ΑΡΙΣΤΟΤΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗΣ ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΚΑΙ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΣΗΕ I ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΙΣΧΥΟΣ (ΜΣ) ΘΕΣΣΑΛΟΝΙΚΗ 2016
1. ΓΕΝΙΚΑ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΤΑ ΣΗΕ I ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ ΙΣΧΥΟΣ (ΜΣ) Στα συστήματα μεταφοράς και διανομής ηλεκτρικής ενέργειας, η σύνδεση των διαφόρων γραμμών και ο υποβιβασμός ή η ανύψωση της τάσης απαιτεί ορισμένες συσκευές και διατάξεις, που βρίσκονται συνήθως συγκεντρωμένες σε έναν ανοιχτό ή κλειστό χώρο και που αποτελούν τους ηλεκτρικούς σταθμούς ή υποσταθμούς (ΥΣ) (Schaltanlagen, Stationen, Substations). Παρόμοιοι υποσταθμοί είναι αναγκαίοι για τη διανομή της ηλεκτρικής ενέργειας και σε καταναλωτές μέσης και υψηλής τάσης. Οι συνηθέστεροι τύποι υποσταθμών είναι: 1) ΥΣ υποβιβασμού ή ανύψωσης τάσης, σε δίκτυα μεταφοράς. 2) ΥΣ ζεύξης γραμμών, σε δίκτυα μεταφοράς. 3) ΥΣ μικτοί, δηλαδή και τα δυο προηγούμενα σε δίκτυα μεταφοράς. 4) ΥΣ διανομής και ΥΣ καταναλωτών. Ένας υποσταθμός έχει εισερχόμενες και εξερχόμενες γραμμές. Η τάση, η ισχύς των μετασχηματιστών ισχύος ή ισχύς διέλευσής των και το πλήθος των γραμμών που εξυπηρετεί ο υποσταθμός, αποτελούν ένα μέτρο για το μέγεθός του. Τα στοιχεία τα οποία υπάρχουν συνήθως σε έναν ΥΣ και απαιτούνται για τη λειτουργία του είναι: οι αποζεύκτες, οι γειωτές, οι γραμμές, οι διακόπτες ισχύος, οι οποίοι λέγονται και αυτόματοι διακόπτες ισχύος, εφόσον η λειτουργία τους ελέγχεται από ειδικές συσκευές, τους ηλεκτρονόμους, οι ζυγοί, οι μετασχηματιστές οργάνων, δηλ. ΜΣ έντασης και τάσης, οι μετασχηματιστές ισχύος, οι μετασχηματιστές ισχύος βοηθητικών λειτουργιών για την ίδια κατανάλωση του ΥΣ, οι συσκευές προστασίας, αλεξικέραυνα, ηλεκτρονόμοι κλπ, ο θάλαμος με τους πίνακες ελέγχου για χειρισμούς και έλεγχο του υποσταθμού, βοηθητικές εγκαταστάσεις, π.χ. πιεσμένου αέρα, συσσωρευτών, εφεδρικά ζεύγη, πυρόσβεση, ψύξη, τηλεπικοινωνίες, κλπ. Το βασικό στοιχείο ενός ΥΣ είναι οι μετασχηματιστές ισχύος Αυτοί ανυψώνουν ή υποβιβάζουν την τάση στα επιθυμητά επίπεδα. Οι διακόπτες ισχύος μπορούν να διακόψουν τα κυκλώματα υπό οποιεσδήποτε συνθήκες, π.χ. σε βραχυκυκλώματα και να συνδέσουν τα κυκλώματα υπό φορτίο. Αυτοί σε κατάσταση ανοιχτή, εκτός, θεωρούνται ότι δεν μονώνουν πλήρως την εγκατάσταση, καθώς δεν είναι ορατή η απόζευξη. Το ρόλο των διακοπτών ισχύος μπορούν να τον αναλάβουν και οι ασφάλειες ισχύος. Αυτές είναι είτε υψηλής τάσης και χαρακτηρίζονται σαν ασφάλειες ΗΗ ή χαμηλής τάσης οπότε περιγράφονται σαν ασφάλειες ΝΗ. Οι αποζεύκτες χρησιμοποιούνται για να απομονώσουν μια γραμμή, αφού διακόψει το κύκλωμα ο διακόπτης ισχύος. Οι αποζεύκτες δεν είναι σε θέση να διακόψουν ή να κλείσουν ένα κύκλωμα υπό φορτίο. Αποζεύκτες τοποθετούνται σε κάθε πλευρά του διακόπτη ισχύος, που τροφοδοτείται με τάση. Ανάλογα, αν έρχεται η τάση τροφοδότησης 2
μονόπλευρα ή αμφίπλευρα, μπορεί να έχουμε ένα διακόπτη ισχύος με ένα ή δύο αποζεύκτες. Οι γειωτές γειώνουν τα διάφορα τμήματα του ΥΣ, για να μπορέσουμε να εκτελέσουμε εργασίες ή για να αποφύγουμε τάσεις από ηλεκτροστατικές επαγωγές σε μη ενεργοποιημένες (ηλεκτρισμένες γραμμές). Προφανώς, οι γειωτές πρέπει να μανδαλωθούν κατάλληλα, έτσι, ώστε, να μην κλείσουν όταν ο διακόπτης ισχύος είναι κλειστός. Ανάλογη μανδάλωση πρέπει να γίνει και με τους αποζεύκτες, που δεν πρέπει να ανοίξουν πριν ανοίξει ο αντίστοιχος διακόπτης ισχύος. Οι ζυγοί είναι τριάδες αγωγών, ένας αγωγός για κάθε φάση, πάνω στις οποίες καταλήγουν οι γραμμές ή τα κυκλώματα. Αυτοί χαρακτηρίζονται από την έκτασή τους και την τάση τους π.χ. ζυγοί των 150 V με πέντε αναχωρήσεις. Επίσης, οι ζυγοί χαρακτηρίζονται από το αν χρησιμοποιούνται συνεχώς, οπότε λέγονται κύριοι ζυγοί, ή αν γίνεται χρήση για παροδική διευθέτηση ή εφεδρεία, οπότε λέγονται βοηθητικοί ζυγοί. Πύλη ή κυψέλη λέγεται το σύστημα συσκευών που συνδέει τους ζυγούς με ένα κύκλωμα αναχώρησης. Αποτελείται π.χ. στους ΥΣ μεταφοράς, από τον τερματικό πύργο της γραμμής, τους αποζεύκτες, τους διακόπτες ισχύος, τους γειωτές, τους μετασχηματιστές οργάνων κλπ, που ανήκουν στη συγκεκριμένη γραμμή. Οι μετασχηματιστές οργάνων είναι οι ΜΣ έντασης και τάσης μικρής ισχύος που χρησιμοποιούνται για το μετασχηματισμό τάσεων και ρευμάτων από μια μεγάλη συνήθως τιμή σε μια τιμή κατάλληλη για όργανα μετρήσεων, ελέγχου και προστασίας κλπ Οι γραμμές μεταφοράς είναι οι αγωγοί που μεταφέρουν την ηλεκτρική ισχύ. Τέλος, ο εξοπλισμός του ΥΣ ολοκληρώνεται με τις συσκευές προστασίας, όπως αλεξικέραυνα, ηλεκτρονόμοι απαγωγείς υπερτάσεων κλπ. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται η βασική διάταξη ενός ΥΣ. Ζυγός ΥΤ Παροχή Διακόπτης ισχύος Διακόπτης φορτίου Αποζεύκτης ΜΣ Παράδειγμα Διάταξης Υποσταθμού 2. ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΩΝ (Μ/Σ) Στα πλαίσια της άσκησης θα παρουσιαστεί ο ΥΣ του εργαστηρίου των ΣΗΕ και θα περιγραφούν τα βασικά μέρη του. Στην συνέχεια θα προσδιοριστεί πειραματικά το ισοδύναμο κύκλωμα ενός Μ/Σ ισχύος στο ορθό σύστημα των συμμετρικών συνιστωσών και θα μελετηθεί η συμπεριφορά του τόσο σε συμμετρικές όσο και σε ασύμμετρες φορτίσεις. 3
ΠΡΟΣΟΧΗ: ΣΤΑ ΠΕΙΡΑΜΑΤΑ ΠΟΥ ΑΚΟΛΟΥΘΟΥΝ ΧΡΗΣΙΜΟΠΟΙΟΥΝΤΑΙ ΤΑΣΕΙΣ ΔΙΚΤΥΟΥ 220 V. ΜΗΝ ΚΑΝΕΤΕ ΣΥΝΔΕΣΕΙΣ ΥΠΟ ΤΑΣΗ 2.1. ΤΡΟΠΟΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΑΣ ΤΟΥ ΟΡΓΑΝΟΥ VIPD3. Το όργανο μετρήσεων VIPD3 συνδέεται σύμφωνα με το παρακάτω σχήμα: B R S N PAG I R I S I Γ 0 220V I R I S I A Το όργανο συνδέεται στην τροφοδοσία με τους ακροδέκτες Α. Συγκεκριμένα απαιτείται τροφοδοσία 220 V ac. με σύνδεση φάσης, ουδετέρου και γείωσης. Οι ακροδέκτες Β είναι για τη μέτρηση των τάσεων των 3 φάσεων. Συνδέονται στις φάσεις R, S, και στον ουδέτερο Ν. Οι φασικές τάσεις που μπορεί να μετρηθούν είναι μέχρι 750 Vrms. Τέλος οι ακροδέκτες Γ είναι για τη μέτρηση των ρευμάτων. Τα ρεύματα που μετρούνται θεωρούνται θετικά όταν εισέρχονται από την πάνω πλευρά του οργάνου και εξέρχονται από την κάτω. Εντάσεις μέχρι 5 Α rms, μπορούν να μετρηθούν απευθείας, ενώ για μεγαλύτερες εντάσεις απαιτείται η χρήση κατάλληλων ΜΣ έντασης, ο λόγος μετασχηματισμού των οποίων εισάγεται στο όργανο. Κατά τη μέτρηση το όργανο λειτουργεί με το πλήκτρο PAG, με το οποίο γίνεται η επιλογή μίας από τις 7 διαθέσιμες οθόνες παρουσίασης μετρήσεων. Με απλό πάτημα του πλήκτρου, προχωρεί στην επόμενη οθόνη μετρήσεων. Το όργανο επιστρέφει αυτόματα στην αρχική οθόνη μετά από 20 sec ανεξάρτητα από την οθόνη στην οποία βρίσκεται. Παρακάτω περιγράφονται τα μετρούμενα μεγέθη κάθε οθόνης. Πρώτη οθόνη - Αρχική οθόνη RMS τιμή πολικής τάσης (V) Συνημίτονο φ (με πρόσημο ίδιο με εκείνο της άεργης ισχύος) RMS τιμή ισοδύναμης έντασης τριφασικού συμμετρικού συστήματος. (Α) Τριφασική ενεργή ισχύς (W) Δεύτερη οθόνη RMS τιμή φασικής τάσης R (V) RMS τιμή φασικής τάσης (V) RMS τιμή φασικής τάσης S (V) 4
Τρίτη οθόνη RMS τιμή έντασης ρεύματος γραμμής R (A) RMS τιμή έντασης ρεύματος γραμμής (A) Τέταρτη οθόνη τιμή ενεργού ισχύος φάσης R (W) τιμή ενεργού ισχύος φάσης (W) RMS τιμή έντασης ρεύματος γραμμής S (A) τιμή ενεργού ισχύος φάσης S (W) Πέμπτη οθόνη 3φ άεργος ισχύς (VAr) 3φ φαινόμενη ισχύς (VA) Συχνότητα φάσης R (Hz) ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ: Το πρόσημο της αέργου ισχύος σημαίνει Θετική άεργος ισχύς - επαγωγικό φορτίο. Αρνητική άεργη ισχύς - χωρητικό φορτίο. Το ίδιο πρόσημο εμφανίζει και ο συντελεστής ισχύος της αρχικής οθόνης. Η έκτη οθόνη εμφανίζει την τριφασική κατανάλωση του φορτίου σε ενεργή και άεργη ισχύ από την στιγμή που πιέζεται το πλήκτρο RESE. Η έβδομη οθόνη τις μέγιστες τιμές της μέσης τριφασικής φαινόμενης και ενεργού ισχύος. Οι ενδείξεις των οθονών 6 και 7 δεν απαιτούνται στις μετρήσεις της άσκησης. 2.2. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ ΙΣΧΥΟΣ Μ/Σ 1 Να συμπληρωθεί ο Πίνακας 1 με τα στοιχεία που αναγράφονται στην πινακίδα του μετασχηματιστή ισχύος Μ/Σ 1. ΠΙΝΑΚΙΔΑ Μ/Σ ΙΣΧΥΟΣ Αριθμός Φάσεων Συχνότητα, Hz 50 Φαινόμενη Ισχύς Τάσεις Τάση Βραχυκύκλωσης Ομάδα Ζεύξης Ολικό Βάρος Βάρος Λαδιού Πίνακας 1 Οι μετασχηματιστές ισχύος που κυκλοφορούν στο εμπόριο είναι τυποποιημένοι στα ακόλουθα μεγέθη : 25, 50, 100, 160, 250, 400, 500, 630, 1000, 1600 VA. 5
Η τάση βραχυκύκλωσης είναι τυποποιημένη στο 4% για Μ/Σ μέχρι 630 VA ενώ για μεγαλύτερες ισχείς οι κατασκευαστές προτείνουν την τιμή 6%. 2.3. ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΗ ΕΝΤΑΣΗΣ Ι 1 Να συμπληρωθεί ο Πίνακας 2 με τα στοιχεία που αναγράφονται στην πινακίδα του μετασχηματιστή έντασης I 1. ΠΙΝΑΚΙΔΑ Μ/Σ ΕΝΤΑΣΗΣ Συχνότητα, Hz 50 Φαινόμενη Ισχύς Εντάσεις Πρωτεύοντος - Δευτερεύοντος Θερμικό Ρεύμα Πίνακας 2 6
2.4. ΠΡΟΣΔΙΟΡΙΣΜΟΣ ΣΥΝΘΕΤΩΝ ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΩΝ Μ/Σ Τα στοιχεία του ισοδυνάμου κυκλώματος ενός Μ/Σ προσδιορίζονται με τη βοήθεια δύο δοκιμών - πειραμάτων, ένα με τριφασικά βραχυκυκλωμένο δευτερεύον και ένα χωρίς φορτίο (εν κενώ). 2.4.1. Πείραμα βραχυκύκλωσης Στον μετασχηματιστή Μ/Σ 1 θα βραχυκυκλωθούν οι ακροδέκτες του τυλίγματος υψηλής τάσης και η τροφοδότηση θα γίνει από το τύλιγμα χαμηλής τάσης σύμφωνα με τη συνδεσμολογία του σχήματος 1. 63A 35A MΣ1 X3 X2 X1 X0 30mA R S N PE i U V W N i i R S N I I I PAG 0 220V I I I Σχήμα 1: Συνδεσμολογία πειράματος βραχυκύκλωσης Μ/Σ 7
Από το πείραμα βραχυκύκλωσης προσδιορίζονται η αντίσταση τυλιγμάτων R τ και η αντίδραση σκέδασης X τ, του οριζόντιου κλάδου του ισοδυνάμου κυκλώματος του μετασχηματιστή για το ορθό σύστημα των συμμετρικών συνιστωσών, όπως φαίνεται στο σχήμα 2. Το ισοδύναμο αυτό κύκλωμα χρησιμοποιείται συχνά στα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, πχ. σε υπολογισμούς ροής φορτίου, ρευμάτων βραχυκύκλωσης κλπ., όπου οι απώλειες σιδήρου και το ρεύμα μαγνήτισης των μετασχηματιστών δεν λαμβάνονται υπόψη (εγκάρσιος κλάδος του ισοδυνάμου). I R X V f Σχήμα 2: Απλοποιημένο μονοφασικό ισοδύναμο κύκλωμα μετασχηματιστή για το ορθό σύστημα, σε βραχυκύκλωμα Οι σχέσεις με τις οποίες υπολογίζονται τα στοιχεία του ισοδυνάμου είναι οι εξής : Z V I R P 3I 2 2 2 X Z R όπου S : φαινόμενη ισχύς κατά τη μέτρηση P : ενεργός ισχύς κατά τη μέτρηση Q : άεργος ισχύς κατά τη μέτρηση U : πολική τάση κατά τη μέτρηση V φ : φασική τάση κατά τη μέτρηση I n : ονομαστικό ρεύμα I : ρεύμα βραχυκύκλωσης κατά τη μέτρηση 8
2.4.3. Πείραμα λειτουργίας εν κενώ Στον μετασχηματιστή Μ/Σ 1 οι ακροδέκτες του τυλίγματος υψηλής τάσης θα πρέπει να είναι εν κενώ και η τροφοδότηση θα γίνει από το τύλιγμα χαμηλής τάσης σύμφωνα με τη συνδεσμολογία του σχήματος 3. 63A 35A MΣ1 X3 X2 X1 X0 30mA R S N PE U V W N R S N I I I PAG 0 220V I I I Σχήμα 3: Συνδεσμολογία πειράματος λειτουργίας Μ/Σ εν κενώ Στην συνέχεια θα γίνουν οι μετρήσεις που αναγράφονται στον Πίνακα 4. ΜΕΤΡΗΣΕΙΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ U/Un U I P S Q R h X h V ma W VA VAr Ω Ω 0,8 304 1 380 9
Πίνακας 4 Από το πείραμα της εν κενώ λειτουργίας προκύπτουν η αντίσταση R h που εμφανίζει κυκλωματικά και μαθηματικά τις απώλειες σιδήρου του Μ/Σ και η αντίδραση μαγνήτισης X h, του εγκάρσιου κλάδου του ισοδυνάμου κυκλώματος του μετασχηματιστή για το ορθό σύστημα των συμμετρικών συνιστωσών, όπως φαίνεται στο σχήμα 4. I Iv Ih Im V f Rh Xh Σχήμα 4: Απλοποιημένο μονοφασικό ισοδύναμο κύκλωμα μετασχηματιστή στο ορθό σύστημα, σε λειτουργία εν κενώ Οι σχέσεις με τις οποίες υπολογίζονται τα στοιχεία του ισοδυνάμου είναι οι εξής : 2 3V R h P Rh X V h 2 2 R X I h h όπου R h : ωμική αντίσταση, απεικονίζει τις απώλειες σιδήρου X h : αντίδραση μαγνήτισης, απεικονίζει το ρεύμα μαγνήτισης U : πολική τάση κατά τη μέτρηση V φ : φασική τάση κατά τη μέτρηση P : ενεργός ισχύ κατά τη μέτρηση I1' R1' X1' X2 R2 I2 Ih Iv Im U / 3 1 Rh Xh U 2 / 3 R1'= R2 = R / 2 X1'= X2 = X /2 R1'= X1'= R2 = X2 = Rh = Xh = Σχήμα 5: Πλήρες μονοφασικό ισοδύναμο κύκλωμα μετασχηματιστή 10
Το ισοδύναμο κύκλωμα του σχήματος 5 ισχύει αυστηρά όταν ο δείκτης μετασχηματιστή είναι μηδέν (πχ. για ομάδες ζεύξεως Yy0,Dd0). Το κύκλωμα αυτό χρησιμοποιείται όμως γενικά, επειδή συνήθως δε παρουσιάζει ενδιαφέρον η στρέψη των ανυσμάτων τάσεων και ρευμάτων μεταξύ πρωτεύοντος και δευτερεύοντος τυλίγματος, που εκφράζεται με το. 3. ΜΕΤΑΒΟΛΗ ΤΗΣ ΤΑΣΗΣ ΣΤΟ ΔΕΥΤΕΡΕΥΟΝ Μ/Σ ΚΑΤΑ ΤΗ ΦΟΡΤΙΣΗ ΤΟΥ Κάθε μετασχηματιστής ισχύος ανάλογα με το είδος της φόρτισης του (ωμική, επαγωγική, χωρητική), παρουσιάζει στο δευτερεύον πτώση ή ανύψωση τάσης. Η μεταβολή της τάσης στο δευτερεύον σε σχέση με την ονομαστική της τιμή, λέγεται ρύθμιση τάσης. Ετσι η ρύθμιση τάσης εκφράζεται από τον τύπο και συνήθως εκφράζεται σαν ποσοστό %. U U U 2N 2 2N Στο σχήμα 6 φαίνεται η διάταξη για τη μέτρηση της τάσης, ενεργού και αέργου ισχύος (χαμηλή τάση) του Μ/Σ 2. Στην διάταξη αυτή ο Μ/Σ 1 χρησιμοποιείται σαν Μ/Σ ανύψωσης τάσης (0.4/20 V) και μέσω μιας κοντής γραμμής μεταφοράς τροφοδοτεί τον Μ/Σ 2 ο οποίος χρησιμοποιείται σαν Μ/Σ υποβιβασμού τάσης (20/0.4 V). Ο Μ/Σ 2 είναι ένας τυπικός Μ/Σ διανομής σαν αυτούς που χρησιμοποιεί η Δ.Ε.Η. για την τροφοδότηση των καταναλωτών. 3.1. Σύνθεση του φορτίου α) ΩΜΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Σαν ωμικό φορτίο χρησιμοποιούνται 3 όμοιες διατάξεις, μια για κάθε φάση. Κάθε διάταξη αποτελείται από 8 λαμπτήρες πυρακτώσεως με ισχύ όπως παρακάτω 3 λαμπτήρες των 1000 W = 3000 W 2 λαμπτήρες των 500 W = 1000 W 3 λαμπτήρες των 300 W = 900 W Το συνολικό ρεύμα υπό τάση 220 V είναι I r =4900/220=22.27 A. Κάθε λαμπτήρας έχει δικό του διακόπτη ON/OFF. Η ισοδύναμη αντίσταση των 4900 W είναι 10 Ω ενώ για τα 3000 W είναι 16 Ω. β) ΕΠΑΓΩΓΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Σε κάθε φάση υπάρχουν 3 πηνία ισχύος 1 VAr το καθένα για τάση 220 V. Ετσι η συνολική ισχύς ανά φάση είναι 3 VAr. γ) ΧΩΡΗΤΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ Υπάρχουν 3 όμοιες διατάξεις, μια για κάθε φάση. Κάθε διάταξη έχει 12 πυκνωτές ως εξής 5 πυκνωτές των 40 μf, ισχύος 0.6 VAr ο καθένας 4 πυκνωτές των 20 μf, ισχύος 0.3 VAr ο καθένας 3 πυκνωτές των 10 μf, ισχύος 0.15 VAr ο καθένας 11
Η συνολική χωρητική άεργος ισχύς είναι 4.65 VAr. 3.2. Μετρήσεις Να γίνουν οι μετρήσεις για τα φορτία που φαίνονται στον Πίνακα 5. 63A Η3 Η2 Η1 A B C 35A Χ3 Χ2 Χ1 Χ0 ΜΣ1 ΜΣ2 30mA R S N PE U V W N V a b c h 25A R S N I I I PAG 0 220V I I I 30mA R S N PE R i S I K i I K i N PE I K ΦΟΡΤΙΟ Σχήμα 6: Συνδεσμολογία πειράματος συμμετρικής φόρτισης Μ/Σ και μέτρηση ενεργού και αέργου ισχύος.. 12
4. ΑΣΥΜΜΕΤΡΗ ΦΟΡΤΙΣΗ Μ/Σ Στο σχήμα 7 φαίνεται μια διάταξη όπου στο δευτερεύον του Μ/Σ 2 υπάρχει ένα ασύμμετρο ωμικό φορτίο : P 1 = 1000 W, P 2 = 500 W, P 3 = 800 W 63A 35A 30mA R S N PE Η3 Η2 Η1 ΜΣ1 Χ3 Χ2 Χ1 Χ0 ΜΣ2 A B C a b c h U V W N 25A R S N I I I PAG 0 220V I I I 30mA R S N PE Pr Ps Pt ΦΟΡΤΙΟ R S N PE A Σχήμα 7 : Συνδεσμολογία πειράματος ασύμμετρης φόρτισης Μ/Σ για τον προσδιορισμό των συμμετρικών συνιστωσών. Να μετρηθούν τα παρακάτω ρεύματα i 2r = i 2s = i 2t = i 2n = 13
ΦΟΡΤΙΟ ΙΣΧΥΣ ΦΟΡΤΙΟΥ U a U t I r I s I t P Q 2 2 S = P + Q S = 3UI Δu (W ή VAr) V V A A A W VAr VA VA % R (W) 1/φ 380 X L (VAr) 1/φ 380 X C (VAr) 1/φ 380 R-X L 0.3/φ -1/φ 380 R-X L -X C 0.3/φ -1/φ -1/φ 380 Πίνακας 5 14