
17,28
11,6
Pza
W
116
66
32