KWALIFIKACJA ELE6 + ELE7 - STYCZEŃ 2016 (test 2)

PYTANIE NR 9.
Transformator, w którym jedno uzwojenie przyłączone jest do źródła zasilania, a drugie jest otwarte, znajduje się w stanie pracy
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Stan jałowy transformatora występuje wtedy, gdy uzwojenie pierwotne jest zasilane, a uzwojenie wtórne pozostaje rozwarte (bez obciążenia). W takiej pracy płynie głównie prąd magnesujący, a transformator nie oddaje mocy do odbiornika. Dlatego poprawna jest odpowiedź "jałowej".

Pełne wyjaśnienie:

Jeżeli jedno uzwojenie transformatora (zwykle pierwotne) jest podłączone do źródła zasilania, a drugie uzwojenie jest otwarte (rozwarte, bez podłączonego odbiornika), transformator pracuje w stanie jałowym. Oznacza to, że po stronie wtórnej nie ma przepływu prądu obciążenia, więc transformator nie przekazuje użytecznej mocy do odbiornika.

W stanie jałowym w uzwojeniu zasilanym płynie przede wszystkim prąd magnesujący potrzebny do wytworzenia strumienia w rdzeniu oraz niewielki składnik związany ze stratami w rdzeniu (histereza i prądy wirowe). Napięcie na uzwojeniu wtórnym może być obecne (indukowane), ale obwód jest rozłączony, więc prąd wtórny jest praktycznie zerowy.

Dlaczego pozostałe odpowiedzi nie pasują?

  • "zwarcia" dotyczy sytuacji, gdy uzwojenie wtórne (lub jego zaciski) są zwarte. Wtedy prąd jest bardzo duży (ograniczony głównie impedancją rozproszenia) i warunek "drugie uzwojenie otwarte" nie jest spełniony.
  • "obciążenia" oznacza podłączenie odbiornika do uzwojenia wtórnego, a więc zamknięty obwód wtórny i przepływ prądu obciążenia. Przy rozwarciu nie ma obciążenia.
  • "przeciążenia" wiąże się z pracą z prądem/mocą większą od znamionowej. Do przeciążenia musi wystąpić obciążenie; przy otwartym uzwojeniu wtórnym nie ma warunków do przeciążenia.

W praktyce rozróżnienie tych stanów jest ważne m.in. przy uruchamianiu instalacji, diagnostyce oraz w klasycznych próbach transformatora: próbie jałowej (wtórne rozwarte) i próbie zwarcia (wtórne zwarte).

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Praca jałowa to stan, gdy uzwojenie pierwotne jest zasilane, a uzwojenie wtórne jest rozwarte (bez odbiornika). Wtedy transformator nie oddaje mocy do obciążenia, a po stronie pierwotnej płynie głównie prąd magnesujący i prąd strat w rdzeniu.
Bo brak zamkniętego obwodu po stronie wtórnej oznacza brak prądu obciążenia. Transformator "pracuje", bo jest zasilany i w rdzeniu powstaje strumień, ale nie wykonuje użytecznej pracy energetycznej na odbiorniku.
Tak, zwykle występuje napięcie indukowane na zaciskach wtórnych, mimo że obwód jest rozłączony. Nie płynie jednak prąd wtórny, więc nie ma przekazywania mocy do odbiornika (poza pomijalnymi zjawiskami upływu).
W uzwojeniu zasilanym płynie prąd jałowy, w którym dominują składowa magnesująca oraz składowa związana ze stratami w rdzeniu. Prąd ten jest zwykle dużo mniejszy niż prąd znamionowy, ale nie jest równy zeru.
W stanie jałowym wtórne jest rozwarte i prąd wtórny nie płynie. W stanie zwarcia wtórne jest zwarte, co powoduje bardzo duży prąd (ograniczony impedancją transformatora) i gwałtowne straty cieplne. To zupełnie inne warunki eksploatacji.
Próbę jałową wykonuje się, gdy wtórne jest rozwarte, aby ocenić m.in. straty w rdzeniu i prąd jałowy. To typowe ćwiczenie w pracowniach oraz element diagnostyki, np. po naprawie lub przy odbiorze urządzenia.
Tak. Nawet w stanie jałowym występują straty w rdzeniu (histereza, prądy wirowe) oraz straty miedziowe od prądu jałowego. Zwykle są one mniejsze niż przy obciążeniu, ale mogą powodować zauważalne nagrzewanie.
Częsty błąd to wybór "obciążenia", bo transformator jest zasilany, albo "zwarcia", bo kojarzy się z testami transformatora. Kluczowe jest słowo "otwarte" (rozwarte) uzwojenie wtórne, które jednoznacznie wskazuje brak obciążenia.
Nie w sensie przeciążenia prądowego od odbiornika, bo przeciążenie wymaga przepływu prądu obciążenia. Przy rozwarciu wtórnego nie ma obciążenia, więc nie ma mechanizmu wywołującego prąd ponad znamionowy po stronie wtórnej.
Szukaj sformułowań: "wtórne otwarte/rozwarte", "bez obciążenia", "brak odbiornika". Jeśli jednocześnie pierwotne jest zasilane, to jest to stan jałowy. To prosta reguła, która dobrze działa w zadaniach testowych.
info

Około 72% zdających odpowiada poprawnie na to pytanie. średnio łatwe

Według specjalistów z branży: "Stan jałowy transformatora występuje wtedy, gdy uzwojenie pierwotne jest zasilane, a uzwojenie wtórne pozostaje rozwarte (bez obciążenia)."

Źródła:

  • IEC 60076-1: Power transformers – Part 1: General (terminologia i ogólne zasady pracy transformatorów)
  • Wikipedia: "Transformer" – sekcja dotycząca pracy bez obciążenia (no-load) https://en.wikipedia.org/wiki/Transformer (dostęp: 2026-03-02)
  • Wikipedia (PL): "Transformator" – opis pracy jałowej i prób transformatora https://pl.wikipedia.org/wiki/Transformator (dostęp: 2026-03-02)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z maszyn elektrycznych: rozdział o transformatorach jednofazowych i trójfazowych
  • Materiały dydaktyczne z pracowni elektroenergetycznej: opis prób jałowej i zwarciowej transformatora
  • Normy/standardy dotyczące transformatorów energetycznych (część ogólna i terminologia)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego