Übung 4.2: Betriebsverhalten von Drehstromtransformatoren

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1 : Erstellen Sie den unten abgebildeten Schaltungsaufbau eines Drehstromtransformators Wählen Sie die benötigten Messgeräte aus, schalten diese in den ersuchsaufbau und ermitteln die Messwerte in Anwesenheit des Ausbilders Bestimmen Sie die Schaltgruppe des verwendeten Transformators Übertragen Sie Ihre Messwerte für symmetrische und unsymmetrische Belastung in die Skizze Beschreiben Sie die Auswirkungen einer unsymmetrischen Last bei diesem Transformator ( Gehen Sie bei Ihrer Beurteilung von einem stabilen ersorgungsnetz aus) Schutzeinrichtungen und Schaltgeräte sind entsprechend der geltenden orschriften zusätzlich einzusetzen! L1 L2 L3 3 / 400 / 50Hz Transformator Primärseite Schalter geöffnet Schalter geschlossen I L1 = A I L1 = A I L2 = A I L2 = A I L3 = A I L3 = A Transformator Primärseite Schalter geöffnet Schalter geschlossen I L1 = A I L1 = A I L2 = A I L2 = A S 1 I L3 = A I L3 = A 100W I N = A I N = A U L1-N = U L1-N = U L2-N = U L2-N = U L3-N = L1 L2 L3 N U L3-N = 15

2 : ersuchsanordnung L1 L2 L Schaltgruppe: N L1 L2 L3 N Messwerte bei symmetrischer Belastung obere Tabellen ( weiß) Messwerte bei unsymmetrischer Belastung untere Tabellen ( rot) ersuchsanordnung 16

3 Beurteilung des Lastverhaltens Sekundärstrom Primärstrom Magnetischer Fluss Ausgangsspannung Hinweis: Bitte stellen Sie die in der Grafik dargestellten Größen und deren Zusammenhänge in den Mittelpunkt Ihrer Beurteilung Beurteilung des Lastverhaltens 17

4 Schaltgruppen nach DIN DE Bezeichnung D d 0 Y y 0 D z 0 D y 5 Y d 5 Y z 5 D d 6 Y y 6 D z 6 D y 11 Y d 11 Y z Zeigerbild Schaltungsbild Übersetzung Kennzahl Schaltgruppe OS US OS US Elektrische Maschinen - Teil Transformatoren Schaltgruppen nach DIN DE 0532 U1 : U Frühere Bezeichnung A 1 A 2 A 3 C 1 C 2 C 3 B 1 B 2 B 3 D 1 D 2 D 3 Information Übung

5 Kühlmittel Bei Leistungstransformatoren kommen den eingesetzten Kühlmitteln zwei wesentliche Aufgaben zu: Kühlmittel Isolieröl Silikonöl Eigenschaften relativ hohe Umweltverträglichkeit ( 20k/mm) leicht entflammbar eingeschränkte Umweltverträglichkeit schwer entflammbar 1. Kühlung Innerhalb des Transformators entsteht Wärmeentwicklung aufgrund von -Stromwärme (I 2 x R ) in allen betriebsmäßig leitenden Teilen -Magnetisierung - Wirbelströmen Bedingt durch die verwendeten Bauteile und Materialien, aus denen sich ein Transformator zusammensetzt, sind bestimmte Temperaturgrenzen einzuhalten. Das im Transformator eingesetzte Kühlmittel leitet die entstehende Wärme an die Oberfläche des Kessels. Die dabei entstehende Strömung der Kühlflüssigkeit gewährleistet einen kontinuierlichen Temperaturausgleich zwischen den Wärmequellen und der Kesseloberfläche. Askarel / Clophen (synthetische Isolierflüssigkeit) Umweltbelastend (PCB-haltig)* alterungsbeständig schwer entflammbar 2. Isolation Neben der Kühlung ist die Isolation der unter Spannung stehenden Teile des Transformators eine gleichrangige Aufgabe der Kühlmittel. Daher werden in der Fachliteratur Kühlmittel vielfach auch als flüssige Isolierstoffe bezeichnet. Wesentliche Kriterien für die Auswahl dieser Isolierstoffe sind: -Durchschlagfestigkeit -Spezifischer Widerstand * PCB-haltige Kühlmittel sind unter Umständen noch in Altanlagen vorhanden. -Wärmeleitfähigkeit -Entflammbarkeit -Umweltverträglichkeit Kühlung von Leistungstransformatoren Kühlmittel Information Übung 5 19