Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Transformator: Berechnung des sek. Blindwiderstands


von Matthias (Gast)


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Moin,

im Rahmen meines Studiums wollte ich mittels eines mathematischen 
Modells den Einfluss einzelner Verbraucher (insgesamt sechs Typen mit 
einer Stückzahl von ca. 4000) auf die 400-V-Spannung einer größeren 
elektrischen Anlage untersuchen. Da mir keine anderen Mittel zur 
Verfügung standen, lasse ich die entstandene Verzerrung der 
Versorgungsspannung (bedingt durch die Verbraucherströme bis zur 40. 
Ordnung und den frequenzbedingten Letungsimpedanzen) an der 
Hauptstromschiene mittels eines VBA-Makros und einer Excel-Datei 
berechnen, was zu meiner vollsten Zufriedenheit funktioniert.

Nun wollte ich im nächsten Schritt den Transformator meiner Anlage in 
die Rechnung einbeziehen (da dieser wohl einen höheren Einfluss auf die 
Spannungsverzerrung hat, als die Leitungsimpedanzen meiner 
Stromschiene). Da mir jedoch in der Anlagentechnik die nötige Praxis 
fehlt und ich nicht weiß, ob ich mir die Rechnung des sekundärseitigen 
Blindwiderstands zu leicht mache, würde mich interessieren ob die 
folgende Rechnung richtig ist:

Geg. (Herstellerangaben):

Schaltgruppe:  Dyn11yn11
Leistung:  1100 kVA
Spannung:  11kV/400V

uk:    7%

R (prim):  1,06 Ohm (22°C)
R (sek):  0,6 mOhm (22°C)

Ikk (prim):  780 A
Ikk (sek):  19,01 kA

ges.:    X (sek)

Berechnung (sekundärseitig):

Z   = (Usek * uk) / Ikk
    = (400V * 0,07) / 19,01 kA
    = 1,47 mOhm

=>   X   = Wurzel(Z^2 - R^2)
         = Wurzel(1,47^2 - 0,6^2) * 1 mOhm
         = 1,34 mOhm

Wie bereits beschrieben soll die Simulation vorerst nur sekundärseitig 
erfolgen, d.h. hinter dem Wirkwiderstand und dem Blindwiderstand 
befindet sich eine ideale Spannungsquelle, welche die Anlage mit jeweils 
230 V je Phase (unter der Berücksichtigung der einzelnen 
Phasenverschiebungen zwischen den drei Phasen) versorgt.

Da ich den Blindwiderstand eines solchen Trafos höher eingeschätz hatte 
(vlt. das Vierfache gegenüber dem Wirkwiderstand), würde ich mich über 
eine Bestätigung meiner Berechnung sehr freuen.

VG,

Matthias

von Matthias (Gast)


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Moin, da bin ich nocheinmal.

Gibt es hier im Forum keinen, der mir aus seinen Erfahrungen mit 
größeren Transformatoren zumindest die Plausibilität dieser Ergebnisse 
bestätigen kann?

Wenn ich mit diesen Werten in meinem Modell arbeite, erhatlte ich nur 
eine Verzerrung der Versorgungsspannung von etwa 0,06% (THDu).

von Matthias (Gast)


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Das Thema hat sich gerade erledigt :)

Ich habe mit dem ESB gearbeitet und binde so nun den gesamten 
Transformator mit einer idealen Grundschwingungsspannung von 11kV am 
Eingang in die Rechnung ein. Hierbei ergeben sich weit höhere 
Verzerrungswerte, die mit den Erfahrungswerten der betrachteten Anlage 
übereinstimmen.

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