Kapitel 19.2 Drehstrom- Transformatoren. Repetitionen

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1 Kapitel 19.2 Drehstrom- Transformatoren Repetitionen Verfasser: Hans-Rudolf Niederberger Elektroingenieur FH/HTL Vordergut 1, 8772 Nidfurn Ausgabe: Oktober 2011

2 EST ELEKTRISCHE SYSTEMTECHNIK LÖSUNGSSATZ REPETITIONEN 2 DREHSTROMTRANSFORMATOREN 1 Spannungsabfall Auf einer 500 m langen Drehstromleitung müssen 300 kw (cosϕ=1,0) übertra-gen werden. Berechnen Sie den erforderlichen Leiterquerschnitt für eine Kup-ferleitung, wenn der Spannungsabfall auf der Leitung 5% betragen darf bei: a) Netzspannung 3x400 V b) Netzspannung 3x4000 V Lösung: TS Horw-Stuag Trafo 20/0,4 kv PEN Kabelkeller Erde TS

3 2 Spannungsabfall Auf einer 180 m langen Drehstromleitung (3x400/230 V) müssen 800 kw (cosϕ=1,0) von der TS Horw-Stuag zu den Verbrauchern übertragen werden. Berechnen Sie den erforderlichen Leiterquerschnitt für eine Kupferleitung, wenn der Spannungsabfall auf der Leitung 5% betragen darf. TS Stockli Verteilnetz 0,4 kv T-NC Niederspannungsinstallation: Haustechnik, Industrie, Gewerbe Trafo 20/0,4 kv PEN ZL ZL Z L Z PEN N HV, HAK T-NS Kabelkeller PE Erde TS Länge = 180 m Erde Haus Lösung:

4 3 Stern-Dreieck-Schaltung Drei Einphasentransformatoren 220/48 V, 500 VA schaltet man gemäss Bild als Transformatorenbank. Die Primärseite ist in und die Sekundärseite in Stern geschaltet. Berechnen Sie: a) die Leistung der Transformatorenbank b) die Verkettete Spannung c) den sekundären Nennstrom Lösung:

5 4 Spannungsabfall Auf einer 15 km langen Drehstromleitung mit einer Spannung von 3x V müssen 10 MW (cosϕ=1,0) übertragen werden. TS Vordergut Trafo 20/0,4 kv PEN Berechnen Sie den erforderlichen Leiterquerschnitt für eine Kupferleitung, wenn der Spannungsabfall auf der Leitung 5% nicht überschreiten darf. Kabelkeller Erde TS Lösung:

6 5 Drehstromtrafo An einem Drehstromtransformator mit den Daten S N =10kVA, 400V/230V, Yy0 wurde im Kurzschlußversuch u k =2%, und im Leerlauf I 10 =300mA, P 10 =150W. a) Geben Sie den primär- und sekundärseitigen Nennstrom an. b) Mit welcher Ausgangsspannung müssen Sie bei 10% Netzüberspannung und Leerlauf rechnen? c) Welche Kosten entstehen pro Jahr infolge der Leerlaufverluste, wenn der Transformator durchgehend am Netz angeschlossen bleibt. Die kwh möge Fr. 0,25 kosten.

7 6 Drehstromtrafo Ein Drehstromtransformator hat die Daten: S N =250kVA, 10kV/690V, Dy5. a) Berechnen Sie den primär- und sekundärseitigen Nennstrom. b) Geben Sie die Strangströme bei Nennbelastung an. c) Berechnen Sie das Windungszahlenverhältnis und das Spannungsübersetzungsverhältnis. d) Welcher Strom I 1 entsteht auf der Prmärseite, wenn der Transformator mit 3 x 10Ω in Dreieck belastet wird? e) Welcher Strom I 1 entsteht auf der Primärseite, wenn der Transformator mit einer symmetrischen Last von P=100kW, cosφ=0,72 belastet wird?

8 7 Drehstromtrafo Gegeben ist ein Drehstromtransformator mit den Daten SN=100kVA, 5kV/400V. a) Berechnen Sie den primär- und sekundärseitigen Nennstrom. b) Geben Sie das Windungsverhältnis an, wenn es sich um einen Yy-Trafo oder c) wenn es sich um einen Dy-Trafo handelt.