Determinazione del rendimento di un trasformatore con il

PALERMO,
CORSO DI LAUREA
IN INGEGNERIA ELETTRICA
Facoltà di Ingegneria
Università degli Studi
Viale delle Scienze - Parco d'Orleans
90128 PALERMO
ESERCITAZIONE DI MISURE E COLLAUDO DI MACCHINE ED IMPIANTI ELETTRICI
DETERMINAZIONE DEL RENDIMENTO DI UN TRASFORMATORE CON IL
METODO A CIRCOLAZIONE DI ENERGIA
MISURE E COLLAUDO DI MACCHINE ED IMPIANTI ELETTRICI
Misura del rendimento con il metodo a circolazione di energia.
Dati di targa dei trasformatori trifase in prova
potenza nominale
tensione primaria nominale
tensione secondaria nominale
fattore di potenza di corto circuito
corrente secondaria nominale
frequenza nominale
collegamento
gruppo
rapporto spire
ditta costruttrice
numero di serie
5 kVA
380V
260 V
0,8
11,1A
50Hz
Y/y con neutro accessibile
0
1,40
Ercole Marelli
3550
1
Strumenti e apparecchiature
Autotrasformatore trifase
Potenza nominale
Tensione nominale
Tensione in uscita
Corrente nominale
Frequenza di lavoro
Modello
Ditta costruttrice
12 kVA
380V
0 ÷ 380V
18 A
4560Hz
d40nc/3
Belotti
Analizzatore di potenza (misura delle tre correnti, delle tre tensioni e delle tre potenze lato bt)
Portate amperometriche
Portate voltmetriche
Modello
Numero di serie
Ditta costruttrice
Precisione a 1 anno a 23°C:
Tensione e corrente
Potenza attiva
0,1-0,2-0,5-1-2- 5 - 10-20-50 A
65-130-260-520-650 V
D5155
t7090311
Norma
(0,1% di lettura + 0,1% della portata)
cos =1
(0,1% della portata)
cos =0,1 (0,5% della portata)
Multimetro trifase (misura delle tre correnti e delle tre potenze lato AT)
Tipo
Portate voltmetriche
Portate amperometriche
Ditta costruttrice
Precisione a 1 anno a 23°C:
Tensione e corrente
WT1030
15-30-60-100-150-300-600-1000V
0,5-1-2-5-10-20A
Jokogawa
(0,1% di lettura + 0,1% della portata)
n° 3 Autotrasformatori monofase
tensione d’ingresso
tensione d’uscita
potenza nominale
frequenza nominale
tipo
Ditta costruttrice
Vi=220 V
Vu=0220 V
An =2,2kVA
fn=4560Hz
v-20nc
Belotti
n°3 trasformatori di isolamento
potenza nominale
tensione nominale lato bassa tensione
tensione nominale lato alta tensione
Termometro
Tipo
Campo di temperatura
Modello
An =5kVA
Vn,bt=220 V
Vn,At=380 V
digitale
-20  +60 °C
HM34
2
Numero di serie
Ditta costruttrice
Precisione a 20°C
562840
VAISALA
0,3°C
Interruttori (T1, T2, T3)
SCOPO DELLA PROVA
Determinare il rendimento convenzionale del trasformatore trifase.
RISULTATI DI MISURA
Prova a vuoto - Misura con T1 chiuso e T2,T3 e TR lato alta aperti
Vbt[V] fase
I0m[A]
P0m[W]
0
1 Misura
20 Misura
30 Misura
40 Misura
50 Misura
La corrente che ciascun trasformatore assorbe nelle condizioni di funzionamento a vuoto è pari a:
I0 
I 0m

2
La potenza assorbita da ciascun trasformatore nelle condizioni di funzionamento a vuoto è pari a:
P0 
P0m

2
Calcolo mediante interpolazione dei valori della I0 e P0 nel caso di alimentazione con tensione
nominale.
Circolazione lato AT della corrente nominale - Misura con T1,T2 e T3 chiusi
I[A]
Pccm[W]
10 Misura
20 Misura
30 Misura
40 Misura
50 Misura
Temperatura ambiente: 2=
La potenza assorbita da ciascun trasformatore nelle condizioni di funzionamento in corto circuito è
pari a:
3
Pcc 
Pccm

2
Con riferimento ai dati in tabella si riporta su un grafico la Pcc in funzione di (
ricava l’andamento della Pcc
I
nominale (
=1).
I nbt
I
). Interpolando si
I nbt
e quindi il valore della potenza in corrispondenza della corrente
Riporto delle perdite alla temperatura di riferimento (vedi prova in corto circuito)
Calcolo del rendimento
Utilizzando i risultati della prova a vuoto e di quella in corto circuito, si ricava il rendimento
convenzionale del trasformatore in corrispondenza del carico nominale e per fattore di potenza cos
 = 0,8:
% = Error!
 è il fattore di carico
4