KWALIFIKACJA ELE2 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 31.
Pomiar przekładni transformatora należy wykonać
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Pomiar przekładni transformatora wykonuje się w stanie jałowym, czyli bez dołączonego obciążenia. Dzięki temu wynik zależy głównie od stosunku napięć (i liczby zwojów), a nie od spadków napięcia na impedancji transformatora, które pojawiają się przy obciążeniu lub w próbie zwarciowej.

Pełne wyjaśnienie:

Przekładnia transformatora jest w praktyce wyznaczana jako stosunek napięć na uzwojeniu pierwotnym i wtórnym (a w idealnym modelu odpowiada także stosunkowi liczby zwojów). Aby taki pomiar był miarodajny, trzeba ograniczyć czynniki, które zmieniają napięcia zaciskowe poza samą przekładnią.

Dlatego pomiar wykonuje się w stanie jałowym, czyli bez dołączonego odbiornika po stronie wtórnej. W tych warunkach prąd po stronie wtórnej jest praktycznie zerowy, a po stronie pierwotnej płynie jedynie prąd magnesujący. Skutkiem jest to, że spadki napięcia na rezystancjach uzwojeń i reaktancjach rozproszenia są małe, a napięcia zaciskowe dobrze reprezentują "czystą" relację wynikającą z przekładni.

Odpowiedź "w stanie zwarcia" jest niewłaściwa, bo próba zwarciowa służy do oceny innych parametrów (związanych z impedancją zwarciową i stratami obciążeniowymi). Przy zwarciu prądy są duże, a napięcia i spadki zależą silnie od impedancji, co zniekształca wyznaczanie przekładni napięciowej.

Odpowiedzi "przy obciążeniu indukcyjnym" oraz "przy obciążeniu rezystancyjnym" także są błędne. Każde obciążenie powoduje przepływ prądu, a ten wywołuje dodatkowe spadki napięcia w transformatorze. Co więcej, dla obciążenia indukcyjnego dochodzi przesunięcie fazowe i inny charakter spadków, więc wynik byłby zależny od rodzaju odbiornika, a nie tylko od przekładni.

Wskazówka egzaminacyjna: jeśli pytanie dotyczy wyznaczenia przekładni (stosunku napięć), szukaj warunków "bez obciążenia/jałowych". Jeśli dotyczy impedancji zwarciowej lub strat przy obciążeniu, wtedy pojawia się próba zwarciowa.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Przekładnia transformatora to relacja między wielkościami po stronie pierwotnej i wtórnej, najczęściej rozumiana jako stosunek napięć (a w modelu idealnym także stosunek liczby zwojów). W pomiarze praktycznym sprawdza się, czy przy zadanym napięciu wejściowym uzyskuje się oczekiwane napięcie wyjściowe.
W stanie jałowym nie ma dołączonego obciążenia, więc prąd wtórny jest znikomy. Dzięki temu ogranicza się spadki napięcia na impedancji transformatora i wynik zależy głównie od samej przekładni. Przy obciążeniu lub zwarciu spadki rosną i zafałszowują relację napięć.
Stan jałowy oznacza, że uzwojenie wtórne jest otwarte (niepodłączony odbiornik). Transformator jest zasilany od strony pierwotnej, a pomiar polega na odczycie napięć. To typowy warunek do sprawdzenia przekładni bez wpływu prądu obciążenia.
Próba zwarciowa dotyczy innych parametrów niż przekładnia. Wykorzystuje się ją m.in. do oceny zachowania transformatora przy dużych prądach i do wyznaczania wielkości związanych z impedancją zwarciową. Do sprawdzania przekładni napięciowej stosuje się warunki bez obciążenia.
Obciążenie rezystancyjne powoduje przepływ prądu, a to wywołuje spadki napięcia na rezystancji uzwojeń i elementach rozproszenia. W efekcie napięcie wtórne maleje w porównaniu do stanu jałowego, więc wyliczony stosunek napięć może wyjść inny niż rzeczywista przekładnia.
Przy obciążeniu indukcyjnym poza spadkiem wartości napięcia pojawia się też przesunięcie fazowe prądu względem napięcia. To zmienia warunki pracy transformatora i może zwiększać wpływ reaktancji rozproszenia. Dlatego wynik pomiaru staje się zależny od charakteru obciążenia.
Najczęstsze błędy to: wykonywanie pomiaru z dołączonym odbiornikiem (wynik zależny od obciążenia), pomylenie zacisków uzwojeń, nieprawidłowy dobór zakresu pomiarowego oraz brak stabilnego zasilania. W praktyce pomaga procedura: zasilanie pierwotnego, wtórne otwarte, pomiar napięć.
W prostych przypadkach można porównać napięcie wejściowe i wyjściowe multimetrem, ale trzeba zachować ostrożność i zapewnić stan jałowy. Do dokładniejszych badań stosuje się specjalizowane mierniki przekładni (TTR), które ułatwiają ocenę i ograniczają ryzyko błędów połączeń.
Transformatory mogą występować w zasilaniu automatyki, telemetrii, systemów detekcji i sterowania, a także w układach wymagających separacji galwanicznej. W takich instalacjach kontrola podstawowych parametrów (w tym przekładni) pomaga wykryć błędy montażowe lub uszkodzenia zasilania urządzeń.
Jeśli pytanie dotyczy przekładni (stosunku napięć), właściwym skojarzeniem jest praca bez obciążenia, bo obciążenie zniekształca napięcia. Gdy pytanie dotyczy impedancji zwarciowej, strat obciążeniowych lub zachowania przy dużym prądzie, wtedy pojawia się próba zwarciowa.
info

Statystycznie 61% uczniów zna prawidłową odpowiedź. średnie

Według specjalistów z branży: "Pomiar przekładni transformatora wykonuje się w stanie jałowym, czyli bez dołączonego obciążenia."

Źródła:

  • PN-EN 60076 (seria), Transformatory energetyczne – definicje i wymagania ogólne (odniesienie do pojęć przekładni oraz badań podstawowych)
  • PN-EN 61558 (seria), Bezpieczeństwo transformatorów, dławików, zasilaczy i podobnych wyrobów – terminologia i wymagania ogólne (kontekst pomiarów i pracy jałowej)

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne z podstaw elektrotechniki: transformator, przekładnia, próba jałowa i zwarciowa
  • Instrukcje obsługi mierników przekładni transformatorów (TTR) – zasady wykonywania pomiaru bez obciążenia
  • Normy z serii PN-EN dotyczące transformatorów – definicje i podstawowe badania/parametry

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego