Üç Fazlı Transformatörler 1.Kısım: Sargı Direncinin Belirlenmesi

Üç Fazlı Transformatörler
1.Kısım: Sargı Direncinin Belirlenmesi:
Kurulum Şeması
Üç fazlı transformatörlerin sargı direncinin belirlenmesi bir fazlı transformatördeki yöntemle aynıdır.
Bir Fazlı transformatörün sargı direncinin belirlenmesi için gerekli
bağlantı şekli yanda görüldüğü gibidir. Temel mantık sargılara DC
gerilim ampermetre üzerinden verilir, sargılara paralele voltmetre
bağlanır ve sarı üzerindeki gerilim ölçülür sargılara seri bağlı olan
ampermetre üzerinden geçen akım ölçülür ve Rx=V/I dan direnç
belirlenir.
Bizim ölçümünü yaptığımız Trafonun sargı direncini belirlemek
için öncelikle primer sargılarının bir birine seri bağladık ve tek bir primer
sargısı elde ettik böylece bir birine seri bağlı direnç elde edilmiş olur.
V/I formülünü burada elde ettiğimiz değerler üzerinden aynen uygularız. Bulduğumuz direnç değeri
transformatörlerin primer sargı dirençlerinin toplamı olur. Elde ettiğimiz sonuçlara göre Rx direncinin değeri
her gerilim için aynı veya bir birine yakın çıkmalıdır. Yandaki şekilde görülen Rs direnci bizim uygulamamızda
kullanılmamıştır. Rs direncinin görevi akımı sınırlamaktır bu dirence ihtiyaç duyulmasının sebebi ise gerilim
kaynağının sabit ayarlana bilir olmayışıdır. Bizim kullandığımız gerilim kaynağı ayarlı olduğu için Rs direncini
kullanmadık.
Elde edilen değerler:
Sarım
1U1/1U4
Ampermetre (A)
0.0902
0.213
0.3803
1V1/1V4
0.0902
0.213
0.3803
1W1/1W4 0.0902
0.213
0.3803
𝑽
Voltmetre(V)
Rx= 𝑰 ( Ω)
1.06
2.52
4.5
1.06
2.52
4.5
1.06
2.52
4.5
11.75
11.830
11.830
11.75
11.830
11.830
11.75
11.830
11.830
2.Kısım: Dönüşüm Oranının Belirlenmesi:
Dönüşüm oranının belirlenmesi için gerekli bağlantı şekli.
Temel mantık yine bir fazlı trafodaki gibidir trafonun girişine (primerine) bir gerilim uygulanır ve çıkışından yine
bir gerilim alınır (sekonder gerilimi). Transformatörlerde primer şu sargı sekonder bu sargı diye bir dayanak
(sabit bir durum) söz konusu değildir. Giriş sinyalinin verildiği sargılar primer çıkışın alındığı sargılar ise
sekonderdir.
𝑁1
𝑉1
Dönüştürme oranı 𝑁2 = 𝑉2 dir. Temel mantık bu dur.
3 fazlı trafonun bağlantı şekli △⇾Y ‘dır. Giriş sargıları (primer) üçgen bağlanmıştır. Çıkış sargıları (sekonder)
yıldız bağlanmıştır.
Sekonder sargılarının bağlantısı
Sarım
Primer sargılarının bağlantısı
𝑉
𝑉𝐿𝑉 (V)
𝑉𝐻𝑉 (V)
Kf=𝑉 𝐿𝑉 , oran
14.52
36.68
60.5
37.27
94.4
157.2
0.389
0.388
0.384
𝐻𝑉
U
Bulduğumuz oranın doğruluğunu ispat edecek olursak; N1=213+213=426 ,N2=552+552=1104 olur.
𝑁1
𝑁2
𝑉1
= 𝑉2 =>
426
1104
= 0.385 ,
𝑉1
𝑉
14.52
𝑁1
𝑉1
= 37.27=0.389 => 𝑁2 ≈ 𝑉2 olduğu görülür.
3.Kısım: Boşta Çalışma:
Deney için gerekli bağlantı şekli
Boş çalışma deneyi bir fazlı transformatördeki mantıkla aynıdır. Girişe bir sinyal uygulanır (primer) çıkış sargı
uçları boş bırakılır (sekonder). 3 fazlı transformatörlerde de durum bundan farklı değildir. Tek fark 3 adet
sekonder ve primer sargının bulunmasıdır. 3 fazda 3 farklı giriş olacağından 3 farklıda çıkış olacaktır bu durum
yukarıdaki şekilde gözlenmektedir.
Bir fazlı transformatöre de hesaplamalar şu şekilde idi;
Aynı hesaplamalar tek bir faz için aynen geçerlidir.Bu
hesaplamaların her
bir faz için ayrı ayrı yapılmasına gerek yoktur.Çünkü Transformatörün 3 ayrı primer sargısı da aynı özelliktedir.
Dolayısıyla bir faz için yapılmış hesaplama diğer faz için de bire bir aynıdır (aynı olmak zorundadır).
𝑉0
10
16.72
20.83
Akım (A)
3.13
4.44
5.05
CosØ0 =
0.112
0.114
0.114
𝑃0
𝑉0 𝑥𝐼0
Güç (W)
3.5
8.5
12
Bu hesaplamalar yalnızca tek bir primer sargısı için yapılmış olup diğer sargılar içinde bire bir aynısıdır.
So1=Vo x Io=31.3 VA
Qo1=√(𝑆𝑜)2 − (𝑃𝑜)2 =31.1VAR
𝑅𝑐1 =
𝑉𝑜 2
= 28.571Ω
𝑃𝑜
𝑉𝑜 2
𝑋𝑐1 =
𝑄𝑜
= 3.21𝛺
Rc (Ω)
1-)28.57
2-)32.88
3-)36.157
32.535
Xc(Ω)
3.21
3.790
4.73
3.91
So (VA) Qo (VAR)
31.3
31.1
74.236 73.745
92.485 91.70
Ortalama değer
Po(W)
3.5
8.5
12
3.Kısım: Kısa Devre:
Kısa devre deneyi için gerekli bağlantı şeması
Kısa devre deneyinde primer sargılardan giriş sinyali uygulanır, sekonder sargıları ise kısa devre edilir ve kısa
devre deneyi gerçekleştirilmiş olur. Bir fazlı transformatörlerde ki durum temel olarak 3 fazlı transformatörde
de geçerlidir. Buradaki fark 3 primer ve 3 sekonder sargının olmasıdır. Biz bu deneyde tek bir faz için ölçümler
yaptık ki bu ölçümler diğer fazlar içinde geçerlidir.
Primer Bağlantısının açık görünüşü
𝐼𝑆𝐶 (A)
𝑉𝑆𝐶 (V)
Sekonder bağlantısının açık görünüşü
𝑃
𝑃𝑆𝐶 (W)
𝑐𝑜𝑠Ø𝑆𝐶 =𝑉 𝑆𝐶
𝑥𝐼
1.44
1.6
1.72
14.97
17.04
18.53
0.185
0.183
0.188
𝑆𝐶
𝑆𝐶
4
5
6
Tek fazlı transformatörüler için eş değer devrenin çıkarılışı ve formülleri;
𝑆𝑠𝑐1 = 1.44𝑥14.97=21.556 VA
Qsc1=√(21.556)2 − 42 =21.182VAR
4
Req1=1.442=1.922 𝛺
21.182
Xeq1= 1.442 =10.522 𝛺
Oran 1:1 ise
𝑁1
276 46
Oran= 𝑁2 = 426=71=> Req1=46K+71K=1.922 𝛺 =>K=0.0164 R1=46x0.0164=0.7544 𝛺
Xeq1=10.522=117K=>K=0.0899
R2=71x0.0164=1.644 𝛺
X1=4.1354 𝛺
X2=6.3829 𝛺
1
2
3
𝑆𝑠𝑐(VA)
21.556
27.26
31.876
Qsc(VAR)
Req( 𝛺)
21.182
1.922
26.797
1.953
31.306
2.028
Yaklaşık değerler
Xeq( 𝛺)
10.522
10.467
10.774
R1( 𝛺)
0.7544
0.755
0.797
0.768
R2( 𝛺)
1.644
1.644
1.228
1.505
X1( 𝛺)
4.1354
4.1124
4.2359
4.161
R’2=R2xÜ2 =1.505x6.716=10.107 Ω
X’2σ=X2σÜ2 =6.420x6.716=43.11Ω
X2( 𝛺)
6.3829
6.3474
6.532
6.420