MERENJE ELEKTRIČNIH VELIČINA

Transcript

1 MEENJE ELEKTČNH VELČNA

2 SADŽAJ VOD Osnvne vrste ispitivanja u dnsu na svrhu i prizvd Kntrla Vrste ispitivanja u dnsu na svrhu Vrste ispitivanja s bzirm na prizvd Načini ispitivanja i brada rezultata Zvanične pisane isprave (dkumenti)... 7 MEENJE OSNOVNH ELEKTČNH VELČNA Merenje električne struje i napna Merni transfrmatri Napnski merni transfrmatri Strujni merni transfrmatri Merenje aktivne snage..... Merenje aktivne snage jednsmerne struje..... Merenje aktivne snage naizmenične struje Elektrdinamički vatmetar Merenja snage u trfaznim sistemima Metda dva vatmetra (Arnva sprega) Metda tri vatmetra Merenje reaktivne snage Merenje reaktivne snage u jednfaznim sistemima Merenje reaktivne snage u trfaznim sistemima Merenje tpra namta Merenje aktivng tpra - metdm Merenje tpra namta električnih mašina jednsmerne struje Merenje tpra namta jednfaznih i višefaznih klektrskih mašina Merenje tpra trfaznih namtaja Merenje tpra izlacije Literatura... 9

3 VOD Svrha ispitivanja je dbijanje relevantnih infrmacija vezanih za vrednsti izvesnih veličina, načine dgađanja pjava i svjstva prizvda i ugrađene preme, u vm slučaju električnih mašina i transfrmatra. spitivanjima se prveravaju: tehnička svjstva (kvalitet materijala, uptrebljeni delvi, tehnlška i knstrukcina rešenja, izdržljivst u dnsu na dređena naprezanja (npr. dielektrična, mehanička, termička), zapakvanst, knzerviranst), funkcinalna svjstva (spsbnst izvršavanja dređene ulge-namene, radne karakteristike, trajnst u dnsu na dređene uslve krišćenja) i eknmska svjstva (gubici, stepen iskrišćenja). nfrmacije dbijene ispitivanjima su nephdne za dlučivanja u svim fazama živtng veka električnih mašina i transfrmatra (faze idejng rešenja, prjektvanja, razvja, izgradnje, nabavke, eksplatacije i državanja). Cilj prizvđača je da napravi tržišn knkurentan uređaj čijm prdajm mže da stvari maksimalnu zaradu. Ovaj uslv je direktn pvezan sa eknmskim parametrima (cena, uslvi plaćanja, marketing, pnuda kja su definisana regulativima (pravilnici, nrme, prpisi, zakni, standardi) te ddatnim (ugvrenim) ispitivanjima kja se sprvde na pseban zahtev kupca. Przvđač krz ulazne prvere (kntrle) materijala i sklpva, ispitivanja na pjednstavljenim mdelima i prttipvima, ispitivanja u tku prizvdnje, krz završna - standardna i specijalna (ugvrena) ispitivanja (ispitivanja kd preuzimanja), ka i krz pvratne infrmacije vezane za ispitivanja tkm eksplatacije i državanja dbija nephdne infrmacije kjima mže da ispravlja nedstatke u fazi prjekta, tehnlgije i knstrukcije. Naime, u fazi prjektvanja se primenjuju aprksimacije, pjednstavljeni matematički mdeli i pdaci vezani za iskustv te se električni prračun mže prvesti vrl tačn, magnetski nešt manje tačn, dk kd tpltng prračuna mže dći i d većih dstupanja, ak nema iskustva kd sličnih mašina. Pri tme treba imati u vidu da su prpisane tlerancije (dzvljene granice) pjedinih veličina priličn uske, št kmbinvan sa zahtevm za ptimiranjem prizvda, navdi prizvđača da št blje uskladi prjektn rešenje u dnsu na merenja (ispitivanja) na stvarnm bjektu. Kd same izgradnje, usled nesavršensti čveka, alata i mašina takđe mže dđi d dstupanja u dnsu na prjektna rešenja. z pmenutih razlga nephdn su stalne prvere d faze prjektvanja, pa sve d završnih ispitivanja.i ptražnja, rk ispruke), tehničkim parametrima (kvalitet, brj kmada, garancija, bezbeđenje servisa) i estetskim parametrima (dizajn, bja) uređaja. Kvalitet se dkazuje ispitivanjima Kupac (investitr) (kji mže ujedn da bude i krisnik) želi da pd št pvljnijim eknmskim uslvima kupi št kvalitetniji uređaj. Krz primpredajna ispitivanja (bičn su t ujedn i završna ispitivanja) kupac prverava da li uređaj zadvljava dgvarajuće prpise i, eventualn, neke psebne uslve definisane ugvrm. Krisnik krz ispitivanja tkm eksplatacije i državanja dbija važne infrmacije vezane za funkcinisanje uređaja u raznim pgnskim stanjima i uslvima, čime značajn mže da utiče na sigurnst, puzdanst, rasplživst i eknmičnst rada uređaja ili sistema. 3

4 Da bi se pristupil ispitivanjima električnih mašina i transfrmatra ptrebn je prethdn vladati znanjima vezanim za: bjekt merenja (u vm slučaju električne mašine ili transfrmatra ili njeng dela); fizičke veličine i tkve prcesa kje želim izmeriti (čest je ptrebn prceniti ili pznavati čekivane vrednsti (barem red veličine), uz pznavanje suštine fizičkg principa prcesa); standarde i prpise; tehnlgiju elektrtehničkih materijala; mašinske elemente u električnim mašinama ili u vezi sa njima; dgvarajuće metde merenja (pstupak, tačnst); primenu dgvarajućih mernih instrumenata i pribra (rukvanje, čitavanje, upravljanje i sl.); pznavanje smisla, razlga primene i principa rada i rukvanja premm niskg i, p ptrebi, viskg napna, pasnsti, mere zaštite na radu i pružanje prve pmći. Jedin pštujući navedena načela mguće je sigurn i kvalitetn izvesti ispitivanja.. Osnvne vrste ispitivanja u dnsu na svrhu i prizvd vm pglavlju biće reči snvnim ispitivanjima u dnsu na svrhu i prizvd... Kntrla Kntrla je nadgledanje u dnsu na nečije pnašanje, rad i rezultate rada, a sprvdi se kak tkm prizvdnje, tak i tkm krišćenja. prizvdnji se kntrla sprvdi radi državanja pgreški unutar tlerancija, zbg sprečavanja zluptrebe i izbegavanja uvećanja štete ili kvara. Time se pstiže eknmičnst prizvdnje uz siguranje dgvarajućeg (prpisang ili ptrebng) kvaliteta. Prilikm kntrlisanja se dređuje brj uzraka, način ispitivanja, ka i dzvljena, dnsn nedzvljena dstupanja d prpisang kvaliteta. eksplatacije se, u cilju planiranja blagvremeng remnta, ppravki, reknstrukcija i sl., sprvdi kntrla pstjansti ili prmene karakterističnih sbina. Time se pbljšava sigurnst, puzdanst, rasplživst i eknmičnst pgna... Vrste ispitivanja u dnsu na svrhu dnsu na svrhu ispitivanja delim na: azvjn- istraživačka - vim ispitivanjima se na bazi eksperimenta (isprbavanja) stiču nva saznanja nepznatim ili jš uvek nedvljn pznatim svjstvima materijala, delva, pdsklpva ili kmpletnih prizvda. Ova ispitivanja se mgu prvditi na mdelima, a uklik pstje tehnička, eknmska ili druga graničenja pristupa se 4

5 simulacijama. Ov ispitivanje prvdi prizvđač, u zavisnti d ptrebe i mgućnsti (kadrvskih, tehničkih, finansijskih, vremenskih i dr.). Za va ispitivanja mgu biti zanteresvane i druge institucije. Specijalna. va ispitavanja se mgu ubrjati: ispitivanja na gtvm prizvdu ili delu u razvjn istraživačke svrhe (zbg usavršavanje pstjećeg i, eventualn, razvja nvg prizvda); ispitivanja kja se bavljaju na tipu ili (n-tm) kmadu pseban (ugvren) zahtev kupca ili krisnika radi dbijanja ddatnih pdataka u pgledu eksplatacinih karakteristika prizvda; ispitivanja u pgunu u svrhu predviđanja prestalg veka trajanja, kja se primenjuju kada je pravdan vervati da je prizvd premaši plvinu veka trajanja; naknadna ispitivanja psle prestanka rada przvda (dela) zbg saznavanja stvarng stanja radikrišćenja tg prizvda na drugm mestu ili za druge namene, u razvjnistraživačke svrhe, zbg veštačenja (ekspertize) ili primene u druge svrhe. Za rezultate vih ispitivanja zainteresvani su prizvđač, kupac (investitr), krisnik i, eventualn, sud. Prttipska - mdelska: Ova ispitivanja prvdi prizvđač na prttipu (prauzrku) ili pjednstavljenim mdelima radi dbijanja infrmacija dejstvima primene nvih prjektnih, knstrukcinih i tehnlških rešenja. Tipsk: Ova ispitivanja prvdi (slidan) prizvđač radi ustanvljenja svjstava prvg karakterističng (uzrng) primerka u kviru svakg nvg tipa, dnsn u vezi sa nekm značajnm invacijm, prmenm, reknstrukcijm i sl.. Sadržaj vg ispitivanja je bičn dređen relevantnim prpisima. Tipska, ka i specijalna, ispitivanja mgu da se drede ili ugvre ka ika kmadna (ispitivanju se pdvrgava svaki prizvedeni kmad) ili ka ispitivanja na uzrcima. zrak mže biti dabran sistematski (svaki n-ti), statistički (p dređenim pravilima), sthastički (slučajn), predumišljajn (uprav taj), pri čemu se kd ispitivanja uzrka mgu drediti i različiti bimi ispitivanja (sam rutinska, sva tipklsa, pnek specijaln d uključiv razaranja. utinsk ispitivanje se pnavlja za svaki kmad, ili na uzrcima, radi pređenja sa rezultatima tipskg (ili specijalng) ispitivanja. Spisak rutinskih ispitivanja je prpisan, a najčešće se svdi na prveru izvesne tačke karakteristike. Primpredajn: Ova ispitivanja se prvde uz učešće (kntrlu) predstavnika kupca ili psrednika, sa ciljem da se prveri da li mašina zadvljava standardm prpisane uslve, ka i, eventualn, psebne, ugvrm definisane, zahteve kupca (krisnika). Običn dgvaraju završnim ispitivanjima, mada su mguće (na snvu ugvra) razne varijante ispitivanja. S bzirm na veličinu dstupanja pjedinih parametara u dnsu na prpisane tlerancije, kupac mže da preuzme uređaj, da preuzme uređaj uz plaćanje penala d strane przvđača (uklik se relativn mal prbiju zahtevane tlerancije), ili da u slučaju većih dstupanja dbije preuzimanje. Verifikacija ispitne i prizvdne dkumentacije je čest de primpredajnih ispitivanja. 5

6 ..3 Vrste ispitivanja s bzirm na prizvd spitivanja kd prizvđača zapčinju ulaznm kntrlm (sirvine, delvi, kmpnente), nastavljaju se u raznim fazama (fazna kntrla) tkm prizvdnje (prizvdna ispitivanja), da bi, na kraju prizvdng ciklusa, usledila završna ispitivanja (kja bičn ujedn predstavljaju primpredajna ispitivanja). svrhu transprta i skladištenja prvde se ispitivanja (prvere) pakvanja i knzervisansti. Tkm mntaže sprvde se mntažna ispitivanja, a pre puštanja u pgn završna ispitivanja na licu mesta (knačna kntrla). Tkm eksplatacije se prvde sistematske prvere (eksplatacina ispitivanja) sa preventivnm svrhm. Psle ppravke, zamene delva, reknstrukcije i sličn se prvde remntna ispitivanja, da bi psle prestanka rada prizvda (dela) usledila naknadna ispitivanja.. Načini ispitivanja i brada rezultata S bzirm na način ispitivanja delim na: pregledavanje - na nvu ljudskih čula, pre svega vida, utvrđuju se svjstva i stanje premljensti; identifikvanje -de pregleda tkm kjeg se prepznaje i utvrđuje pstjanje delva (p kličini i smeštaju), natpisa, znaka i drugg; prveravanje svjstava (narčit izdržljivsti) primenm gleda, pri čemu de prveravanja tkm kjeg se utvrđuje i ptvrđuje istinitst i ispravnst stvarng stanja nazivam verifikvanjem; merenje svjstava, pri čemu vde buhvatam i bračunavanje i prikazivanje (crtež, tabela..) izmerenih veličina. izračunavanje (dređivanje) - primenjuje se u slučajevima nije mguće prveriti ili izmeriti svjstva S bzirm na bradu rezultata razlikujem: preračunavanje - radi upredng prikazivanja rezultati ispitivanja se svde na željena svjstva (bičn nminalna, prpisana, ugvrena, garantvana); izrađivanje zvaničnih pismenih isprava zadvljavajućem kvalitetu ( certifikati (uverenja) i atesti (svedčanstva) ). spitivanja bavljaju priučeni ili specijalizvani ispitivači, dk lica kja veravaju certifikate i/ili ateste mraju da imaju dgvarajuće vlaštenje. nspekcija (kntrla ispitivanja) je nezavisan rgan (u dnsu na prizvđača) kji zvaničn kntrliše pnašanje, rad i rezultate rada tkm ispitivanja. nspekcija predstavlja kntrlu ispitivanja prizvđača, a buhvata pregled rezultata ispitivanja ili uvid, dnsn učešće, u rezultatima ispitivanja prizvđača. nspekciju bavljaju inspektri - kntrlri (primpredajna ispitivanja). Ekspertiza (veštačenje) je delatnst kjm se naknadn ustanvljava činjeničn stanje kje je prethdil nekm dgađaju, bičn sa nesrećnim i materijaln štetnim psledicama. Naknadna ispitivanja delva ili čitavg prizvda predstavljaju jedn d važnih sredstava ekspertize. Ekspertizu bavljaju eksperti (veštaci). 6

7 .. Zvanične pisane isprave (dkumenti) Zvanične pisane isprave (dkumenti) kje se izrađuju tkm ili psle ispitivanja su: izveštaj - sadrži rezultate ispitivanja, bičn uz bradu, sa ili bez cene; zapisnik (prtkl) predstavlja zvaničnu pismenu ispravu kja se sačinjava nepsredn psle primpredajnih ispitivanja, radi dkaza pravilnsti i verdstjnsti tih ispitivanja. Zapisnik ptpisuju (i veravaju) sve zainteresvane strane, a bezbeđuje ga inspekcija angažvana d strane kupca, preprdavca ili krisnika. mest zapisnika mže se sačiniti izveštaj inspekciji (kntrli ispitivanja); certifikat (uverenje) predstavlja zvaničnu pismenu ispravu prizvđača ili nadležne institucije kjm se verava kvalitet prizvda i ispitivanja u dnsu na važeće regulative; atest (svedčanstv) predstavlja zvaničnu pismenu ispravu prizvđača ili nadležne institucije kjm se svedčava kvalitet prizvda u dnsu na ptrebne, dgvrene ili ugvrene uslve kji nisu upše ili u dvljnj meri buhvaćeni regulativima; garancija (jemstv) predstavlja zvaničnu pismenu finansijsk-pslvna ispravu za neki prizvd kjm se garantuju (jemče) baveze prizvđača prema kupcu u slučaju smetnji u funkciji prilikm pravilng krišćenja prizvda u garantnm rku. Garantni rk je bičn za red veličine (grub, desetak puta) manji d čekivang veka uptrebe prizvda. z vljnsti prizvđača u dnsu na baveze u garantnm rku, uz izvesnu dzu preznsti, mže se zaključiti kvalitetu prizvda; ekspertiza predstavlja pismeni izveštaj ekperta (veštaka) sprvedenm veštačenju. 7

8 MEENJE OSNOVNH ELEKTČNH VELČNA Merenje električnih veličina se na fakultetima temeljn izučava u kviru bazng predmeta pd nazivm Električna merenja, Merenja u elektrtehnici, Elektrmetrlgija i sličn. Ovde će se dati sam pregled merenja snvnih električnih veličina bitnih za ispitivanja elektičnih mašina, ilustrvan dgvarajućim primerima. Osnvne električne veličine kjima će biti reči su električna struja i napn, snage, mski tpr namta i tpr izlacije. Za merenje električnih veličina kriste se prema principu rada mehanički i elektrnski, a prema načinu prikazivanja analgni i digitalni instrumenti. Danas su primeni dminantni elektrnski, digitalni instrumenti, mada u brazvnim labratrijama u našim uslvima i dalje prevlađuju mehanički, analgni instrumenti. adi pdsećanja, za merenje jednsmernih veličina bičn se kriste mehanički instrumenti sa "kretnim kalemm", čije je pkazivanje prprcinaln sa aritmetičkm srednjm vrednšću merene veličine, a skala im je praktičn linearna, dk se za merenje naizmeničnih veličina bičn kriste mehanički instrumenti sa "mekim gvžđem", čije je pkazivanje prprcinaln sa efektivnm vrednšću merene veličine, a skala im je u snvi nelinearna. nstrumenti sa kretnim kalemm imaju prek deset puta manju ptršnju i bičn veću tačnst, u dnsu na instrumente sa mekim gvžđem.. Merenje električne struje i napna Ovde neće biti psebn reči merenjima relativn malih struja i napna, kje se mgu izvesti standardnim instrumentima (ampermetrima i vltmetrima) nepsredn uključenim u mern strujn kl. Pri ile većim strujama i napnima takv rešenje pstaje nepraktičn i tešk izvdljiv, pa se tada uptrebljavaju merni šantvi ili merni transfrmatri. Merni transfrmatri smanjuju merene struje i napne na vrednsti kje su prikladne za merenje standardnim instrumentima, tj. redvn na nminalne struje d A ili5a i nminalne napne d 00 V, 00 V, 00 3 V i 00 3 V. jedn takvi merni transfrmatri služe za izlvanje mernih instrumenata d viskg napna u merenm krugu, tak da rukvanje s njima pstaje bezpasn. Zbg značaja primene kd ispitivanja električnih mašina, mernim transfrmatrima će biti više reči... Merni transfrmatri Merni transfrmatri mgućuju merenja u električnim klima u kjima se javljaju velike struje i/ili napni. Njihvm uptrebm pstižem sledeće prednsti: merenje struje i napna vrl različitih nazivnih dnsa transfrmiše se uvek na iste naznačene dnse, št smanjuje brj tipva mernih uređaja i mgućava njihvu serijsku prizvdnju; 8

9 pmću mernih transfrmatra merni instrumenti se dvajaju d viskih napna, pa rukvanje njima pstaje bezpasn a istvremen njihva knstrukcija se pjednstavljuje; merni instrumenti se mgu znatn udaljiti d mesta merenja, pa se time mgućava njihv pstavljanje na mestima dakle je najpvljnije upravljanje pstrjenjem; udaljavanjem instrumenata d mesta merenja sprečavam uticaj štetng dejstva magnetng i električng plja na merne uređaje, čime pvećavam tačnst merenja; psebnm izradm mernih transfrmatra zaštićuju se merni instrumenti d štetng termičkg i dinamičkg uticaja struja krakg spja. nduktivni merni transfrmatri sastje se d jezgra napravljeng d fermagnetng materijala, te d primarng i sekundarng namta, kji su međusbn dvjeni i izlvani zavisn d visine napna za kji su namenjeni. Primarni namt se direktn uključuje u strujn kl, a na sekundar se priključuju merni instrumenti ili zaštita. Prema električnj veličini kju mere, uptrebljavaju se dve vrste mernih transfrmatra: napnski i strujni. Primarni namt napnskg transfrmatra priključuje se paraleln prijemniku kjem se meri napn, pri tme struja krz primar mra biti znatn manja d struje prijemnika. Primarni namt strujng transfrmatra uključuje se redn s prijemnikm pa se u njemu ima struja prijemnika, dk je pad napna na primaru neznatan prema napnu prijemnika. Da bi sm na snvu merenja sekundarng napna/struje mgli jednstavn drediti kliki je primarni napn/struja, nephdn je da transfrmatr napne/struje transfrmiše u stalnm dnsu.takđe je nephdn da sekundarni napn/struja budu u fazi sa primarnim napnm/strujm. Ove uslve bi u ptpunsti zadvljava idealni transfrmatr, dk se kd realnih transfrmatra pjavljuje greška, kja mra da bude u definisanim granicama... Napnski merni transfrmatri Od napnskih transfrmatra se zahteva da transfrmišu merene napne u stalnm dnsu i gtv bez fazng pmeraja. Naznačeni dns transfrmacije k n napnskg transfrmatra definisan je dnsm njegvg naznačeng primarng napna n i naznačeng sekundarng napna n : k n = n n Standardni naznačeni primarni napni mernih transfrmatra jednaki su standardnim napnima električnih mreža. Naznačeni primarni napn dvplng izlvang napnskg transfrmatra jednak je primarnm međufaznm (linijskm) napnu mreže (npr. 35 kv ), a naznačeni napn jednpln izlvang napnskg transfrmatra jednak je faznm napnu mreže (npr. 35 / 3 kv ). prvm slučaju standardni naznačeni sekundarni napn je00 V ili, ređe, 00 V za prstrane sekundarne strujne krugve. drugm slučaju transfrmatr je standardni naznačeni sekundarni napn iznsi 00 3 V ili 00 3 V. Treba napmenuti da dns transfrmacije nije sasvim jednak brju navjaka u primarnm i sekundarnm namtu, neg je uvek nešt veći kak bi se smanjile greške zbg padva napna u napnskm transfrmatru. Napnska greška definisana je na vaj način: 9

10 p u k =. n [%] 00 Fazna greška δ u je fazna razlika (stav) između vektra primarng i sekundarng napna. Smer vektra bira se tak da idealnm transfrmatru fazna razlika bude jednaka nuli. Smatra se da je fazna greška pzitivna ak je vektr sekundarng napna vremenski ispred vektra primarng napna. Padvi napna u transfrmatru, a time i njegva napnska i fazna greška, zavise d pterećenja priključeng na sekundarne stezaljke. Vrednst pterećenja izražava se pmću njegve prividne admitanse i sačinica snage: Y = + X csϕ = + X / Opterećenje se mže izraziti i pmću prividne snage kju n trši pri nazivnm sekundarnm napnu (uz prpisani sačinic snage): P = Y n S bzirm na pterećenje kje se priključuje na njihvu sekundarnu stranu, uptrebljavaju se napnski transfrmatri za merenje i za zaštitu. Od prvih se zahteva veća tačnst, ali sam na uskm napnskm pdručju. Kd drugih se zahteva manja tačnst, ali je ptrebn da na bude držana na znatn širem napnskm pdručju...3 Strujni merni transfrmatri Strujni transfrmatri se kriste pri niskm napnu kada je struja veća d 5A i pri viskm napnu bez bzira na struju. Primarni namt strujng transfrmatra sastji se d jedng ili neklik zavja relativn velikg presjeka, i uključuje se redn u mern strujn kl. Suprtn tme, sekundarni namt se sastji d većeg brja zavja relativn malg preseka i priključuje se na instrumente sa zanemarivim tprm (ampermetri, redni namti vatmetra, brjila). Na taj način radni režim strujng transfrmatra je praktičn režim kratkg spja. Strujni transfrmatri se izrađuju za pet klasa tačnsti : 0,; 0,5; ; 3 i 0, imaju naznačene primarne struje u pdručju d A, a naznačenu sekundarna struja je u pravilu d 5 A (za unutrašnja pstrjenja). Standardne naznačene primarne struje su: 0-, Ai njihvi decimalni delvi i višekratnici. zavisnsti d namene, strujni transfrmatri imaju različite knstrukcije. adi sigurnsti sekundarni namt mra biti sigurn uzemljen, a radi izbegavanja preterang zagrevanja ne smem ga staviti tvrenim pri uključenju transfrmatra ili ga tvarati u tku rada. klik je namt sekundara tvren, transfrmatr dlazi u režim prazng hda. Pri tme indukcija u gvžđu jezgra praste mng puta u dnsu na njenu vrednst pri naznačenj struji (d,4...,8 T umest 0,08...0,T); u skladu s tim rastu i gubici u gvžđu te pri dužem radu neizbežn dlazi d zagrijavanja jezgra i kvara izlacije sekundarng namta. Međutim, glavnu pasnst predstavlja napn na priključcima tvreng sekundarng namta kji je vrl šiljastg blika, št se bjašnjava vema jakim zasićenjem magnetskg kla, zbg čega magnetni fluks transfrmatra pprima 0

11 blik jak spljštene krive.vrhvi napna velikih strujnih transfrmatra dstižu neklik hiljada vlti, št predstavlja veliku pasnst za ljude kji rukuju vim transfrmatrima. z navedeng je vidljiv klik je važan zahtev stalnm kratkm spju sekundarng namta strujng transfrmatra direktn ili prek instrumenta. Opterećenje strujng transfrmatra izražava se prek prividng tpra Z priključeng na sekundarng kl i njegvg sačinica snage cs ϕ ili, češće, pmću prividne snage priključeng strujng kla pri naznačenj sekundarnj struji i sačinicu snage cs ϕ : Z + = X, csϕ =, tg ϕ = X/ + X P = Z n S bzirm na pterećenje kje priključujem na sekundar strujnih transfrmatra razlikujem strujne transfrmatre za merenje i strujne transfrmatre za zaštitu. Kd strujnih transfrmatra za merenje trebal bi da sekundarna struja pri kratkm spju sam graničen praste kak bi sm zaštitili instrumente. Strujni transfrmatri za zaštitu trebali bi na sekundarnu stranu preneti i struje mngstruk veće d nazivnih. Za jedne i druge strujne transfrmatre definisana je strujna greška na sledeći način: p i K n [% ] = 00 Fazna greška δ i fazna je razlika između primarne i sekundarne struje. Smer vektra dabira se tak da u idealng transfrmatra fazna razlika bude jednaka nuli. Smatra se da je fazna razlika greška pzitivna ak je vektr sekundarne struje vremenski ispred ng u primarne struje. Zbg mgućnsti izbličenja sekundarne struje pri pvećanj primarnj struji zbg uticaja zasićenja u jezgru, definiše se slžena greška p : p is 00 T [%] = ( K i T 0 n i ) dt is. Merenje aktivne snage vm pglavlju biće reči merenju snage jednsmerne struje te aktivne i reaktivne snage jednfaznih i trfaznih sistema... Merenje aktivne snage jednsmerne struje Ptreba za merenjem snage jednsmerne struje kd električnih mašina se javlja kd: utršene snaga mtra sa jednsmernu struju ( P ), krisna snaga generatra jednsmerne struje ( P ) i snage ptršnje induktra mašine na jednsmernu struju ili sinhrne mašine ( ). p p

12 Merenje se, p pravilu izvdi pmću ampermetra i vltmetra za jednsmernu struju, dk vatmetar mže da psluži za cenu valvitsti dnsn impulsivnsti. + g p A A v g V V M _ Slika - Merenje snage jednsmerne struje Greška merenja jednaka je razlici snage dređene iz pkazivanja instrumenata i stvarne snage kju mtr prima: g p = v Ova greška je zanemariva, sim u slučaju mikrmašina, kada treba uyeti u bzir ptršnju instrumenata... Merenje aktivne snage naizmenične struje Za merenje aktivne snage naizmenične struje se p pravilu kriste vatmetri, za labratrijska merenja elektrdinamički (klase 0,; 0,; 0,5), a za industrijska merenja indukcini (klase ;,5;,5 ; 5). Danas u uptrebi prevladavaju elektrnski instrumenti.... Elektrdinamički vatmetar Aktivna snaga se na pdručju niskih frekvencija dređuje se pmću vatmetara, najčešće elektrdinamičkg tipa. Prilikm merenja snage se meri ddatn i struja i napn pterećenja, kak zbg kntrle pterećenja strujne, dnsn napnske grane tak i zbg dređivanja prividne i reaktivne snage ka i sačinica snage.

13 g A A W W p g W V V p Pp Slika - Merenje snage vatmetrm čija je napnska grana spjena na prijemnik g W W A A p g V V W p Pp Slika -3 Merenje snage vatmetrm čija je napnska grana spjena na izvr spj snaga izvra snaga prijemnika prema slici - P ( + ) prema slici -3 W + g ω P W + g v 3 + g W A P W t V + t W P ( + Na slici - je prikazan spj vatmetra na takav način da su napnske grane vatmetra pvezane na prijemnik, dk su na drugj slici napnske grane vezane na izvr, a u tabeli su date matematičke relacije vezane za prvi dnsn drugi slučaj. Pri merenju manjih snaga biće ptrebne krekcije zbg ptršnje instrumenata. Zbg tga se kriste i tzv: kmpenzvani vatmetri kd kjih nije ptrebna krekcija zbg ptršnje napnske grane, jer imaju ddatni pmćni namt s kjim se tklanja uticaj te ptršnje.pmćni namt ima ist tlik zavja klik i nepmični strujni kalem vatmetra, te je tesn uz njega namtan. W t ω A )

14 Elektrdinamički vatmetar ima dva kalema, d kjih je prvi pkretan sa strujm kja je srazmerna napnu ( ), dk je drugi nepkretan sa strujm pterećenja ( ). gde je : zmeđu kalema (namta) je međusbna induktivnst L čime se dbija mmenat dl M = i i, dθ L = Lm csθ, i = k csω t, i = cs t ( ω ϕ ). Srednja vrednst mmenta je: M = k csϕ pšt je sin θ = cnst. Snaga vatmetra se računa iz knstante k W i skretanja α : gde je : 0 = α P W = k W m α 0 0 -izabrani napnski pseg 0 -izabrani strujni pseg α m -pseg skale adi št preciznijeg merenja pželjn je da k w bude št manje. Ak se kriste merni transfrmatri ukupna knstanta će biti gde je : k = k k W k k =, k = Napnski transfrmatri se kriste kada je prijemnik na viskm napnu,dnsn kada je njegv napn viši neg št je napnski pseg vatmetra. Elektrdinamički vatmetri se kriste na nižim frekvencijama vrednsti d 0 khz. Na višim frekvencijama pteškće izaziva induktivitet napnskg kalema i međuinduktivitet kalema (bez gvžđa) dk kd vih sa gvžđem izazivaju vrtlžne struje u lameliranm gvžđu. Granična frekvencija se pvećava krišćenjem feritnih jezgara i jarma. 4

15 ..3 Merenja snage u trfaznim sistemima Merenja snage u trfaznim sistemima se vrše sa: jednfaznim vatmetrm, dva jednfazna vatmetra (Arnva sprega), tri jednfazna vatmetra, trfaznim vatmetrm. Merenje snage trfazng sistema jednim jednfaznim vatmetrm nije ubičajen za ile tačnija merenja. Ak se primeni ptrebn je paziti da se bezbedi fazni napn št približniji stvarnm uz prveravanje simetrije napna i struja. Trfazna merenja u trfaznim sistemima bez nultg vda se mgu baviti metdm dva ili tri vatmetra. Zbg čigledne prednsti vezane za brj instrumenata i čitavanja, bičn se bavljaju sa dva vatmetra, jednim vltmetrm, i tri ampermetra. Vltmetar i ampermetar služe za kntrlu pterećenja napnske i strujne grane vatmetra. Opreznst je ptrebna, jer d prepterećenja mže dći a da tkln vatmetra ne premašuje pseg skale, budući da je pkazivanje vatmetra zavisi prizvdu struje i napna. Kd merenja snage prijemnika sa malim sačinicem snage (ispd 0,), metda dva vatmetra nije uptrebljiva zbg velike relativne greške, pa se u vm slučaju, p pravilu uptrebljavaju tri vatmetra sa punim skretanjem za male sačinice snage, sa znatn prepteretivim napnskim (i tri puta) i strujnim (i dva puta) granama. trfaznim sistemima sa nultim vdm uptrebljava se metda tri vatmetra...3. Metda dva vatmetra (Arnva sprega) Metdm dva vatmetra meri se snaga nesimetričnih trfaznih sistema bez nultg vda. Pri tme su strujne grane vatmetara W i W priključene u dve faze, a dvdni priključci njihvih napnskih grana na istu fazu u kjj je i strujna grana (slika -4). Odvdni priključci napnskih grana priključuju se na fazu u kjj nema strujnih grana vatmetra. Treba paziti da dvdni priključci strujnih grana budu na strani izvra napna. i W i W e e e 3 3 i 3 Slika -4 Šema merenja snage metdm Arnvg spja 5

16 Ovu metdu najlakše mžem shvatiti računajući trenutnu vrednst snage trfazng sistema: P tr = e + i + ei e3i3 Pšt nemam nulti vd, zbir struja sve tri faze u svakm trenutku mra biti jednak nuli: i Odakle je: + i + i3 = i + 3 = i i 0 Ak vrednst za i 3 iz izraza (3) uvrstim u izraz (), dbijam: P tr P tr = i ( e e3 ) + i ( e e3) = i e e ) + i ( e ) (5) ( 3 e3 Kak krz vatmetar W teče struja i, a na njemu je napn (e -e 3 ), n će pkazivati srednju vrednst prvg sabirka iz izraza (5). Sličn tme vatmetar W se nalazi na napnu (e -e 3 ), a struja krz njega je i, pa n pkazuje srednju vrednst drugg sabirka iz izraza (5). Prema tme će zbir pkazivanja ba vatmetra dati srednju vrednst snaga sve tri faze: P = P + P Da bi blje razumeli vu metdu prikazaćem na slici vektrski dijagram trfazng sistema sa simetričnim pterećenjem, pri kjem fazne struje zastaju za dgvarajućim faznim napnm za uga ϕ. Na napnsku granu vatmetra deluje linijski napn 3, prikazan na dijagramu vektrm 3. Taj napn zastaje prema napnu za između struje i napna 3 pkazati: P cs(30 = 3 ϕ pstji pmak ( 30 ϕ) ) () () (3) (4) (6) 30, pa, dnsn vatmetar W će Na napnsku granu vatmetra W deluje linijski napn 3 kji je ispred napna za 30, pa između struje krz strujnu granu tg vatmetra i napna na njegvj napnskj grani pstji pmak ( 30 + ϕ). Zbg tga W pkazuje: P = 3 cs(30 + ϕ) Odavde sledi da je srednja snaga trfazng simetričng sistema: [ cs( 30 ϕ ) + cs( 30 + ϕ )] 3 csϕ P = P + P = 3 = 6

17 3 φ 30 φ Slika -5 Vektrski dijagram Arnvg spja Tada su skretanja α i α vatmetra Wdnsn vatmetra W, srazmerna su ksinusima dgvarajućih uglva : α cs(30 ϕ), α cs(30 + ). ϕ azmtrim sledeća tri karakteristična slučaja:. Aktivn pterećenje( ϕ = 0 ): Tada ba vatmetra imaju ist pkazivanje, srazmern stranu.. nduktivn pterećenje( ϕ = 60 ): cs 30 = 3, i ba skreću na istu Jedan vatmetar skreće ist ka u prvm slučaju, dakle srazmern 3. nduktivn pterećenje( ϕ =90 ): 7 3, a drugi je na nuli. vm slučaju skretanje α je srazmern cs 60 =, dk je skretanje α srazmern je sa cs 0 =. Dakle ba vatmetra skreću pdjednak, ali na suprtne strane, a aktivna snaga je nula. ptrebm Arnve sprege mže se izračunati i reaktivna snaga u slučaju simetričn pterećeng sistema. Oduzimanjem P d P dbijam sledeće: P = 3 [ cs ( 30 ) cs( ϕ + 30 )] P ϕ = 3 sinϕ ;

18 Dakle dbijam vrednst srazmernu reaktivnj snazi: Q 3 ( P P ) = k ( α α ) = 3 sinϕ = P P Q = 3 3 w simetričnim trfaznim sistemima primenm Arnve sprege mže se, psredn prek tangensa ugla ϕ, drediti i sačinilac snage: ili: P P tg + P P = P 3 P 3 sinϕ = 3 csϕ ϕ = ; P + P tgϕ ; 3 Kntrlu pravilng pvezivanja vatmetara vršim na sledeći način: vatmetri W i W spje se tak da ba imaju pzitivn skretanje. Jedan d njih će imati manje skretanje, neka je t W. Njegva napnska grana se dvji d ne faze u kjj nema strujnih grana vatmetara i priključi na fazu u kjj je strujna grana vatmetra (slika -6). Ak je njegv skretanje i dalje pzitivn nda je priključivanje vatmetara bil dbr i ukupna snaga je jednaka zbiru pkazivanja ba vatmetra, u suprtnm snaga je jednaka razlici pkazivanja. ; i W i W e e e 3 3 i 3 Slika -6 Kntrla pravilng priključivanja vatmetra u Arnvj sprezi 8

19 ..3. Metda tri vatmetra Tri vatmetra ili trfazni vatmetar se uptrebljavaju i u slučaju kada u neutralnm vdu pstji struja. vj metdi (Slika -7.) u strujnim granama vatmetra se imaju fazne struje pterećenja, dk su njihve napnske grane priključene na dgvarajuće fazne napne. Na vaj način uspel se da svaki vatmetar meri snagu jedne faze, tak da je zbir pkazivanja sva tri vatmetra jednaka ukupnj aktivnj snazi trfazng sistema. L W L L3 W W3 P L L P N Slika -7 Merenje aktivne snage metdm tri vatmetra Slika -8 Merenje reaktivne snage elektrdinamičkim vatmetrm.3 Merenje reaktivne snage vm pglavlju biće reči merenju reaktivne snage jednfaznih i trfaznih sistema..3. Merenje reaktivne snage u jednfaznim sistemima ndukcini merni sistemi imaju skretanje prprcinaln prizvdu struja krz njegve kalemve i sinusa fazng pmaka između tih struja, pa se zat mgu kristiti za direktn merenje reaktivne snage ak je jedan kalem priključen na napn pterećenja prek dvljn velikg aktivng tpra a krz drugi teče struja pterećenja. pak za merenje reaktivne snage češće se kriste elektrdinamički sistemi kd kjih je ptrebn pstići fazni uga d π između struje krz napnski kalem i napna datg pterećenja. Takav merni sistem mže se pstići kmbinacijm kalemva i tprnika ka na slici Merenje reaktivne snage u trfaznim sistemima eaktivna snaga se u trfaznim sistemima mže meriti pmću varmetara i t metdm jedng, dva ili tri varmetra. Varmetri su pri tme spjeni na isti način kak se spajaju vatmetri pri merenju aktivne snage u trfaznim sistemima. slučaju trfaznih 9

20 simetričnih sistema reaktivna snaga se mže meriti i pmću vatmetara. Pri vm merenju ptrebn je pstići da se napnska grana na vatmetru priključi na napn fazn pmeren za π/ u dnsu na napn kji bi imala napnska grana pri merenju aktivne snage. Prema tme za merenje reaktivne snage metdm jedng vatmetra kristim šemu ka na slici 0. L W L W L L3 P L L3 W W3 P N N Slika -9 Merenje reaktivne snage trfazng simetričng pterećenja metdm jedng vatmetra Slika -0 Merenje reaktivne snage metdm tri vatmetra Ovde je dabran linijski napn 3 jer je fazn pmeren za π u dnsu na napn. zabrani napn je veći za 3 d fazng, pa t treba uzeti u bzir pri računanju reaktivne snage, ili mžem pvećati predtpr napnske grane vatmetra za 3 puta. Ak reaktivnu snagu merim metdm tri vatmetra (Slika -0) tada se reaktivna snaga Q trfazng sistema dređuje na snvu izraza: Q = (W + W + W 3) 3 trfaznim sistemima kji nemaju nulti vd mguće je merenje reaktivne snage metdm dva vatmetra (Slika -.). Ovde se napnske grane priključuju na fazni napn pa je ptrebn u slučaju nepstjanja nulte tačke izvesti istu. Pri dređivanju snage treba uzeti u bzir da je uptrebljen 3 puta manji napn, pa se kristi sledeći izraz: Q = 3(W + W ) pisanim metdama između strujng i napnskg kalema je pun linijski napn št graničava njihvu uptrebu na višim napnima (prek 0 V ). 0

21 L W L 0 P L3 W Slika - Merenje reaktivne snage metdm dva vatmetra.4 Merenje tpra namta Pri ispitivanjima električnim mašina, merenje tpra namta je d izuzetng značaja, jer se na snvu izmerene vrednsti tpra mgu tkriti eventualne greške u izradi, te drediti gubici pri datj struji i temeperatura zagrejang namta. Ddatn, upređivanjem prračunskih i izmerenih vrednsti tpra kntrliše se i prračun i merenje. adi dijagnstike izrade nvg namta i stanja namta već krišćene mašine, ispitivanje električnih mašina uprav zapčinje merenjem tpra namta. Najviše uptrebljavana metda merenja tpra je tzv. - metda, mada se, zavisn vrednsti tpra mgu primeniti i merni mstvi (Tmsnv i Vitstnv). slučaju ptrebe za pnvnim merenjem istg tpra mra se pnviti i uptreba iste metde, sa istm setljivšću..4. Merenje aktivng tpra - metdm Ova metda se kristi za merenje malih, srednjih i velikih tpra. Omgućava merenje tpra u pgnskim uslvima. Ptrebni instrumenti za vu metdu su vltmetar i ampermetar, št su inače i dva najčešća instrumenta u jednm pgnu. Mguća su dva spja prilikm merenja: napnski i strujni. V v V v A v x A x B Napnski spj B Strujni spj

22 Slika - Spjevi za merenje tpra - metdm napnskm spju vltmetar je priključen na priključke mereng tprnika, pa je čitan napn jednak napnu na tprniku. Ampermetar meri struju kja je zbir struje tprnika i struje vltmetra V. Otpr V vltmetra uvek je pznat, pa se mže drediti njegva struja: V = V. Kak krz mereni tprnik teče struja V datle izračunavam njegv tpr. x = v = v strujnm spju ampermetar meri struju krz tprnik, a vltmetar pad napna na ampermetru i merenm tprniku. Ak je tpr ampermetra A, nda je tpr mereng tprnika: x = A = A pšten psmatran, kristim naj spj u kjem se mže zanemariti ptršnja instrumenata i uptrebiti jednstavan izraz: x =. T znači da će m pri malim tprima uptrebiti napnski spj, jer vltmetar zbg svg velikg tpra trši neznatnu struju, najčešće zanemarljivu prema struji mereng tprnika, >> V. Pri velikim tprima kristi se strujni spj, jer se tada redvn mže zanemariti mali tpr ampermetra. Pri srednjim tprima uptrebljava se naj spj kji mgućava uptrebu jednstavng izraza x = Ak ne mžem izbeći krekciju zbg ptršnje instrumenata prednst uptrebiti ima napnski spj, jer je tpr vltmetra redvn naznačen i ne zavisi d temperature. Tačnst merenja tpra zavisiće d klase tačnsti uptrebljenih instrumenata i veličine njihvg skretanja. Pželjn je da pri merenju skretanja budu št bliže punm skretanju. Prilikm merenja tpra namta električnih mašina uptrebljavaju se precizni instrumenti za jednsmernu struju, a zbg čekivang malg tpra, primenjuje se napnski spj - metde. Ka izvr se bičn uptrebljava akumulatrska baterija. Vltmetar je pri merenju malih tpra najblje vezati nepsredn na krajeve namta, a eventualn se mže krigvati i greška usled njegve ptršnje. adi izbegavanja preterang zagrevanja namta i time prasta samg tpra namta, dnsn greške merenja, ptrebn je meriti hladne tpre strujama kje iznse d 0% naznačene struje namta. Praktičn je, ak klnsti dzvljavaju, tpre meriti strujm d A tak da vltmetar pkazuje brjnu vrednst tpra u mima. Ampermetar se dabire s bzirm na struju u klu ( 5-0 % naznačene struje namta), dk se vltmetar dabire s bzirm na napn izvra (akmulatr) i čekivanu vrednst tpra namta. Pri merenju tpra namta istvremen sa merenjem tpra ptrebn je kntrlisati temperaturu te mram vditi računa ispravnsti priključaka, čistći kntakata i pritegnutsti spjnica. slučaju da pstje veze kje kvare dbar rezultat, ptrebn ih je uklniti.

23 Ddatni, prmenljivi, tpr u klu ima dvstruku ulgu- pdešavanja struje i smanjenja električne vremenske knstante kla, pa time i vremena ptrebng za sprvđenje gleda. Naime, čitavanje instrumenata se mže vršiti tek kada se ustale njihva pkazivanja. Ptrebn je bratiti pažnju na činjenicu da na vrednst električne vremenske knstante kla uticaj imaju, prek međuinduktivne veze, i eventualni drugi namti mašine kji nisu tvreni. Kd velikih električnih mašina namtaji imaju velike induktivitete, zbg čega pri sprvđenju gleda predviđam psebne sklpke, kak pri isključivanju kla ne bi dšl d štećenja instrumenata i izlacije namta usled pjave električng luka i udara viskg napna. Pri merenju se prv zatvri strujn kl, ddatnim tprm pdesi struja na željenu vrednst, a tek nda priključi vltmetar. P završetku merenja prv se isključi vltmetar, nakn čega se pmću ddatng tprnika struja maksimaln smanji, pa se tek nda prekine strujn kl. Pri merenjima malih tpra vm metdm mra se vema vditi računa načinu priključivanja instrumenata, kak bi se izbega uticaj tpra spjnih mesta..4. Merenje tpra namta električnih mašina jednsmerne struje Kd merenja tpra namta redne i nezavisne pbude uptrebljavam, kd mašina manjih snaga, Vistnv, a kd mašina većih snaga Tmsnv mst. Običn je najteže merenje tpra pmćnih plva, kmpaundne veze i kmpezacinih namtaja. tm slučaju su hladne vrednsti čest veće i d 50% u dnsu na izračunate vrednsti, kd kjih nisu uzeti u bzir tpri spjnih delva između pjedinih namtaja, ka ni neizbežne prelazni tpri. Za razliku d previskih hladnih, vrući tpri su uglavnm premali u dnsu na rezultate dbivene dređivanjem temperature termmetrm. azlg tme su ddatni tpri ili brz hlađenje namtaja kji su čest neizlvani. Merenje tpra namta indukta (rtra) zahteva veliku pažnju. Pd vim tprm pdrazumeva se tpr između dve lamele na klektru, razmaknute tačn za jedan plni krak, pri pgnskm spju rtra. Pgnski spj se ima kada sve četkice leže na klektru. Pri merenju tpra sa spuštenim četkicama izmerena vrednst se kleba u uskim granicama zbg različite pkrivensti lamela, zavisn d plžaja rtra. Ovakv merenje nije puzdan za dređivanje pvećanja tprnsti, dk je dbr za upređivanje sa prračunatm vrednšću. Tačnije vrednsti dbijaju se kd jednsljnih namtaja, ak se znače dve susedne lamele klektra i između njih se izmeri hladni i tpli tpr. Najtačniji rezultati se dbijaju ak se skinu četkice, ali se vaj metd ne praktikuje slučaju mašina većih snaga..4.3 Merenje tpra namta jednfaznih i višefaznih klektrskih mašina Statrski namtaji vih mašina dgvaraju p sastavu i vezi ili namtima mašina jednsmerne struje, ili namtima asinhrnih mašina. Čest je, međutim, kak bi se brj priključaka sve na minimum, unutar mašine već izvršen spajanje dgvarajućih namta. Tak su na primer, kd višefaznih klektrskih mašina s pmćnim plvima, namtaji 3

24 pmćnih plva i kmpezacini namtaj nerazrešiv redn spjeni. takvm slučaju merim ukupan tpr i iz njega na dređen način dređujem tpr pjedinih namtaja. Namt rtra vakve mašine identičan je sa namtajem rtra jednsmerne mašine jednsmerne struje, pa se takđe meri na plnm kraku, tj. na 80 el. Pri izračunavanju stepena iskrištenja preračunam vu vrednst tpra jednstavnim računm na pjedine faze. Ak je u žlebvima rtra smešten jš i pseban trfazni namtaj, nda merim i njegv tpr između tri ili šest kliznih klutva. Pri merenju vg tpra treba uzeti bzir i slučaj kada su izvedene spjnice sa tprm, kje se nalaze između glave namtaja i lamele klektra..4.4 Merenje tpra trfaznih namtaja Kd trfazni namtaji transfrmatra, sinhrnih i asinhrnih mašina bičn ne mžem da pristupim merenju tpra pjedinih faza. slučajevima kada mžem pristupiti pjedinim fazama, prepručuje se merenje tpra svake faze pjedinačn, pri čemu je ptrebn naznačiti kjj fazi pripada izmereni tpr. Ak imam nerazrešivu vezu tprnika u zvezdu, mgu se meriti meriti sam tpri između priključaka, kji su jednak zbiru tpra u dgvarajuće dve faze. BC BC CA AB CA AB A C A C B B Slika -3 Merenje tpra kd sprege u zvezdu i truga Pjedinačne vrednsti tpra p fazi dbivam jednstavnim pmćnim računm, uz znake ka na slici -4 A = ( AB + CA BC), B = ( BC + AB CA), C = ( CA + BC AB) slučaju tprnika vezanih u truga, pjedinačne vrednsti tpra p fazi dbivam na snvu sledećih frmula, pri uvaženim znakama sa slike 8: 4 BC CA A = ( [ AB + BC + CA ]), + + AB BC CA 4

25 4 CA AB B = ( [ + AB BC + CA ]), + + C AB BC CA 4 AB BC = ( [ + AB + BC CA ]). + + AB BC CA nteresantn je pgledati kakve izraze imam sa stanvišta Džulvih gubitaka i izmerene vrednsti struje i tpra namta, sa strane priključaka, ak su svi fazni tpri jednaki. Džulvi gubici u namtima se izračunavaju pmću izraza: P Cu = 3 f f, gde je f fazna struja namta, a Za pjedine sprege imam: f fazni tpr namta. zvezda: merim faznu struju ( = ) i međufazni tpr ( = = ) : P Cu = 3 3 =, f l f f = truga: merim međufaznu struju ( = l = 3 f f = 3 ) i međufazni tpr ( = = 3 = 3 ) : l f f P Cu 3 = =. Dakle, u slučaju jednakih faznih tpra namta, za spregu zvezda i truga, Džulve gubitke dbijam na temelju istg izraza zasnvang na izmerenim vrednstima struje i tpra. Otpr rtrskg namtaja asinhrng mtra i pbudng namtaja sinhrnih mašina merim tak, da prislnim merne vdve na klizne klutve, da bi izbegli merenje prelazng tpra i tpra samih četkica. Otpr četkica ne merim već ga izračunavam na snvu pada napna na četkicama. Kd transfrmatra glavni prblem pri merenju tpra namta predstavlja viska induktivnst namta transfrmatra (velika vremenska knstanta), ka i uticaj drugih namta kji se ne mgu tvriti (truga). Kak će v uticati na prelazni prces kd uključivanja, visi sprezi transfrmatra i pstupku merenja..5 Merenje tpra izlacije Za puzdan rad električne mašine stanje izlacije je d presudne važnsti. zlacija električne mašine je, s bzirm na mehanička, tpltna i dielektrična naprezanja najsetljiviji de mašine, izlžena je raznim uticajima, tak da se njene sbine, takreći neprestaln menjaju. Pre priključenja na puni napn bavezn je ptrebn izmeriti tpr izlacije između namta i uzemljenih delva (mase), dnsn između međusbn izlvanih namta. Ovim 5

26 ispitivanjem se mgu tkriti eventualna štećenja izlacije, utvrđuje se stanje izlvansti, zaključuje se da li se mašina mže priključiti na radni napn a rezultati merenja mgu pslužiti za pređenja sa kasnijim ispitivanjima. Ova vrsta ispitivanja spada u vema jednstavna gledanja. z vrl skrmnu premu i jednstavan pristup merenju pstiže se vema jasna slika u pgledu stanja izlacije, kak na terenu tak i u labratriji. Vrednst tpra izlacije kreće se d 0,5 MΩ najviše i zavisi d vlažnsti mašine, trajanja merenja, vrednsti temperature i merng napna, veličine mašine, vrste i debljine izlacing materijala i dr. Sistematskim merenjem tpra izlacije mže se steći utisak starenju izlacije ali je, s bzirm na razne uticaje, uvek ptrebn vršiti merenja pri praktičn istim uslvima. Pstje različite prepruke vezane za definisanje ptrebne (dvljne) vrednsti izlacing tpra. P jednj d prepruka, rijentacini izlacini tpr treba da ima nlik MΩ klik kv iznsi nazivni napn mašine. Ov pravil je priličn grub i graničen je na mašine čija snaga i napn nisu isuviše veliki, a ispitivanjae se sprvdi napnm d 500 V. američkim standardima velika je pažnja psvećena definisanju dvljnih izlacinih tpra. Tak je, npr. za sinhrne generatre snage d [ MVA] i više, prpisan ptreban izlacini tpr p sledećj relaciji: ( n + 3,6)(8 + n) i = kθ ki,. P 6 Pri tme je: - i izlacini tpr u [ MΩ ], br n nminalna brzina u min, nazivni napn u[ ] n n kv ; k θ temperaturni keficijent; k θ vrednsti. k i izlacini keficijent, kji za različite klase izlacije ima različite Ak je mašina ispd [ MVA] izlacini tpr se računa p sledećj jednačini: [ MΩ ] [ kv] +. ste vrednsti izlacing tpra uptrebljavaju se i za asinhrne mašine. i = n Za pbudne namte i za mašine jednsmerne struje snage manje d 00 [ kw], kje p pravilu imaju niski napn, zahteva se najmanje [ MΩ] pri temperaturi 75 C i mernm napnu d 500 [ V]. Za mašine jednsmerne stuje snage jednake ili veće d [ kw] se prema: 00 izlacini tpr dređuje 6

27 n i = k ek i, 0,P n Parametri iz prethdne relacije imaju ist značenje ka i u relaciji za sinhrni generatr., sim keficijenta - k e, kji predstavlja napnski keficijent dređen nivm nminalng napna Otpr izlacije se meri jednsmernm strujm, pmću specijalnih instrumenata megmetra, mada je mguća i primena - metde. Naizmeničnm strujm dređivala bi se impedansa, kja je u knkretnm slučaju pretežn kapacitivng karaktera. Napn pri kme se vrši merenje se kreće između 500 i 4000 V. Megmetar čini izvr jednsmerne struje i lgmetarski merni sistem, prikazan na slici -6. M - - N φ Θ S M i r + Slika -4 Lgmetarski merni sistem -prveriti sliku Ovaj merni sistem sastji se d dva brtna kalema na kje deluju suprtni mmenti dati sledećim relacijama: M M = N φ sinθ = N φ csθ Kada nastupi ravntežn stanje, tj kada je M = M,imam 7

28 i N sin θ = N csθ tgθ = = i = ri tgθ. r i Očigledn je da je skretanje θ funkcija mereng tpra. Kada želim da prmenim merni pseg nda t činim prmenm vrednsti tpra r i. Već je pmenut da dbijene vrednsti izmereng izlacing tpra zavise d temperature izlacije, njene vlažnsti, visine primenjeng merng napna i trenutka u km čitavam merene vrednsti. Sa prastm merng napna vrednst struje krz izlaciju raste, a samim tim vrednst tpra izlacije pada. Vrednsti napna kjima se meri tprnst izlacije ne bi trebal da prelaze vrednst d 4000 [ V] zbg tga št nakn te vrednsti struja nagl pčinje da raste, a vrednst tpra izlacije sve brže pada. praksi, vrednsti merng napna kreću se d 500 d 4000 [ V], zavisn d napnskg niva za kji je uptrebljena izlacija. Vrednst tpra izlacije pada sa prastm temperature. Zbg tga je pželjn meriti tpr izlacije i na zagrejanj mašini, nakn gleda zagrevanja ili psle isključenja mašine iz pgna, kak bi se ima uvid u vrednst tpra izlacije tkm pgnskih prilika. ticaj trajanja gleda na vrednst izmereng tpra izlacije psledica je plarizacine kmpnente struje kja pada p ekspnencijalnm zaknu d trenutka priključenja napna. Tek kad iščezne va kmpnenta, nakn k minute, merenjem dbijam stvarnu vredst tpra izlacije. i i= f(t) i= f(ϑ) 60s ϑ, t Slika -5 Otpr izlacije u funkciji temperature i vremena Merenje tpra izlacije ilustrvaćem na primeru distributivng transfrmatra. zlacija namta energetskih transfrmatra se prverava merenjem tpra izlacije svakg namtaja prema masi (sud) i namtaja međusbn. Za distributivne transfrmatre snage d 4 MVA prveravanje u ekplataciji se vrši jednm u četiri gdine, dk se za transfrmatre snage jednake ili veće d 4 MVA prveravanje vrši dvgdišnje. Merenje izlvansti namtaja vrši se megmetrm, s tim št ispitni napn megmetra mra biti: 8

29 -za namtaje naznačeng napna d kv isp= 000 V jss -za namtaje naznačeng napna prek kv isp= 500V jss spitivanje izlvansti namtaja se vrši na sledeći način: Megmetar se priključi između namtaja kji se ispituje i mase (uzemljenje, transfrmatrski sud ili drugi namtaj), tek pšt se na priključcima megmetra uspstavi pun ispitni napn. Od tg vremena meri se vreme i čitava se pkazivanje instrumenta (u MΩ ) nakn 5 i 60 sekundi, i beležava sa 5, dnsn 60. Smatra se da izlvanst namtaja zadvljava uklik je sačinilac upijanja (dns 5 60 ) veći d:,5 - za nve, psle pravke ili prepravke, ili za transfrmatre psle radiničkg državanja,,3 - za transfrmatre u eksplataciji. Psle svakg ispitivanja namtaj se mra izbiti, tj. kratk spjiti i uzemnjiti, pre neg se pristupi narednm ispitivanju. Naime, usled kapacitivnsti namtaja mže dći d pražnjenja u bliku napnskih udara kji su pasni za kak za rukvace instrumenata a tak i za samu mernu premu. Prilikm merenja tpra izlacije meri se i temperatura transfrmatra, budući da se tpr izlacije menja sa prmenm temperature. Prastm temperature tpr se smanjuje i brnut.smanjeni niv tpra izlacije navdi na sumnje valjanm sušenju transfrmatra i kvalitetu izlacije (papira i ulja)..6 Literatura. Milš Petrvić: spitivanje električnih mašina, Naučna knjiga, Begrad Brank Mitrakvić: spitivanje električnih mašina, Naučna knjiga, Begrad F. Avčin, P. Jereb: spitivanje električnih strjeva, Tehniška zalžba Slvenije, Ljubljana