BİR FAZLI TRANSFORMATÖR

Ebat: px

Şu sayfadan göstermeyi başlat:

Download "BİR FAZLI TRANSFORMATÖR"

Umut Şebnem Günaydın
5 yıl önce
İzleme sayısı:

KRDENİZ TEKNİK ÜNİERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği ölümü Güç Dağıtım Sistemleri Laboratuarı İR FZLI TRNSFORMTÖR Deneyin macı: ) Mıknatıslanma karakteristiği ve fazlı

testleri ile transformatör parametrelerinin belirlenmesi Hazırlık Soruları ) Şekil 2.

1 KRDENİZ TEKNİK ÜNİERSİTESİ Mühendislik Fakültesi Elektrik-Elektronik Mühendisliği ölümü Güç Dağıtım Sistemleri Laboratuarı İR FZLI TRNSFORMTÖR Deneyin macı: ) Mıknatıslanma karakteristiği ve fazlı transformatörün doğrusal olmayan elektromanyetik bir cihaz olarak incelenmesi 2) Sargı polaritelerinin belirlenmesi 3) Gerilim regülasyonu ve verim 4) Sargı direncinin ölçümü 5) çık ve kısa devre testleri ile transformatör parametrelerinin belirlenmesi Hazırlık Soruları ) Şekil 2.9 da verilen histeresiz eğrisini kullanarak uygulanan sinüsoid gerilimin ürettiği uyarma akımını nokta-nokta çiziniz en az 20 nokta kullanınız. 2) Transformatörlerde polarite testi niçin yapılır? 3) Üç adet bir fazlı transformatörü uygun şekilde bağlayarak bir tane üç fazlı transformatör elde ediniz. 4) Üç fazlı bir transformatör oluşturmak üzere, bir fazlı transformatörleri bağlarken sargı uçlarını rasgele bağlarsanız ne gibi problemlerle karşılaşabilirsiniz. 5) Transformatör eşdeğer devre modellerini sıralayıp, aralarındaki farkları açıklayınız. 6) Şekil 2. de verilen devrede I2=0, I 0, 0 ve P 0 W ise bu transformatörün giriş empedansı ne olur? 7) Şekil 2. de verilen devrede 2=0, I2=IK 0 (kısa devre), I 0, 0 ve P 0 W ise bu transformatörün giriş empedansı ne olur? 8) Xm X ve X2 ile RC R ve R2 olduğunu kabul ederek son iki şıkta istenenleri basitleştiriniz. Teori Şekil de verilen T-eşdeğer devre modeli güç transformatörleri için sıkça kullanılır. Eğer transformatörün demir çekirdeği normalde güç transformatörleri için kullanılan tipte ise aşağıdaki kabuller rahatlıkla yapılabilir.

2 m 2 X X ve X ve R C R ve R 2 u kabuller doğru olduğu sürece transformatör parametreleri iki basit testle belirlenebilir. çık devre testi kullanılarak RC ve Xm ölçülür. u test sırasında transformatörün çıkış tarafı boşta iken (I2=0 ) giriş sargısına gerilim uygulanıp, girişteki akım, gerilim ve güç ölçülerek paralel bağlı RC ve Xm hesaplanır. Kısa devre testi kullanılarak RT=R+R 2 ile XT=X+X 2 hesaplanır. u test sırasında çıkış sargısı kısa devre edilerek giriş sargısına nominal akım akacak kadar bir gerilim uygulanır. Giriş sargısı tarafından ölçülen akım, gerilim ve güç değerleri kullanılarak transformatör empedansının seri bileşenleri (R+jX ) ve (R2+jX 2) hesaplanır. I R X X2 R I 2 2 Rc Xm 2 Şekil. Transformatör eşdeğer devresi. İşlemler Laboratuarda kullandığınız transformatörün etiket ve kayıt bilgilerini not edip, aşağıda sıralanan işlemleri gerçekleştiriniz. ) Mıknatıslanma Karakteristiği Şekil 2 deki bağlantıyı kullanarak yüksüz durumdaki doyma eğrisini ölçünüz. Çıkış sargısı uçları açıkken giriş sargısının gerilimini 0 olttan nominal değerin %20 sine kadar yükseltiniz. elirli gerilim değerlerine karşılık gelen akım değerlerini ölçerek aşağıdaki tabloyu doldurunuz. I M Şekil 2. Doyma eğrisinin ölçümü b 55 a Güç Dağıtım Sistemleri - 4.2

3 (%) 0 %25 %50 %75 %00 %0 %20 (olt) I (mper) 0 UYRI: Nominal gerilimin %20 değerini aşmayınız. ksi halde transformatör çekirdeğindeki doyma nedeniyle akım değeri hızla yükselerek ölçü aletlerine zarar verebilir. 2) Polarite Testi ir transformatörün polaritesi değişik yöntemlerle belirlenebilir. unlardan bir tanesi Şekil 3 de verilmektedir. Giriş sargısını (-) çıkış sargılarından birisi ile ( örneğin a-b) seri bağlayınız. Kaynağın bağlı bulunduğu giriş sargısı (-) gerilimini ölçmek için ve noktaları arasına bir oltmetre bağlayınız. Giriş sargısına seri bağladığınız çıkış sargısının gerilimini ölçmek için bu sargı (a-b) uçlarına da bir voltmetre bağlayınız. irbirine seri bağlanmış olan giriş (-) ve çıkış (a-b) sargılarının toplam gerilimini birlikte ölçmek için de bu sargıların diğer uçları (-b) arasına da bir voltmetre bağlayınız. Şekil 3 de verilen bu bağlantıya göre, eğer -b=-b-a ise noktası ile b noktası aynı yönde polaritelenmiş demektir. ksi durumda, yani -b=+b-a ise noktası ile a noktası aynı yönde polaritelenmiş olur b a Şekil 3. Transformatör polarite testi 3) Gerilim Regülasyonu e erim Transformatörün verimini ve gerilim regülasyonunu belirlemek için Şekil 4 de verilen bağlantıyı yapınız. Çıkış sargısına bağlı yükün uçlarında nominal çıkış gerilimi gelecek şekilde giriş tarafındaki kaynağı ayarlayınız. Giriş devresinin gücü ile çıkış devresindeki akım ve gerilimi ölçünüz. Sonra yükü devreden çıkarıp, yüksüz durumda çıkış gerilimini ölçüp kaydediniz. Gerilim regülasyonu ve transformatör verimini belirleyiniz. Güç Dağıtım Sistemleri - 4.3

4 %GerilimRegülasyonu % 2TY * I2TY %erim 00 P 2OŞ 2TY 2TY 00 2TY I2TY P 2OŞ W b a Yük direnci 4) Direnç Ölçümü Şekil 4. Transformatör veriminin ölçülmesi Giriş sargısının direncini ölçünüz. Doğrudan bir Ohmmetre bağlayarak direnç ölçümü, küçük değerli dirençlerde temas hatasına yol açar. u nedenle D -I testi genelde alternatif bir yöntem olarak kullanılır. Şekil 5 de bağlantısı verilen bu yöntemde ayarlanabilen bir D güç kaynağını giriş sargısına bağlayınız (D kaynağının geriliminin başlangıçta 0 olmasına dikkat ediniz). Gerilimi dikkatlice artırınız. Nominal akım değerinin %50, %75 ve %00 oranlarına karşılık gelen gerilimleri kaydediniz ve ortalama D direnci hesaplayınız. D b 55 a Şekil 5. D -I testi. %50 Yük %75 Yük %00 Yük Ortalama I R I R I R R 5) çık Devre Testi Güç Dağıtım Sistemleri - 4.4

5 Şekil 6 da verilen bağlantı diyagramına uygun bağlantıları yapınız. Transformatörün çıkış sargılarının boşta olduğundan emin olunuz. Giriş gerilimi nominal değerinin %50, %00 ve %20 değerleri için, giriş devresinin akım gerilim ve gücü ile çıkış gerilimini ölçünüz. şağıdaki tabloyu kullanarak açık devre parametrelerini belirleyiniz. Transformatör sargı oranını (dönüştürme oranını) belirleyiniz. W b a Şekil 6. çık devre testi %50 N %00 N Not: I P 2 Cos δ Sin δ Xm Rc Nominal değerin 20 sini aşmayacak şekilde ayarlama yapınız. ksi halde aşırı akım transformatör çekirdeğindeki doyma nedeniyle oldukça yüksek değerlere ulaşacaktır. u durumda DMM nin sigortası atabilir. Xm I Sinφ Rc I Cos 6) Kısa Devre Testi Şekil 7 da verilen bağlantıyı yapınız. u bağlantıda transformatörün alt gerilim devrelerinden biri (a-b) kısa devre edilmiş durumdadır. Üst gerilim devresine (-) bağlı kaynağının gerilimini bu devreden nominal akım akıncaya kadar yavaş yavaş artırınız. şağıdaki tabloyu kullanarak RT ve XT yi bulunuz. ir Ohmmetre kullanarak R ve R2 değerlerini ölçüp, R+R2 ile yukarıda hesapladığınız RT yi kıyaslayınız. XT yi X ve X2 olarak iki eşit parçaya bölüp transformatör modelini tamamlayınız. Güç Dağıtım Sistemleri - 4.5

6 W b a Şekil 7. Kısa devre testi. %50 IN %00 IN ÖLÇÜMLER HESPLMLR I P RT ZT XT UYRI: Kısa devre testi sırasında alt gerilim devresi kısa devre edildiği için gerilim uygulanmaya başlayınca akım hızlı bir şekilde artar. Transformatör sargılarına zarar vermemek için çıkış akımı nominal değerine çıkıncaya kadar gerilimi oldukça yavaş artırınız. Nominal akım değerlerine ulaşıldığında gerilimin nominal değerine göre çok küçük değerlerde kalacağına dikkat ediniz. Sonuçların Değerlendirilmesi e Rapor ) Laboratuarda yapılan işlemleri kısaca açıklayıp, ölçülen verileri tablolar halinde sıralayınız. 2) Deneyin yapılan her aşaması ile ilgili sonuçları değerlendiriniz. 3) şırı yüksek gerilimin mıknatıslanma akımının değişimi ve mıknatıslanma karakteristiği üzerinde nasıl bir etkisi olur, belirtiniz. 4) Tam yük altındaki transformatörün dönüştürme oranı neden etiketinde yazılana tam eşit değildir? 5) Yüksek gerilim altında çalışan transformatörlerde kısa devre testi uygulanırken gerilimi daha yüksek olan tarafın kısa devre edilip, gerilimi daha düşük olan taraftan bir gerilim uygulanmasının nedenlerini açıklayınız. 6) Transformatörün giriş sargısına nominal 220 uygulandığını kabul ederek 55 luk çıkış sargısına 20 Ohm değerinde bir direncin bağlı olması halinde oluşacak akım ve gerilim (, I, 2, ve I 2) fazör diyagramını çiziniz. 50 k, 5 k/220 nominal değerlerine sahip bir fazlı transformatörün eşdeğer devre parametrelerini elde etmek için açık ve kısa devre testlerini nasıl uygulayacağınızı açıklayınız (giriş ve çıkış devrelerinin gerilimlerine dikkat ediniz). Güç Dağıtım Sistemleri - 4.6

Benzer belgeler

Öğrencinin Adı - Soyadı Numarası Grubu İmza DENEY NO 1 ÖN HAZIRLIK RAPORU DENEYİN ADI SERBEST UYARMALI D.A. GENERATÖRÜ KARAKTERİSTİKLERİ a) Boşta Çalışma Karakteristiği b) Dış karakteristik c) Ayar karakteristik