SVEUČILIŠTE JOSIPA JURJA STROSSMAYERA U OSIJEKU

ELEKTROTEHNIČKI FAKULTET OSIJEK

TRANSFORMATORI U ELEKTROENERGETSKOM SUSTAVU

Laboratorijska vježba 1

Student: Bojan Jakovljević D-816

Osijek, 2015.

Nakon modeliranja mreže u DIgSILENT programu, prema dobivenim uputama na vježbi potrebno je analizirati:

- utjecaj regulacijske preklopke transformatora na napone i tokove jalove snage u mreži;

- utjecaj parametara transformatora na tokove snaga i struje kratkog spoja;

- utjecaj vrste spoja transformatora na struje kratkog spoja.

Slika 1. Nacrtana mreža u programu DigSilent, s početnim položajima preklopki transformatora

Utjecaj regulacijske preklopke transformatora na napone i tokove jalove snage u mreži:

Promjenom položaja regulacijeske preklopke zapravo mijenjamo prijenosni omjer transformatora mjenjajući broj zavoja namota. Preklopka se u pravilu nalazi na primarnoj strani transformatora.

U programu DigSilent postavili smo na svim transformatorima parametre preklopke kao na slici 2.

Preklopka ima 10 položaja u oba smijera, a svakim položajem se prijenosni omjer mijenja za 1.5%

Slika 2. Postavljanje preklopke transformatora

Na slici 3 vidimo napone sabirnica nakon automatskog naštimavanja preklopki transformatora.

Slika 3. Proračuni tokova uz automatsko naštimavanje preklopki transformatora

Vidimo da se promjenom prijenosnog omjera transformatora utjecalo na tokove snaga u mreži te su se naponi povećali na sabirnicama 3, 6 i 8.

Preklopka se nalazi na visokonaponskoj strani što znači da povećanjem broja zavoja

na visokonaponskoj strani, napon na niskonaponskoj strani opada kako vidimo u

formuli: . Smanjivanjem broja namota na visokonaponskoj strani napon na niskonaponskoj strani raste, a napon na visokonaponskoj strani opada:

.

Važno je potrošačima isporučiti napon točno određenog iznosa uz dozvoljena odstupanja +-10%, i da je frekvencija 50 Hz.

Utjecaj parametara transformatora na tokove snaga i struje kratkog spoja:

U ovom dijelu vježbe se mijenjao napon kratkog spoja transformatora i ispitivao se utjecaj toga na struju kratkog spoja na sabirnici.

Transformatori koji imaju veći napon kratkog spoja imaju i veću impedanciju a zbog toga su i otporniji na struju kratkog spoja jer ona bude manja.

U pokusu kratkog spoja sekundarne stezaljke se kratko spoje te se postupno povećava napon, napon pri kojem kroz transformator proteče nazivna struja se naziva napon kratkog spoja. Taj napon će biti veći što je veći otpor namota transformatora jer je tada potreban veći napon da potjera nazivnu struju.

Rezultate pokusa kratkog spoja na sabirnici 2 uz nazivnu vrijednost napona kratkog spoja transformatora T1 (12.1%) vidimo na slici 4.

Slika 4. Trofazni kratki spoj na sabirnici 2 uz nazivne iznose napona kratkog spoja

Rezultate pokusa kratkog spoja na sabirnici 2 uz vrijednost napona kratkog spoja transformatora T1 veću od nazivne (15.1%) vidimo na slici 5.

Slika 5. Trofazni kratki spoj na sabirnici 2 uz napona kratkog spoja veći od nazivne vrijednosti

Rezultate pokusa kratkog spoja na sabirnici 2 uz vrijednost napona kratkog spoja transformatora T1 manju od nazivne (9.1%) vidimo na slici 6.

Slika 6. Trofazni kratki spoj na sabirnici 2 uz napon kratkog spoja manji od nazivne vrijednosti

Iz prethodnih rezultata jednostavnog pokusa vidimo da se kao što je već rečeno povećanjem napona kratkog spoja transformatora smanjuje struja kratkog spoja.

Napon T1 ima najveći utjecaj na struju kratkog spoja jer se nalazi najbliže mjestu kvara.

Utjecaj vrste spoja transformatora na struje kratkog spoja:

U ovom pokusu se dodao još jedan transformator preko kojega se napaja potrošač L1, dio sheme se vidi na slici 7.

Slika 7. Potrošač L1 napajan preko dvonamotnog transformatora

Vrsta spoja transformatora će se mijenjati a na sabirnici do potrošača se simulira kratki spoj.

Prvo se simulira dozemni kratki spoj, transformator u spoju Dyn0 , zvijezdište direktno uzemljeno (Slika 8.). Nakon toga se simulira dozemni kratki spoj uz zvjezdište uzemljeno preko otpora od 21.5 Ohma.

Slika 8. Dozemni kratki spoj, Dyn0, otpornik 21.5 Ohma

Slika 9. Dozemni kratki spoj, Dyn0

Iz pokusa se vidi da prilikom zemljospoja ako zvjezdište nije uzemljeno preko otpora jako velika struja poteče kroz zemlju i jednu fazu transformatora, to može biti opasno za ljude, životinje i imovinu te se treba što prije prekinuti takvo stanje.

Budući da uz direktno uzemljenje zvjezdišta poteče ogromna struja zaštitna oprema bi morala biti dimenzionirana za velike struje, a to bi joj povećalo i cijenu te se zbog toga zvjezdište uzemljuje ili preko otpora ili preko svitka.

U ovom pokusu se zvjezdište uzemljilo preko otpornika pa zbog toga poteče manja struja zemljospoja. Uzet je otpornik takvog iznosa da prilikom zemljospoja poteče struja od 0,3 kA. Bitno je da ipak poteče određena struja kvara kako bi ju zaštitna oprema detektirala i prekinula taj dio mreže..

Kod ostalih vrsta kratkih spojeva uzemljenje ima manje utjecaja.