Hallo zusammen,
ich versuche einen Dyn5 Transformator mit LTSpice zu simulieren, aber
leider funktioniert es noch nicht so, wie es sollte.
Die Ausgangsspannung sollte 20kV betragen, ist aber maximal bei 16kV und
hat auch komische Störungen zwischendurch.
Außerdem möchte ich mit dieser Simulation gerne die exakte
Phasendifferenz zwischen Eingangs- und Ausgangsspannung ermitteln. Also
die Phasenverschiebung der Induktivitäten, die noch zu der
Phasenverschiebung von 150° (durch die Verschaltung) hinzukommt.
Viele Dank im Voraus und viele Grüße
Maja
Für einen Drehstromtrafo reichen drei Kopplungsfaktoren nicht, hatten
wir erst kürzlich hier.
Und wenn sich das jemand ansehen soll, dann ist es sinnvoll das asc-File
anzuhängen.
hinz schrieb:> Sieht bis auf die fehlenden Kopplungsfaktoren gut aus.
Kopplungsfaktoren hast Du zwar angegeben, aber nur für jede Phase einen
und dann jeweils mit Faktor 1. In dem anderen Thread gibt es die
Faktoren K1 bis K15 und sie sind machmal auch negativ.
Wenn selbst so ein Experte wie HelmutS da ein Aha-Erlebnis hatte, dann
heißt das schon etwas.
mfg Klaus
Könntest du bitte nochmal genauer sagen, was du meinst? Ich habe den
Artikel gelesen, aber diese Infos hatte ich eigentlich schon. Meinst du,
dass die Verschaltung falsch ist?
Maja schrieb:> Könntest du bitte nochmal genauer sagen, was du meinst? Ich habe> den> Artikel gelesen, aber diese Infos hatte ich eigentlich schon. Meinst du,> dass die Verschaltung falsch ist?
@Dieter
Maja schrieb:> Meinst du,> dass die Verschaltung falsch ist?
Ich denke man muß die markierte Masse entfernen.
Es gibt aber noch ein anderes, ein reines Spice-Problem. Die linke Seite
der drei Phasen hat keinen Massebezug. Schwimmende Potenziale mag Spice
nicht. Hänge irgendwo links einen 1 MOhm Widerstand rein oder besser
drei.
mfg Klaus
Klaus R. schrieb:> Maja schrieb:>> Meinst du,>> dass die Verschaltung falsch ist?>> Ich denke man muß die markierte Masse entfernen.>> Es gibt aber noch ein anderes, ein reines Spice-Problem. Die linke Seite> der drei Phasen hat keinen Massebezug. Schwimmende Potenziale mag Spice> nicht. Hänge irgendwo links einen 1 MOhm Widerstand rein oder besser> drei.> mfg Klaus
Ah ok, danke!
Ohne die markierte Masse wäre es aber kein geerdeter Sternpunkt. Wie
kann man das sonst machen?
Dieter schrieb:> Schaue Dir einmal genau die Wicklungen auf der Sekundärseite an> und wie> die (gemischt) verschaltet sind.
Ja du hast Recht, die sind gegensätzlich angeordnet. Das habe ich
bereits amgepasst. Ich habe mittlerweile alles angepasst, was so als
Tipps kam, aber die gewünschte Phasenverschiebung von 150°+ dem Winkel,
der durch die internen Induktivitäten zustande kommt, ist nicht
erkennbar.
Außerdem ist die Ausgangsspannung noch zu gering. Statt Ueff=20kV sind
es nur knapp 16kV.
Wenn U_L1 16kV habe und U_L2 die halbe Windungszahl 8kV habe, dann
addiert man das vektioriell. 16kV und dazu 120° verschoben 8kV ergeben
halt nur 12kV in der Summe. 16kV und dazu 120° verschoben 8kV
gegenphasig ergeben halt 20kV in der Summe. Vielleicht Stern/Dreieck
Spannungsbeziehungverhältnis vergessen?
Dieter schrieb:> Wenn U_L1 16kV habe und U_L2 die halbe Windungszahl 8kV habe, dann> addiert man das vektioriell. 16kV und dazu 120° verschoben 8kV ergeben> halt nur 12kV in der Summe. 16kV und dazu 120° verschoben 8kV> gegenphasig ergeben halt 20kV in der Summe. Vielleicht Stern/Dreieck> Spannungsbeziehungverhältnis vergessen?
Die Rechnungen zu den einzelnen Induktivitäten und Widerständen sind als
.param in der Datei angegeben. Ich habe die Werte auf der
Mittelspannungsseite jeweils durch ü² geteilt, um aus den gestrichenen
Werten die nicht gestrichenen Werte zu ermitteln (also
Rcu1=Rcu2'=Rcu1/ü² , mit a=ü in dem asc.file).
In der Literatur habe ich auch die Angabe
ü=U1/U2=N1/(wurzel(3)*N2)gefunden. Ich wusste aber nicht, ob das
relevant ist, oder ich das schon berücksichtigt habe, indem ich die
Spannungsquelle auf der Niederspannungsseite mit 326,6V
(=400/(wurzel(3)*wurzel(2))angenommen habe.
Die Kopplungswerte für L1U-L2U, L1V-L2V und L1W-L2W habe ich mit 1
angenommen, weil ich die Streuinduktivitäten ja schon in der Schaltung
enthalten habe.
Maja schrieb:> Dieter schrieb:>> Wenn U_L1 16kV habe und U_L2 die halbe Windungszahl 8kV habe, dann>> addiert man das vektioriell. 16kV und dazu 120° verschoben 8kV ergeben>> halt nur 12kV in der Summe. 16kV und dazu 120° verschoben 8kV>> gegenphasig ergeben halt 20kV in der Summe. Vielleicht Stern/Dreieck>> Spannungsbeziehungverhältnis vergessen?>> Die Rechnungen zu den einzelnen Induktivitäten und Widerständen sind als> .param in der Datei angegeben. Ich habe die Werte auf der> Mittelspannungsseite jeweils durch ü² geteilt, um aus den gestrichenen> Werten die nicht gestrichenen Werte zu ermitteln (also> Rcu1=Rcu2'=Rcu1/ü² , mit a=ü in dem asc.file).
an der Stelle muss es natürlich heißen: Rcu1=Rcu2' Rcu2=Rcu1/ü²
> In der Literatur habe ich auch die Angabe> ü=U1/U2=N1/(wurzel(3)*N2)gefunden. Ich wusste aber nicht, ob das> relevant ist, oder ich das schon berücksichtigt habe, indem ich die> Spannungsquelle auf der Niederspannungsseite mit 326,6V> (=400/(wurzel(3)*wurzel(2))angenommen habe.>> Die Kopplungswerte für L1U-L2U, L1V-L2V und L1W-L2W habe ich mit 1> angenommen, weil ich die Streuinduktivitäten ja schon in der Schaltung> enthalten habe.
Damit der Simulator keinen Unsinn macht erzeuge auf der primären
Dreiecksseite einen Sternpunkt mit Hilfe dreier hochomiger Widerstände.
Diesen Mittelpunkt setze auf Masse. Der Spuk sollte dann ein Ende haben.
Dieter schrieb:> Damit der Simulator keinen Unsinn macht erzeuge auf der primären> Dreiecksseite einen Sternpunkt mit Hilfe dreier hochomiger Widerstände.> Diesen Mittelpunkt setze auf Masse. Der Spuk sollte dann ein Ende haben.
Das habe ich probiert (siehe Anhang), aber leider ist die
Ausgangsspannung immer noch bei etwa 16kV
Maja schrieb:> Dieter schrieb:>> Damit der Simulator keinen Unsinn macht erzeuge auf der primären>> Dreiecksseite einen Sternpunkt mit Hilfe dreier hochomiger Widerstände.>> Diesen Mittelpunkt setze auf Masse. Der Spuk sollte dann ein Ende haben.>> Das habe ich probiert (siehe Anhang), aber leider ist die> Ausgangsspannung immer noch bei etwa 16kV
Du schaust dir wohl Vp an, nicht Vrms.
Maja schrieb:> hinz schrieb:>> Dann poste doch dein aktuelle ASC-File.
Bei mir kommt hier 10KVp raus, gemesssen gegen virtuelle Sternmasse.
Später hast du noch ein Bild gepostet, wo der Trafo vertikal gespiegelt
ist? Gibts da einen Unterschied? Dazu kam kein asc-File.
Abdul K. schrieb:> 230V*50*sqrt(3)=20KV ist gemeint?
Ausgangsseitig ist doch Dreieckschaltung, also kein sqrt(3). 11,5kVrms
sind zwischen den Aussenleitern zu erwarten
Abdul K. schrieb:> Wenn man>> .ic I(L2W)=0> .ic I(L2V)=0>> auskommentiert, bekommen die Signale einen Offset. Da kann irgendwas> nicht stimmen.
Auf jeden Fall stimmt da was nicht, aber ich gehe die Fleißaufgabe nicht
an.
Abdul K. schrieb:> Wenn man skip initial point solution aktiviert, ist der Offset> weg. Aber> das ist nicht wirklich eine Lösung.>> .tran 0 120m 20m uic
Nö, der DC-Offset ist nach wie vor da.
Dann habe ich aus dem anderen Thread das Beispiel von Helmut hier
reingepflanzt. Das Ergebnis ist gleich. Daher sollte der Fehler in den
Gleichungen liegen, deren Herkunft mir unbekannt ist.
Das Parameterset ist übrigens für einen nicht ganz symmetrischen Trafo.
Echte Drehstromtrafos sind übrigens auch nicht voll symmetrisch.
Welche Leistung soll dieser ausgemessene Trafo haben?
Abdul K. schrieb:> Meine ist vom 5.3.2020
Hab ich knapp verpasst, erst vor zwei Wochen Rechner nach Headcrash neu
aufgesetzt und dabei die Gelegenheit zum Update diverser Software
genutzt.
Abdul K. schrieb:> Man könnte noch in den Gleichungen schauen, ob die Einheitengleichung> überhaupt aufgeht.
Die Rattenschwänze soll sich der TE selbst vornehmen.
Dieter schrieb:> hinz schrieb:>> Die Rattenschwänze soll sich der TE selbst vornehmen.>> Vielleicht sollte der die Bauteilwerte als Zahl hinschreiben.
Du hast doch keine Ahnung davon.
hinz schrieb:> Du hast doch keine Ahnung davon.
Sorry, solche Aussagen belegen, dass die eigene Ahnung nicht ausreicht
dem TO zu sagen, was er machen koenne betreffend des Rattenschwanzes um
Anderen hier zumindest diesen Punkt leichter zum Checken aufzubereiten.
Den Rattenschwanz könnte man radikal einstauchen, zumal er dreimal
wiederholt wird. Aber ohne die Originalgleichungen bringt das sehr
wenig.
Ich habe von Drehstromtrafos eben sehr wenig Ahnung. Dachte man hat nun
endlich mal ne plausible Vorlage.
Es wundert mich, daß kaum Resonanz von Starkstromern hier erscheint.
Mich stört an der Matrixdefinition der Ks auch noch was: Der Drehsinn
ist gestört. Das Gleiche übrigens im anderen Thread im Beispiel von
Helmut.
Ist das Absicht oder gar egal?
Das liegt daran, dass die Drehrichtung von Aussen betrachtet im
Uhrzeigersinn dreht. Im Stato sitzend zur Last schauend ist das gegen
den Uhrzeiger. Winkel im Diagramn werden entgegen des Uhrzeigers
angetragen. Korrekterweise waeren dann uvw in passender Reihenfolge
anzutragen. Wenn das erkannt wurde, laesst es sich damit Leben ohne
grosse Komplikationen.
Dieter schrieb:> Maja schrieb:>> weil ich die Streuinduktivitäten ja schon>> Wie gross ist die Streuinduktivitaet im Verhaeltnis zur> Leerlaufinduktivitaet des Trafos?
Hallo zusammen, sorry, dass ich mich so lange nicht gemeldet habe. Ich
arbeite das alles auf und melde mich am Wochenende spätestens. Danke
schonmal für die zahlreichen Kommentare!
Ich habe jetzt mein uraltes Buch aus der Berufsschule ausgepackt.
Da sind natürlich nur die einfacheren Fälle erklärt.
Transformatorensätze (Dy5, Yd5,...) sind aus drei einzelnen Trafos
aufgebaut.
Damit ist schon mal die Kopplung zwischen den Wicklungen für die
Simulation
viel einfacher.
Übersetzungsverhältnis (ü, a) ist das Verhältnis der Aussenleiter!
Also hier 20kV / 400V = 50
Das Verhältnis der einzelnen Trafos für Dy5 ist aber damit
N1/N2 = 50 * sqrt(3) = 86.6
Bei Yy0 und Dd wäre es 50 usw.
Kannst du das weiter ausführen?
Beim Ortstrafo wird ja die Stern-Dreieck-Umwandlung auch für die
Symmetrierung von möglichen asymmetrischen Lasten durchgeführt.
Irgendwas mit zig-zag-Leitung war da auch noch.
Wären das drei strikt getrennte Trafos, gäbe es keine Symmetrierung.
Abdul K. schrieb:> Irgendwas mit zig-zag-Leitung war da auch noch.
Zick-Zack Wicklung! Das taucht dann im Namen der Schaltgruppe als "z"
auf.
Die kommen aber nur in sehr kleinen Ortsnetzen zum Einsatz.
Abdul K. schrieb:> Wären das drei strikt getrennte Trafos, gäbe es keine Symmetrierung.
Das Prinzip laesst sich auch mit drei getrennten Trafos umsetzen der
ZickZackSchaltung. Die zusatzlichen Wicklungen zum Verschalten muessen
halt vorhanden sein.
Abdul K. schrieb:> Kannst du das weiter ausführen?
Leider nicht.
Ich kenn mich nicht wirklich aus mit dem Thema.
Bei allen Vorschlaegen passt aber etwas nicht (meine Meinung).
Die Betrachtung/Annahme von Einzeltrafos ist wohl zu einfach.
Aber immerhin stimmt damit die Hausnummer 20kV/400V.
Gruss
Abdul K. schrieb:> Gehts noch weiter Maja?
Ich komme einfach nicht drauf. Ich habe so viel ausprobiert und versuche
heute Abend mal meine Rechnungen zusammenzufassen. Danke schonmal für
eure Kommentare bis jetzt!
Die komischen Spitzen duerften ein Indiz sein, dass hier ein Verfahren
im Hintergrund laeuft, das ein Weitersimulieren trotz eines fatalen
Errors, Division durch Null, ermoeglicht.
Ich habe diese Spitzen in der Sim nicht gesehen. Aber ja, LTspice fängt
manche numerischen Fehler intern komplett ab. Manchmal werden auch
Fehler geworfen.
Abdul K. schrieb:> Wenn man>> .ic I(L2W)=0> .ic I(L2V)=0>> auskommentiert, bekommen die Signale einen Offset. Da kann irgendwas> nicht stimmen.
.ic I(L2W)=0
.ic I(L2V)=0
das zwingt LTSpice dazu den "intial Strom" auf 0 in den Induktivitäten
zu setzen und die komischen Störungen verschwinden. Mehr macht das
eigentlich nicht. ich habe herausgefunden, dass das auch umgangen werden
kann, wenn man den Simulationszeitraum auf Start ab 1sek, Ende 1,1sek
setzt.
Abdul K. schrieb:> Dann habe ich aus dem anderen Thread das Beispiel von Helmut hier> reingepflanzt. Das Ergebnis ist gleich. Daher sollte der Fehler in den> Gleichungen liegen, deren Herkunft mir unbekannt ist.>> Das Parameterset ist übrigens für einen nicht ganz symmetrischen Trafo.> Echte Drehstromtrafos sind übrigens auch nicht voll symmetrisch.>> Welche Leistung soll dieser ausgemessene Trafo haben?
das ist ein 1250.0 kVA Trafo. Die Unsymmetrie ist durch die Messwerte
des Prüfprotokolls entstanden. Allerdings habe ich mittlerweile
entschieden den Trafo doch symmetrisch zu betrachten, weil die Messwerte
eine zu große Ungenauigkeit haben. Ich werde gleich meine neuen
Erkenntnisse mit euch teilen.
Josef schrieb:> Ich habe jetzt mein uraltes Buch aus der Berufsschule ausgepackt.>> Da sind natürlich nur die einfacheren Fälle erklärt.>> Transformatorensätze (Dy5, Yd5,...) sind aus drei einzelnen Trafos> aufgebaut.>> Damit ist schon mal die Kopplung zwischen den Wicklungen für die> Simulation> viel einfacher.>> Übersetzungsverhältnis (ü, a) ist das Verhältnis der Aussenleiter!>> Also hier 20kV / 400V = 50>> Das Verhältnis der einzelnen Trafos für Dy5 ist aber damit>> N1/N2 = 50 * sqrt(3) = 86.6>> Bei Yy0 und Dd wäre es 50 usw.
Ok, das hat mir den entscheidenen Tipp gegeben, obwohl ich eigentlich
schon darüber nachgedacht hatte. Das Verhältnis der
Außenleiterspannungen ist ü=50, also 20kV/400V. Deshalb habe ich zuerst
eine Quellspannung von Ueff=230V gewählt. Von Phase zu Phase wäre das
dann ja Ueff=400V. Wenn ich nun die Quellspannung von 230V auf 400V oder
alternativ das Übersetzungsverhältnis von 50 auf 86,6 ändere, dann
beträgt die Ausgangsspannung im Spitzenwert 28,2kV. Das ist also
richtig. Ich verstehe aber immer noch nicht, warum mein erster Ansatz da
nicht geklappt hat.
Ich habe euch mal die Rechnungen zusammengefasst und die Werte nun
direkt bei LTSpice (ohne Formel-wirrwarr) eingegeben. Die Rechnungen
basieren ganz standardmäßig auf dem Steinmetztrafomodell und der
Leerlauf- bzw. Kurzschlussmessung. Ansonsten habe ich mich jetzt auch
mal auf eine Phase beschränkt, um es übersichtlicher zu machen. Die
Simulation des dreiphasen Modells läuft gerade noch bei mir im
Hintergrund.
Dyn5Transformator.PNG
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