FAKLTA ELEKTROTECHNKY A KOMNKAČNÍCH TECHNOLOGÍ VYSOKÉ ČENÍ TECHNCKÉ V BRNĚ Měření a výpočet netočivých impedancí distribučního transormátoru a vedení vn (Distribuce elektrické energie - BDEE) Autoři textu: ng. David Topolánek, h.d. ng. Martin aar, h.d. Květen 2013 eower novace výuky elektroenergetiky a silnoproudé elektrotechniky ormou e learningu a rozšíření prakticky orientované výuky O VK C.1.07/2.2.00/15.0158
2 Měření a výpočet netočivých impedancí distribučního transormátoru a vedení vn Cíle úlohy: Úkolem tohoto laboratorního cvičení je experimentální zjištění jednotlivých příčných i podélných netočivých impedancí vybraného distribučního transormátoru a segmentu venkovního vedení. 2.1 adání 1. Domácí příprava: Každý student si důkladně prostuduje teoretický rozbor a postup měření. ejména základní principy měření transormátoru naprázdno a nakrátko. Dále je pro pochopení smyslu laboratorní úlohy nezbytné se zorientovat v problematice rozkladu nesymetrických napětí či proudů do jednotlivých složkových soustav (sousledné zpětné a netočivé). 2. Spočtěte jmenovité proudy jednotlivých vinutí transormátoru a stanovte maximální možné odběrové proudy pro jednotlivá měření. 3. Miniprotokol: a) Ověřte štítkové hodnoty transormátoru b) Vypočtěte podélné netočivé složky se zapojeným a rozpojeným terciálním vinutím podle níže uvedených vzorců. c) Vypočtěte netočivou kapacitu segmentu venkovního vedení a proveďte zhodnocení s ohledem na parametry modelu vedení (štítkové údaje). 4. rotokol: a) Vypočtěte příčné a podélné netočivé složky se zapojeným a rozpojeným terciálním (kompenzačním) vinutím podle níže uvedených vzorců. b) hodnoťte vliv kompenzačního vinutí. c) Vypočtěte podélné a příčné netočivé impedance segmentu vedení a zhodnoťte naměřené výsledky se štítkovými hodnotami segmentu vedení (podélné parametry R, L a příčné parametry G, C). 2.2 ostup měření A) Měření netočivých impedancí třívinuťového tříázového distribučního transormátoru Ověřte, zda štítkové údaje předloženého transormátoru odpovídají údajům níže uvedeným: Napětí a výkon primárního vinutí: 3x400/230V, 2 kva Napětí a výkon sekundárního vinutí: 3x100/57,7V, 2 kva Napětí a výkon terciálního (kompenzačního vinutí: 3x100 V, 600 VA Standardní zapojení vinutí transormátoru: YNyn0d1 Vyčíslete jmenovité proudy jednotlivých vinutí n, ns, nt. a) Experimentální zjištění podélné netočivé impedance transormátoru roveďte měření za účelem zjištění veličin potřebných pro výpočet podélné netočivé impedance transormátoru mezi primárním a sekundárním vinutím S. Schéma zapojení je uvedeno na obrázku (Obrázek 2.1). Měření i výpočet proveďte se zapojeným a) a rozpojeným b) kompenzačním (terciálním) vinutím. Během měření nesmí překročit monitorovaný proud hodnotu třínásobku jmenovitého proudu primárního vinutí transormátoru n.
aznamenejte si hodnoty netočivého proudu (A 1 )procházejícího sekundárním vinutím, které jsou potřebné pro zhodnocení unkce terciálního (kompenzačního) vinutí. Obrázek 2.1: Schéma zapojení pro měření podélné netočivé impedance transormátoru Modul podélné impedance netočivé složky lze vypočíst pomocí následujícího vzorce: S = 3 0 _ ( 2.1 ) a příslušný úhel: 0 _ S ( 2.2 ) b) Experimentální zjištění příčné netočivé impedance transormátoru 1) roveďte měření za účelem zjištění veličin potřebných pro výpočet příčné netočivé impedance transormátoru z jeho primární strany. Schéma zapojení je uvedeno na obrázku (Obrázek 2.2). Měření i výpočet proveďte se zapojeným a) a rozpojeným b) kompenzačním (terciálním) vinutím. Během měření nesmí překročit monitorovaný proud hodnotu třínásobku jmenovitého proudu primárního vinutí transormátoru n. Měření provádějte při maximálním jmenovitém napětí primárního vinutí (230V). Obrázek 2.2: Schéma zapojení pro měření příčné netočivé impedance transormátoru z primární strany
Modul příčné impedance netočivé složky lze vypočíst pomocí následujícího vzorce: 0 _ 0 = ( 2.3 ) a příslušný úhel : 0 _ 0 ( 2.4 ) 2) roveďte měření za účelem zjištění veličin potřebných pro výpočet příčné netočivé impedance transormátoru z jeho sekundární strany. Schéma zapojení je uvedeno na obrázku (Obrázek 2.3). Měření i výpočet proveďte se zapojeným a) a rozpojeným b) kompenzačním (terciálním) vinutím. Během měření nesmí překročit monitorovaný proud hodnotu třínásobku jmenovitého proudu sekundárního vinutí transormátoru ns. Měření provádějte při maximálním jmenovitém napětí sekundárního vinutí (57,7 V), případně lze i při napětí 100V. Obrázek 2.3: Schéma zapojení pro měření příčné netočivé impedance transormátoru ze sekundární strany Modul příčné impedance netočivé složky lze vypočíst pomocí následujícího vzorce: 0 _ S 0 = ( 2.5 ) a příslušný úhel : 0 _ S 0 ( 2.6 ) B) Měření netočivých impedancí venkovního vedení 1) roveďte měření za účelem zjištění veličin potřebných pro výpočet podélné netočivé impedance segmentu vedení. Schéma zapojení je uvedeno na obrázku (Obrázek 2.4). Maximální jmenovitý proud vedení je 2 A. Během měření nesmí překročit monitorovaný proud hodnotu rovnou třínásobku tohoto jmenovitého proudu ( max 6 A).
Obrázek 2.4: Schéma zapojení pro měření podélné netočivé impedance vedení Modul podélné netočivé impedance vedení lze vypočíst pomocí následujícího vzorce: V = 3 0 _ ( 2.7 ) a příslušný úhel: 0 _ V ( 2.8 ) 2) roveďte měření za účelem zjištění veličin potřebných pro výpočet příčné netočivé impedance vedení. Schéma zapojení je uvedeno na obrázku (Obrázek 2.5). Měření provádějte při napětí 100V. Obrázek 2.5: Schéma zapojení pro měření příčné netočivé impedance vedení Modul příčné netočivé impedance vedení lze vypočíst pomocí následujícího vzorce: a příslušný úhel: = 3 0 _ V 0 ( 2.9 ) 0 _ V 0 ( 2.10 )
2.3 ávěr Veškeré naměřené či vypočtené výsledky zpracujte do přehledných tabulek. Jednotlivé zjištěné netočivé impedance musí být jednoduše porovnatelné.