Drehstromtransformator Rechnung

[Hilflos (Gast)]

Hallo,

Leerlaufübersetzungsverhältnis: U_1N / U_20 = 10kV/400V verkettete Spg.
S_N = 200kVA
Kupferverlustleistung P_K=1,3kW
u_K = 5%

Der Transformator ist in Stern geschaltet.

Ich soll I_K bestimmen. Wie mache ich das. Mit Erklärung. Habe leider 
keinen Plan von Drehstrom. Versteh es irgendwie nicht. Habe die Bücher 
vor mir. Komme damit aber Null klar. Hilfe :(

[Hilflos (Gast)]

Ich fange mal an:

Ich habe also die verkettete Spg. gegeben. Daraus mache ich doch mit der 
beziehung U_Strang = U_1N/sqrt(3) meine Strangspg.

Ich kann jetzt doch die Scheinleistung bestimmen in jeder Phase. Also 
S_1N /3 .

Damit habe ich eine Scheinleistung von 200000VA/3 und eine Spg. von 
U_Strang = U_1N/sqrt(3) in jeder Phase. Ich kann nun meinen Nennstrom 
I_N berechnen.

(200000VA/3)/(10000V/sqrt(3)) = 11,55 A

Korrekt? Wenn nein, dann bitte Erklärung :(

Ich habe im KS Fall doch nur die beiden Windungswiderstände in Reihe zu 
den zwei Streuinduktivitäten, da die Hauptinuktivität rausfällt.

Ich habe ja nun P_k gegeben. Das teile ich wieder durch 3, da ich ja 3 
phasen habe, korrekt?

Dann rechne ich R = (P_k/3)/I^2_k = 3,24 Ohm. => wenn r_1 = R_2', dann 
ist R_1 = 1,6 Ohm

Wo ist der Fehler? habe andere Lösungen :(

[Michael M. (bruckschi)]

Muss man nicht bei Drehstrom mit Wurzel 2 rechnen?

[Hilflos (Gast)]

Nein WURZEL 3.

Aber die rechnung ist falsch. Hilfe

[Michael M. (bruckschi)]

Stimmt war Wurzel3. Anbei ein Bild aus meinen Tabellenbuch, vielleicht 
kannst du damit was anfangen. Falls du es zu lösen schaffst, schreib 
bitte die Lösung rein.

[Hilflos (Gast)]

Es handelt sich um eine Transformator. Danke. Hoff, dass noch Hilfe 
kommt. Ist S_N die Nennscheinleistung des gesammt Trafos ? also durch 3 
damit man die eines trafos hat ?

[Hilflos (Gast)]

also ist es korrekt über das einphasige ESB zu gehen?

[Trafowickler (Gast)]

Kurzschlussstrom ist doch ca. Nennstrom/u_K ?

Ich entsinne mich nur noch ganz dunkel ...

[tex (Gast)]

Hallo Herr Hilflos.
Da die Rechnung in dieser Form als Beispiel im Fachkundebuch zu finden 
ist, sollte es eigentlich nicht das Problem sein, oder?
Zuerst zeichne Dir mal die Schaltung des Trafos, also die drei Windungen 
mit dem Sternpunkt, auf.
Dann zeichnest Du Dir alle gegebenen Kenngrößen ein und den Stromweg, 
der bei Kurzschluss zum tragen kommt.

Dazu fügst Du noch ein paar Erkenntnisse aus den vorhergehenden 
Semestern ein, aus dem Bereich der Stromdurchflossenen Spulen z.B. und 
solche Dinge wie Induktiver Widertstand und dessen Berechnung.

Dann nimmst Du Dir die Aufgabe und liest Sie noch einmal genüsslich, 
ruhig durch, denn es gibt beim Trafo, insbesondere bei Drehstrom 4 
verschiedene Kurzschlüsse.

Dreiphasig,
Zweiphasig,
Einphasig gegen den Sternpunkt
Dreiphasig gegen den Sternpunkt.

Und weil es eine Trafo ist, gibt es auch noch 2 Kurzschlussströme zu 
jedem Fall, nämlich den Primär-Strom und den Sekundär-Strom. Sofern Du 
keine weiteren Angaben zum Trafo hast, DYN, DZ, YY oder so etwas, ist 
davon auszugehen, dass sich der komplette Kontext Deiner Berechnung auf 
die Sekundärseite bezieht, denn alles Andere wäre lesen im Kaffeesatz. 
Du kannst es natürlich als Fingerübung ansehen und für alle 
Kurzschlussfälle und alle Wicklungstypen berechnen.

>> (200000VA/3)/(10000V/sqrt(3)) = 11,55 A
Das ist nicht der Primär-Nennstrom bei Vollast. Es fehlt die 
Berücksichtigung der oben explizit angegebenen Verluste.

[tex (Gast)]

Nennstrom/u_K ?
 OK lass mal sehen ....

I(k) soll gleich sein I(Nenn)[A] / U(k)[V] ? Dann würde der 
Kurzschlussstrom in [Siemens] angegeben? Sowas hab ich auf einem Trafo 
noch nicht gesehen.

[FM-Scanner (Gast)]

Mit u_K meinte ich die relative Kurzschlussspannung, Einheit "1".
                       ********

Wurde ganz früher bei Trafos mit angegeben ...

[tex (Gast)]

Ahh, ich sehe, Du hattest Sie ja klein geschrieben ...
In diesem Fall entschuldige ich mich 1000 Mal nehme alles zurück und 
behaupte das Gegenteil  ;-)

[tex (Gast)]

Nachtrag.
> In diesem Fall entschuldige ich mich 1000 Mal nehme alles zurück und
behaupte das Gegenteil  ;-)

Das bezieht sich natürlich nur auf

> Dann würde der Kurzschlussstrom in [Siemens] angegeben

und nicht auf die Formel

> Nennstrom/u_K

denn in diesem Fall wäre der Kurzschlussstrom ja kleiner als der 
Nennstrom.

Darum lehne ich die Abkürzung der Berechnung über die relative 
Kurzschlusspannung ab. Es geht das Verständnis für Ursache und Wirkung 
verloren, der Bezug zum ohmschen Gesetz und es wird blindes 
Formelauswendiglernen betrieben.

[FM-Scanner (Gast)]

Die rel. Kurzschlussspannung eines Transformators betrage
z.B. 5%.

Dann wäre lt. obiger Formel der Kurzschlussstrom also:

I(nenn)/5%= 20*I(nenn).

Hat mit "blindem Auswendiglernen" ( wenigstens bei mir ) nichts zu tun, 
nur mit Vereinfachung der Betrachtung.

[Hilflos (Gast)]

Danke. Habe es nun gecheckt. Ich soll nun dass KZ Ersatzschaltbild 
nehmen und statt dem KZ 4 Motoren gleichen Typs mit einem 
Leistungsfaktor von  0,78 parallelschalten. Der Transformator nimmt in 
dem fall seine Scheinlesitung S_N von 200kVA auf. Der Trafo liegt an 
Nennspannung U_N1=10kV.

Demnach habe ich ja eine Schaltung der Widerstände R = 5,2 mOhm in Serie 
mit der Induktivität 39,67 mOhm und nun statt der KZ in Serie mit einer 
parallelschaltung der Impedanzen Z_Motor.

Ich kann nun ja das einphasige ESB betrachten. Die Eingangsspannung wäre 
ja U_1N/3

Die Scheinleistung für die Phase wäre S_N/3

Es fließt nun der Strom S_N/3=U_1N/3 *I => I = 20 A korrekt?

Mit dem Strom kann ich den Spgs. Abfall an R+X berechnen. Damit kann ich 
die Eingangsspg. - die Spannung an R+X berechnen. => Spg. an den 
Motoren. Mit dem Strom I = 20 A und der Spannung an den Motoren kann ich 
Z_M_ges. berechnen, oder?