Data oddania sprawozdania BADANIA ODBIORNIKÓW TRÓJFAZOWYCH

Transkrypt

1 LORTORIUM ELEKTROTEHNIKI I ELEKTRONIKI Grupa Podgrupa Numer ćwiczenia 5 Lp. Nazwisko i imię Ocena Data wykonania 1. ćwiczenia. Podpis prowadzącego 3. zajęcia Temat Data oddania sprawozdania DNI ODIORNIKÓ TRÓJFZOYH ykaz przyrządów Lp. Oznaczenie przyrządu na schemacie Nazwa przyrządu 1 Miernik wielofunkcyjny Miernik wielofunkcyjny 3 Miernik wielofunkcyjny 4 N mperomierz 5 TR Transformator trójfazowy 6 Ł 1 Łącznik trójsekcyjny 7 Ł Łączniki jednosekcyjny Typ przyrządu Zakresy pracy Tabela 1. Numer 8 Rezystancja/impedancja odbiornika R=470 Ω L=1,04 H 9 Z, Impedancje odbiorników b/n b/n Ogólna charakterystyka badań odbiornika w sieci trójfazowej adania odbiorników trójfazowych dotyczyć będą pomiarów mocy wydzielonej na odbiorniku połączonych z siecią trójfazową w układzie w gwiazdę i w trójkąt. ykonane będą pomiary mocy czynnej i pozornej wydzielonej na 3 gałęziach (, Z, ) obciążenia umieszczonego pomiędzy punktami zgodnie z rys Punkt N dla podłączenia w gwiazdę jest nazywany punktem neutralnym odbiornika. Impedancje Z gałęzi obciążające poszczególne fazy mogą się różnić lub być jednakowe. adania przeprowadzone będą dla przypadku symetrycznego (impedancje odbiorników wszystkich faz jednakowe) i niesymetrycznego (jedna z impedancji odbiorników różni się od pozostałych) obciążenia. Niesymetryczność wprowadzona będzie poprzez zmianę charakteru impedancji wybranej gałęzi (impedancja rzeczywista) lub rozwarcie w jednej z linii zasilających (nieskończona impedancja).

2 L 1 L 1 N N Z Z L L Rys Sposoby połączenia odbiornika trójfazowego z siecią trójfazową w gwiazdę lub w trójkąt Pomiary mocy (czynnej i pozornej) wydzielonej w gałęziach odbiornika mogą być realizowane klasycznymi metodami w oparciu o: watomierz, woltomierz i amperomierz lub zintegrowanym miernikiem mocy. klasycznych pomiarach wykonywany jest pomiar mocy czynnej przy pomocy watomierza a moc pozorna wyznaczana jest w pośredni sposób poprzez pomiary wartości skutecznych prądu w i napięcia kolejnych fazach odbiornika. Miernik mocy () jest miernikiem zintegrowanym realizującym funkcje pomiarowe: watomierza, woltomierza i amperomierza. Umożliwia on między innymi pomiary: mocy czynnej (P), wartości skutecznych napięcia (U) i prądu (I) oraz współczynnika mocy (cos(φ)). Tożsamość sposobów pomiaru mocy przedstawia rys.5.0. Punkty i N IN należy podłączane do odpowiedniej pary punktów z rys.5.19, natomiast punkty i N OUT do jednej z faz odbiornika. Rys.5.0. Klasyczny i zintegrowany sposoby pomiaru mocy w sieci zasilającej

3 5.5.. adania odbiornika połączonego w gwiazdę Ł 1 L 1 L Transformator Ł N c c N IN N N OUT a a L OUT N N IN OUT b N N IN OUT Z L R 1' 1 ' N b Rys.5.1. Układ pomiarowy do badania odbiornika połączonego w gwiazdę Pomiary dla sieci 3 przewodowej Do zacisków sieci trójprzewodowej, której przewody na tablicy rozdzielczej oznakowane są jako L 1,L, należy podłączyć transformator obniżający napięcie. złożone z 3 impedancji Z połączone z miernikami mocy typu GPM-81 połączyć z sobą w trzy pary zgodnie z rys.5.1. Zwrócić uwagę na opis zacisków miernika GPM-81. Impedancje Z należy podłączyć do zacisków i N OUT odpowiedniego miernika. ówczas z zacisków i N IN właściwych par miernik-impedancja (np. para a -a itd.) widoczne są gałęzie odbiornika połączonego w gwiazdę. Gałąź o zaciskach a -a należy połączyć z zaciskami i N sieci. połączony w gwiazdę (sieć 3 przewodowa) P 1 U 1 I 1 cos(φ 1 ) P U I cos(φ ) P 3 U 3 I 3 cos(φ 3 ) Symetryczny Niesymetryczny Zwarte - Zwarte 1- Tabela Rozwarta linia L 1

4 podobny sposób połączyć gałęzie b -b (zaciski i N ) oraz c -c (zaciski i N ). Uzyskany odbiornik w połączeniu w gwiazdę o wyróżnionych zaciskach należy połączyć z wyjściem transformatora trójfazowego 3x15 50Hz poprzez łącznik Ł 1 trójsekcyjny oraz łącznik Ł jednosekcyjny. Łącznik trójsekcyjny Ł 1 służy do podłączenia odbiornika do sieci, natomiast jednosekcyjny Ł do rozwierania linii L 1. Niesymetryczność odbiorników uzyskujemy zwierając zaciski - lub 1- na odbiorniku. adania przeprowadzić dla odbiornika symetrycznego, niesymetrycznego i rozwartej jednej linii. yniki pomiarów wpisać do tabeli Pomiary dla sieci 4 przewodowej połączony w gwiazdę (sieć 4 przewodowa) P 1 U 1 I 1 cos(φ 1 ) P U I cos(φ ) P 3 U 3 I 3 cos(φ 3 ) I N Symetryczny Niesymetryczny Zwarte - Zwarte 1- Tabela 3 Rozwarta linia L 1 Pomiary mocy odbiornika w sieci 4 przewodowej przeprowadzamy w układzie jak na rys.5.1 po wprowadzeniu dodatkowego połączenia punktów neutralnych sieci N z punktem neutralnym N odbiornika (linia przerywana na schemacie). Ponadto w linię dodatkowej należy włączyć amperomierz N. Pomiary wykonać dla przypadków jak w sieci 3 przewodowej. yniki wpisać do tabeli 3.

5 adania odbiornika połączonego w trójkąt Zmontować układ pomiarowy zgodnie z rys.5.. adania przeprowadzić dla takich samych przypadków co w punkcie yniki pomiarów wpisać do tabeli 4. Ł 1 Ł L 1 Transformator Z N N IN OUT c c a a N IN 1' 1 ' L R N OUT L N IN b b N OUT Rys.5.. Układ pomiarowy do badania odbiornika połączonego w trójkąt połączony w trójkąt P 1 U 1 I 1 cos(φ 1 ) P U I cos(φ ) P 3 U 3 I 3 cos(φ 3 ) Symetryczny Niesymetryczny Zwarte - Zwarte -1 Tabela 4 Rozwarta linia L 1

6 5.6. Opracowanie wyników. - obliczyć wielkości wyszczególnione w tabeli 5 na podstawie pomiarów: P k R k = I k φ k =arccos(φ k ) X k =R k tg(φ k ) Z k = P=P 1 +P +P 3 Q= X1 I1 X I X 3 I3 S P Q. - narysować wykresy wskazowe prądów i napięć na odbiorniku dla wszystkich badanych przypadków, wykorzystując dane liczbowe napięć i prądów fazowych odbiornika oraz kata φ przesunięcia fazowego napięcia względem prądu fazowego poszczególnych odbiorników zamieszczonych w tabeli 5. Należy uwzględnić indukcyjny charakter obciążenia. - przeprowadzić analizę zmian wartości prądów fazowych odbiornika oraz prądu I N. U k I k Liczba przewodów R 1 R R 3 1 [ 0 ] [ 0 ] 3 [ 0 ] X 1 X X 3 Z P Q var S Tabela 5 niesymetryczny symetryczny Rozwarcie L 1 Zwarcie - Zwarcie 1- Gwiazda Trójkąt Gwiazda Trójkąt Gwiazda Trójkąt Gwiazda Trójkąt Literatura: [1] Z. łodarczyk: Elektrotechnika cz. III Skrypt T, []. Miedziński: Elektrotechnika. Podstawy i instalacje elektryczne. PN, 1997.