Studientag Energietechnik

Transkript

1 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik tudientag Energietechnik Drehstromtransformator Einsendeaufgabe zur Kurseinheit 6 und Prüfungsaufgaben (aus F 03 u.a.)

2 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik Drehstromtransformator Einsendeaufgabe Zeichnen ie das chaltbild eines Drehstromtransformators der chaltgruppe Dz6! Weisen ie mit Hilfe eines Zeigerdiagramms nach, dass die Bezugszeiger 1 und entgegengesetzt gerichtet sind!

3 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik Drehstromtransformator Einsendeaufgabe Zeichnen ie das chaltbild eines Drehstromtransformators der chaltgruppe Dz6! Weisen ie mit Hilfe eines Zeigerdiagramms nach, dass die Bezugszeiger 1 und entgegengesetzt gerichtet sind!

4 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik Drehstromtransformator Dz6

5 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik An einen Drehstromtransformator der chaltgruppe Dz6 ist auf der ekundärseite zwischen den Klemmen und V eine einphasige Last angeschlossen. Die Primärseite wird von einem Drehstromnetz ( = 0 kv, f = 50 Hz) versorgt. Die Windungszahlenverhältnisse betragen: ü = W prim : W sek1 = W prim : W sek = 150 : 1 a) Wie groß ist die an der Last anliegende pannung (Betrag und Phase)? Nehmen ie 1 = 1 als Bezugsspannung an. = V = = j40 j10 ( + e + e ) ( ) + W V = + ( ) j j = 3

6 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik An einen Drehstromtransformator der chaltgruppe Dz6 ist auf der ekundärseite zwischen den Klemmen und V eine einphasige Last angeschlossen. Die Primärseite wird von einem Drehstromnetz ( = 0 kv, f = 50 Hz) versorgt. Die Windungszahlenverhältnisse betragen: ü = W prim : W sek1 = W prim : W sek = 150 : 1 a) Wie groß ist die an der Last anliegende pannung (Betrag und Phase)? Nehmen ie 1 = 1 als Bezugsspannung an. = 3 = W = 3 W sek prim 0 kv = = 400V = 400 V e - j180

7 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik An einen Drehstromtransformator der chaltgruppe Dz6 ist auf der ekundärseite zwischen den Klemmen und V eine einphasige Last angeschlossen. Die Primärseite wird von einem Drehstromnetz ( = 0 kv, f = 50 Hz) versorgt. Die Windungszahlenverhältnisse betragen: ü = W prim : W sek1 = W prim : W sek = 150 : 1 b) Berechnen ie den ekundärstrom bei reiner Wirklast R = Ω und geben dabei die in jeder Teilwicklung der ekundärseite übertragenen komplexen cheinleistungen an. = 400 V = * = 400 V = = Ω - 0 kv A ( 00 A) = 6,7 kva

8 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik b) Berechnen ie den ekundärstrom bei reiner Wirklast R = Ω und geben dabei die in jeder Teilwicklung der ekundärseite übertragenen komplexen cheinleistungen an. = 400 V = * = -00 A = = 6,7 kva ( ) * = ( ) j10 * j10 = e = e V V ( ) * = ( ) j40 * j40 = e = e W W

9 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik b) Berechnen ie den ekundärstrom bei reiner Wirklast R = Ω und geben dabei die in jeder Teilwicklung der ekundärseite übertragenen komplexen cheinleistungen an. = 400 V = * = -00 A = = 6,7 kva = ( 13,3 3,1) kva 0 V j V = W = ( 13,3 + 3,1) kva 0 j W =

10 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik c) Erläutern ie, welche Beiträge die Teilleistungen aus Aufgabenteil b) (Realund maginärteile) für diesen Betriebszustand liefern. = = V = - 6,7 kva ( 13, 3 j 3,1) kva Beide -Teilwicklungen liefern jeweils ein Drittel der in der Last umgesetzten Wirkleistung. Die V -Teilwicklung liefert ein echstel der in der Last umgesetzten Wirkleistung. Zusätzlich gibt sie Blindleistung ab. W = ( 13,3 + j 3,1) kva Die W -Teilwicklung liefert ein echstel der in der Last umgesetzten Wirkleistung. Zusätzlich nimmt sie die von der V - Teilwicklung abgegebene Blindleistung auf. V = W = 0 Diese Teilwicklungen liefern keinen Beitrag.

11 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik d) Nennen ie Vor- und Nachteile dieser Verschaltung! + Bei unsymmetrischer Belastung wird anders als beispielsweise bei Dy- oder Dd-chaltung auch der dritte trang am Leistungsbezug beteiligt. + Für diese Lastverteilung ist kein aktiver chaltaufwand nötig. - Die Herstellung der z-wicklung ist komplizierter und teurer. - Die Lastverteilung im inne einer ymmetrierung ist nur begrenzt möglich.

12 Fernniversität in Hagen Lehrgebiet Elektrische Energietechnik tudientag zur Elektrischen Energietechnik e) Das betrachtete oberspannungsseitige Netz sei als Dreileiternetz ausgeführt. Welche Auswirkungen hat hier eine einpolige Erdberührung (Erdschluss)? + Weil kein geerdeter ternpunkt vorhanden ist, tritt kein Kurzschluss auf ein Weiterbetrieb des Netzes ist möglich. - Bei Mittelspannung sind (kapazitive) Erdschlussströme zu erwarten, die evtl. kompensiert werden müssen. - Die pannungsbeanspruchung der nicht betroffenen Leiter gegen Erde wird um den Faktor 3 erhöht, was jedoch oft tolerierbar ist. - Wenn längere Kabelstrecken vorhanden sind, sind sowohl die beteiligten (Leiter-Erd-) Kapazitäten größer als auch die höhere pannungsbeanspruchung kritischer.