Villamos gépek tantárgy tételei

Átírás

1 Villamos gépek tatárgy tételei 7. tétel Mi a szerepe az áram- és feszültségváltókak? Hogya kapcsolódak a hálózathoz, milye előírások voatkozak a biztoságos üzemeltetésükre, kiválasztásukál milye adatot kell figyelembe vei? Nagy feszültséget és agy áramerősséget em célszerű közvetleül méri. Nagy feszültség közcetie mérésekor egyrészt szigetelési ehézségek adódak, másrészt ehéz az életbiztosági követelméyekek eleget tei. Nagy áramerősség méréséhez agy terjedelmű műszer szükséges (agy keresztmetszetű vezetőből készült tekercs) és gyakori, hogy az áram agy feszültséggel jár együtt, tehát már ezért sem ajálatos műszerbe vezeti. Mérőtraszformátorokkal lehet a váltakozó feszültséget és áramerősséget közvetleül mérhető értékűre csökketei. Természetese ez a csökketés midig aráyos, hogy a lecsökketett feszültségből vagy áramból ki lehesse számítai a mért értéket. Mérőtraszformátorok alkalmazásával ugyaaz a műszer többféle méréshatáro is haszálható. A mérőtraszformátorok kis teljesítméyűek, hisze csak műszerek táplálására szolgálak. Feszültségváltó. Így evezzük a feszültség csökketésére haszálható mérőtraszformátort. Szerkezete, külső felépítése és működési elve hasoló a traszformátoréhoz. A agyobb feszültségű primer tekercsét a méredő feszültségre kapcsoljuk, a kisebb feszültségű szekuder tekercsére kötjük a voltmérőt. A primer és u szekuder oldalt olvadó biztosítóval kell védei. A szekuder oldal egyik kivezetését le kell földeli. A feszültségváltó áttétele a tekercsek évleges feszültségeiek a háyadosa: a = Az áttétel felírható a tekercseke téylegese megjeleő feszültségek háyadosakét is a = és ebből = a Ha tehát a voltmérővel megmért szekuder feszültséget megszorozzuk az áttétellel, akkor megkapjuk a primer feszültséget. A feszültségváltót em midig azoos, belső elleállású műszerhez alkalmazzuk. Az is gyakori, hogy egy feszültségváltóra emcsak voltmérőt kapcsoluk, haem más műszerek (pl. wattmérő, cos ϕ-mérő, fogyasztásmérő) feszültségtekercseit is. Midez azt jeleti, hogy a feszültségváltó terhelése változhat. Ha változik a terhelés, akkor változak a feszültségváltó feszültségesései is, tehát azoos feszültségél más - tehát hibás feszültséget kapuk. A feszültségváltó relatív-hibája: a h = 00% ahol a téyleges, a a mért primer feszültség. A hibaszámítás tehát a műszerekéhcz hasolóa törtéik. Wattmérők, cos ϕ-mérők, fogyasztásmérők is relék feszültségtekercseiek táplálásáál emcsak az léyeges, hogy tt feszültségváltó szekuder feszültségéek agysága potos legye, hamem az is, hogy fázishelyzete a primer feszültségével azoos legye. Általába azoba a primer és a szekuder feszültség ics egymással fázisba. A fáziskülöbség az úgyevezett szöghiba. Jele: δ Felhaszált irodalom: Magyari stvá: Villamos gépek.

2 Villamos gépek tatárgy tételei A feszültségváltókat is potossági osztályokba soroljuk rit a műszereket. A mérési célokat szolgáló feszültségváltók legagyobb megegedett hibája az egyes osztályokba: 0,; 0,; 0,5;,0 és 3,0%. Szöghibájuk: ±5,...4,3 perc. Készülek feszültségváltók relék táplálására is. tt kisebbek a potossági követelméyek. A relatív hibák: ; 3 és 6%. Szöghibájuk: ±4,3...47,5 perc. A feszültségváltók évleges teljesítméyekét látszólagos teljesítméyüket adják meg VAbe: S = S = = Y ahol a terhelő impedacia, Y a terhelő admittacia évleges értéke. Y szabváyos elevezése: évleges teher. A évleges teher a évleges teljesítméyből S Y = A feszültségváltó túlterhelődik, ha a párhuzamosa kapcsolt műszertekercsek eredő admittaciája a évlegesél agyobb. A túlterhelt feszültségváltó hibái a évlegesél agyobbak. A feszültségváltó adattáblája a primer és szekuder évleges feszültséget, a potossági osztályt és a évleges teljesítméyt adja meg. Ebből a évleges admittacia kiszámítható. A primer évleges feszültség általába a szabváyos feszültségekek felel meg, a szekuder évleges feszültség 00, vagy esetleg 0 V. A évleges teljesítméy VA. Három fázis eseté alkalmazhatuk háromfázisú feszültségváltót Yy0 kapcsolásba, három db egysarkúlag szigetelt egyfázisú feszültségváltót, vagy - ha a fázisfeszültség mérésére ics szükség - db kétsarkúlag szigetelt egyfázisú feszültségváltót úgyevezett V" kapcsolásba. V kapcsolású feszültségváltó Felhaszált irodalom: Magyari stvá: Villamos gépek.

3 Villamos gépek tatárgy tételei Ez utóbbi tulajdoképpe olya háromszög kapcsolás, melyek az egyik ága hiáyzik. Az egyik feszültségváltót az R (L) és S (L), a másikat az S (L) és T (L3) fázisokra kapcsoljuk. Hiáyzik a T (L3) és R (L) fázisokra kapcsolt feszültségváltó, de ez em baj, mert a szekuder tekercsek a és b potjai között így is mérhető a primer TR feszültségek megfelelő tr szekuder feszültség. Áramváltó. Ez a mérőtraszformátor az áramerősség csökketésére haszálható. Működési elve a traszformátorétól és a feszültségváltóétól külöbözik. Előbbieket közel álladó feszültségre kapcsoljuk a hálózattal párhuzamosa. Az áramváltó primer tekercsét viszot a hálózattal sorba kell köti úgy, hogy a méredő áram folyjo át rajta. Kapcsaiak jelölése K és L. A szekuder tekercsre kötjük az ampermérőt. Kapcsai: k és l. A szekuder tekercs egyik kapcsát le kell földeli. Áramváltó kapcsolása A traszformátor-és a feszültségváltó primer árama a szekuder terheléstől függ. Az áramváltó primer áramát ( ) viszot kizárólag a fogyasztó szabja meg (az ábrá t a fogyasztó impedaciája). Primer tekercséek impedaciája oly kicsi, hogy ez gyakorlatilag az áramot em befolyásolja. Mit mide traszformátorba, az áramváltóba is a primer és a szekuder gerjesztések külöbsége az üresjárási gerjesztés, mely a fluxust létesíti. Áramváltókba a fluxust létesítő gerjesztés elhayagolható, tehát N N 0 Ebből N = = a N Ez az áramáttétel. Ebből = a. Ha tehát az ampermérővel megmért szekuder áramot megszorozzuk az áramáttétellel, akkor megkapjuk a primer áramot. Az áramáttétel a évleges áramok háyadosakét számítható ki: a = Az = a összefüggés em lehet potos, mert a fluxust létesítő gerjesztést elhayagoltuk. Az áramváltó relatív hibája: a h = 00% ahol a téyleges, a a mért primer áram. Felhaszált irodalom: Magyari stvá: Villamos gépek. 3

4 Villamos gépek tatárgy tételei Wattmérő, fogyasztásmérő és cos ϕ-mérő áramtekercseiek táplálásáál fotos, hogy és fázisba legye. A már előbb említett elhayagolás miatt azoba fázishelyzetük em potosa azoos. Ez a fáziskülöbség a δ szöghiba. A mérési célokat szolgáló áramváltók legagyobb megegedett hibája az egyes potossági osztályokba: 0,; 0,; 0,5; 7,0; 3,0 és 5,0%. Szöghibájuk ±5,...6,9 perc. A relék táplálására szolgáló áramváltók legagyobb relatív hibái: és 3%. Szöghibájuk ±6,9 perc. Az áramváltók terhelése az ampermérő vagy más műszer, ill. relé áramtekercse. Ezek impedaciája kicsi, az áramváltók gyakorlatilag rövidrezárásba üzemelek. Ha egyszerre több műszerrel kell az áramot megméri, akkor több műszert kell a szekuder oldalo sorba kapcsoli. Ezek impedaciája már jeletős lehet. A agyobb impedaciá csak agyobb szekuder idukált feszültség képes az áramot áthajtai. A agyobb idukált feszültséghez agyobb fluxus szükséges, tehát agyobb kell legye a fluxus létesítéséhez szükséges gerjesztés. A terhelés övekedése tehát a hibák övekedését eredméyezi. Az áramváltók évleges teljesítméye S = vagy S = ahol a terhelő impedacia évleges értéke. szabváyos elevezése: érleges terhelés. A évlegei terhelés a évleges teljesítméyből S = Az áramváltó túlterhelődik, ha a rákapcsolt műszerek és csatlakozó vezetékek eredő impedaciája a évlegesél agyobb. A túlterhelt áramváltó hibái agyobbak a megegedettél. Az áramváltók szekuder áramkörét megszakítai em szabad. Az áram megszütetésével ugyais megszűik a szekuder gerjesztés, de a primer gerjesztés változatla marad, hisze az áramot csak a t, fogyasztó befolyásolja. A változatla primer gerjesztéssel most már em tart egyesúlyt a szekuder gerjesztés. A primer gerjesztés ige agy fluxust létesít. Eek kettős következméye va. Egyrészt a szekuder tekercsbe életveszélyes agyságú feszültséget idukálhat, másrészt a agy fluxus miatt megövekvő vasveszteségek károsa felmelegíthetik a vasmagot. Ez utóbbi következméy az áramváltó tökremeését jeletheti. Midezek alapjá természetes, hogy a szekuder körbe olvadó biztosítót alkalmazi em szabad. Ha az ampermérőt üzem közbe az áramkörből ki akarjuk iktati, akkor előbb a k és l kapcsokat rövidre kell zári. Ebből a célból vagy magá az áramváltó cvagy a szekuder kör sorozatkapcsaiál rövidzárási lehetőségről kell godoskodi. Ezt jelképezi a K kapcsoló. Egyfázisú fogyasztó feszültség, áram és teljesítméy mérése mérőváltók alkalmazásával Felhaszált irodalom: Magyari stvá: Villamos gépek. 4

5 Villamos gépek tatárgy tételei Az áramváltó adattáblája a primer és szekuder évleges áramot, a potossági osztályt és a évleges teljesítméyt adja meg. Ebből a évleges terhelő impedacia kiszámítható. A primer évleges áramok szabváyosított kerek értékek. A szekuder évleges áram 5, vagy ritkábba A. A évleges teljesítméy, VA. Egyfázisú fogyasztó feszültség, áram és teljesítméy méréséek kapcsolása látható az ábrá. A mérés mérőtraszformátoroko keresztül törtéik. Figyeljük meg, hogy a voltmérőt és a wattmérő feszültségtekercsét párhuzamosa, az ampermérőt és a wattmérő áramtekercsét sorba kell kapcsoli. Hordozható wattmérő kitérését meg kell szorozi a műszerálladóval, valamit a feszültségváltó áttételével, hogy megkapjuk a teljesítméyt. A kapcsolótábla műszereket már ezek szorzatára skálázzák. Felhaszált irodalom: Magyari stvá: Villamos gépek. 5