Netzkupplungstrafo und die Berechnung seiner Parameter

Dieses Thema im Forum "Elektrotechnik" wurde erstellt von TUD, 14 Jan. 2013.

  1. Hallo,

    Ich sitze hier vor einer Aufgabe, die mich sehr verwirrt.

    [TABLE="class: grid, width: 500, align: left"]
    [TR]
    [TD]Seite:[/TD]
    [TD]primär[/TD]
    [TD]sekundär[/TD]
    [/TR]
    [TR]
    [TD]U_{r} [/TD]
    [TD]231 kV[/TD]
    [TD]115,5 kV[/TD]
    [/TR]
    [TR]
    [TD]S_{r} [/TD]
    [TD]160 MVA[/TD]
    [TD]160 MVA[/TD]
    [/TR]
    [/TABLE]





    Beide Seiten sind Sternschaltungen. Weiterhin ist gegeben:
    z_{ps} = 13,7\%
    i_{l} = 0,7\%

    P_{Cu} = 511 \text{kW}
    P_{\nu} = 148 \text{kW}

    So nun soll man die Parameter der Längselemente R_{ps}, X_{ps}, Z_{ps} und der Querelemente R_{\nu}, X_{\mu}, Z_{l} bezogen auf die Primärseite berechnen. (Es ist kein Ersatzschaltbild gegeben)

    Berechnung:
    Z_{ps}= z_{ps} \text{  } \frac{U^2_{r}}{S_r} = 45,69 \Omega
    I_r=\frac{S_r}{U_r \sqrt{3}}=400 \text{A}

    Weiterhin weiß ich: Z_{ps}=\sqrt{X_{ps}^2+R_{ps}^2}
    Also benötige ich R_{ps} oder X_{ps}

    Meine erste Idee war: R_{ps}=\frac{P_{Cu}}{3 I^2_r}= 1,065 \Omega

    Den Wert halte ich für realistisch. Jedoch ist mir im Nachhinein eingefallen, dass I_r der Betrag ist und nicht der reale Anteil des Gesamtstromes, d.h., ich darf I_r nicht in die Formel einsetzen.


    Meine Frage nun: Wie kann ich R_{ps} ohne cos\phi berechnen?


    Ich danke Euch für eure Antworten.
     
  2. AW: Netzkupplungstrafo und die Berechnung seiner Parameter

    Hi TUD!
    Grundsätzlich hast du den Widerstand schon richtig errechnet,
    denn der GESAMTE durchfließende Strom verursacht an dem Stromwärme - ungeachtet der Phasenlage.

    Mit den restlichen Werten tu ich mir ein bissl schwer,
    weil es sich bei den Begriffen nicht um genormte welche handelt:
    Die sind auf ein konkretes Ersatzschaltbild bezogen
    und bevor wir da zum Raten beginnen,
    solltest du das finden und posten!
    (Urheberrecht beachten!)
     
  3. AW: Netzkupplungstrafo und die Berechnung seiner Parameter

    Hallo,

    Wäre nett wenn du mir deine Antwort noch etwas erklären könntest.

    Mein Hauptproblem liegt darin, dass ich einmal P=U I und S=U I verwende, obwohl doch im Allgemeinen P=U Icos\phi gilt.

    Eigentlich sollten die Stromwärmeverluste P_{Cu} nur von dem Teil des Stromes erzeugt werden, der auch in Phase mit U ist (also I_{real}).

    Zudem gilt doch: I_r=\sqrt{I^2_{real}+I^2_{blind}} o_O
    Würde dann folglich heißen, dass der komplette Strom ein Wirkstrom ist. Jedoch widerspricht das der Realität eines Trafos.
     
    #3 TUD, 14 Jan. 2013
    Zuletzt bearbeitet: 14 Jan. 2013
  4. AW: Netzkupplungstrafo und die Berechnung seiner Parameter

    Wenn durch einen ohmschen Widerstand R ein Strom I fließt, gilt P = I² * R
    und zwar völlig unabhängig davon, welche Phasenlage der Strom relativ zur treibenden Spannung hat.
    Deshalb bewirkt der Betrag des Stromes die Stromwärmeverluste.
    (Der SpannungsABFALL an dem ohmschen Widerstand ist jedoch IMMER exakt in Phase mit dem durchließenden Strom.)
     
  5. AW: Netzkupplungstrafo und die Berechnung seiner Parameter

    Ok.

    Ich verstehe das nun so: P=UI cos phi ist allgemein gültig. An einem ohmschen Widerstand ist cos phi=1, da der Spannungsabfall über dem Widerstand in Phase mit dem Strom ist (unabhängig von den Eingangsgrößen).

    Bei einer Spule wäre cos phi=0, deshalb wird auch keine Wirkleistung umgesetzt.

    Angenommen ich habe ein sehr kompliziertes Netzwerk (ohmsche Widerstände und Kapazitäten) und kenne die Eingangsgrößen U und I und deren Phasenlage. Um die Wirkleistung des ganzen Netzwerks zu berechnen nehme ich dann P= UI cos phi ?
    Bsp: U=230Ve^{j0^\circ} , I=10Ae^{j10^\circ}
    P=230V*10A \text{cos}(-10)=2265,06 W
     
  6. AW: Netzkupplungstrafo und die Berechnung seiner Parameter

    Genau so ist es.
     
  7. AW: Netzkupplungstrafo und die Berechnung seiner Parameter

    Ich danke Dir für deine Antworten.
     

Diese Seite empfehlen