KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2019

PYTANIE NR 26.
Na którym rysunku zamieszczono prawidłowy schemat układu do pomiaru parametrów zwarciowych transformatora?
Ilustracja przedstawia cztery schematy elektryczne oznaczone literami A, B, C i D, które są potencjalnymi odpowiedziami na
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Próba zwarcia transformatora polega na zasileniu uzwojenia pierwotnego obniżonym napięciem przy zwartym uzwojeniu wtórnym. Poprawny schemat musi mieć amperomierz szeregowo (pomiar prądu), woltomierz równolegle (pomiar napięcia zwarcia) oraz zwarcie zacisków wtórnych. Te warunki spełnia układ C.

Pełne wyjaśnienie:

Próba zwarcia transformatora służy do wyznaczenia parametrów zwarciowych, takich jak napięcie zwarcia, straty mocy w uzwojeniach (straty w miedzi) oraz impedancja zwarcia. Wykonuje się ją w charakterystycznych warunkach: uzwojenie wtórne jest zwarte, a stronę pierwotną zasila się obniżonym napięciem (zwykle przez autotransformator regulacyjny), tak aby w uzwojeniach płynął prąd znamionowy.

Dlatego prawidłowy układ pomiarowy musi spełniać jednocześnie kilka wymagań:

  • Amperomierz włącza się szeregowo w obwód prądowy po stronie zasilania, aby mierzyć prąd płynący przez uzwojenie.
  • Woltomierz włącza się równolegle do wyjścia autotransformatora (czyli do napięcia podawanego na uzwojenie pierwotne), aby mierzyć napięcie zwarcia.
  • Watomierz służy do pomiaru mocy strat w uzwojeniach w stanie zwarcia.
  • Zwarcie strony wtórnej jest warunkiem koniecznym – jeśli wtórne jest rozwarte lub obciążone przyrządem, nie jest to próba zwarcia.

Odpowiedź "C" jest poprawna, bo na tym schemacie woltomierz jest podłączony równolegle, amperomierz szeregowo, a uzwojenie wtórne jest zwarte bezpośrednim przewodem.

Odpowiedź "A" jest błędna, ponieważ amperomierz jest włączony równolegle (to błąd połączenia – w praktyce grozi zwarciem źródła/zakłóceniem pomiaru), a woltomierz szeregowo, co nie odpowiada zasadom pomiaru napięcia.

Odpowiedź "B" jest błędna, mimo poprawnego włączenia woltomierza i amperomierza po stronie pierwotnej, ponieważ strona wtórna nie jest zwarta – jest podłączona do woltomierza, czyli obwód pozostaje otwarty, co odpowiada raczej próbie z rozwarciem (nie zwarciowej).

Odpowiedź "D" jest błędna z podobnych powodów jak "A": błędne włączenia przyrządów (amperomierz równolegle, woltomierz szeregowo) oraz dodatkowo brak spełnienia warunku typowego układu próby zwarcia.

Wskazówka egzaminacyjna: zawsze sprawdź najpierw warunek zwarcia wtórnego, a dopiero potem poprawność włączenia A (szeregowo) i V (równolegle). To najszybciej eliminuje mylące schematy.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Próba zwarcia to pomiar, w którym uzwojenie wtórne transformatora jest zwarte, a uzwojenie pierwotne zasila się obniżonym napięciem. Wykonuje się ją, aby wyznaczyć parametry zwarciowe: napięcie zwarcia, straty mocy w uzwojeniach oraz impedancję zwarcia.
Amperomierz włącza się szeregowo w obwód prądowy po stronie zasilania (zwykle po stronie pierwotnej). Dzięki temu mierzy prąd płynący przez uzwojenie. Włączenie równoległe jest błędem, bo może powodować bardzo duży prąd i zafałszować lub uszkodzić układ.
Woltomierz podłącza się równolegle do napięcia podawanego na uzwojenie pierwotne (najczęściej do wyjścia autotransformatora). Ma mierzyć napięcie zwarcia, czyli napięcie potrzebne do wywołania prądu znamionowego przy zwartym wtórnym uzwojeniu.
Zwarcie uzwojenia wtórnego jest warunkiem definicyjnym tej próby: tylko wtedy transformator pracuje w stanie zwarcia, a mierzone wielkości odpowiadają parametrom zwarciowym. Jeśli wtórne jest rozwarte lub podłączone do woltomierza, pomiar nie dotyczy zwarcia i wyniki nie będą właściwe.
Tak, w praktyce często stosuje się autotransformator regulacyjny, aby płynnie zwiększać napięcie od zera. W próbie zwarcia potrzebne jest zwykle napięcie znacznie mniejsze od znamionowego, ale dobrane tak, by uzyskać prąd znamionowy w uzwojeniach bez przekroczeń i nagłych skoków.
Watomierz mierzy moc pobieraną w stanie zwarcia, która przy obniżonym napięciu w dużej mierze odpowiada stratom w uzwojeniach (stratom miedzi). To pozwala ocenić straty i pośrednio wyznaczać elementy składowe impedancji zwarcia potrzebne do analiz eksploatacyjnych.
W próbie zwarcia wtórne jest zwarte, a pierwotne zasila się małym napięciem, aby uzyskać prąd znamionowy. W próbie biegu jałowego wtórne jest rozwarte, a pierwotne zasila się napięciem znamionowym; mierzy się głównie straty w rdzeniu i prąd magnesujący. Różne warunki → inne parametry.
Najczęstsze sygnały błędu to: brak zwarcia strony wtórnej (wtórne rozwarte lub podłączone do woltomierza), amperomierz włączony równolegle zamiast szeregowo oraz woltomierz włączony szeregowo zamiast równolegle. Każdy z tych błędów zmienia sens pomiaru lub czyni go niebezpiecznym.
Tak. Wystarczy sprawdzić trzy warunki: (1) wtórne musi być zwarte przewodem, (2) amperomierz musi być włączony szeregowo w torze prądowym, (3) woltomierz musi być równolegle do źródła/wyjścia autotransformatora. Jeśli schemat spełnia te warunki, odpowiada próbie zwarcia.
Z pomiarów napięcia, prądu i mocy w stanie zwarcia wyznacza się parametry zwarciowe: impedancję zwarcia oraz jej składowe (rezystancję i reaktancję), a także napięcie zwarcia (często podawane też w procentach) i straty mocy w uzwojeniach. Są potrzebne m.in. do obliczeń eksploatacyjnych.
info

Statystycznie 49% uczniów zna prawidłową odpowiedź. trudne

W praktyce zawodowej kluczowe jest to, że próba zwarcia transformatora polega na zasileniu uzwojenia pierwotnego obniżonym napięciem przy zwartym uzwojeniu wtórnym.

Źródła:

  • Opis ilustracji z analizy modelu wizyjnego (schematy A–D z autotransformatorem i przyrządami A/V/W; identyfikacja zwarcia wtórnego w wariancie C) – materiał kontekstowy zadania

Materiały:

  • Skrypty i instrukcje laboratoryjne z elektrotechniki: próby transformatora (bieg jałowy i zwarcie)
  • Podręczniki do elektrotechniki/elektroenergetyki omawiające schematy pomiarowe transformatorów
  • Zadania rysunkowe: rozpoznawanie włączeń amperomierza, woltomierza i watomierza w obwodach AC

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego