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Verluste am Transformator

Diskutiere Verluste am Transformator im Lehrling und Studi Forum Forum im Bereich WEITERE ELEKTROTECHNISCHE BEREICHE; Hallo! erstmal finde ich es SUPER!! das ihr einen extra Lehrling/Studi Bereich habt :-) aber nun zu meinem Problem, ich Studiere Elektrotechnik...

  1. egraf

    egraf Schlitzeklopfer

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    Hallo!
    erstmal finde ich es SUPER!! das ihr einen extra Lehrling/Studi Bereich habt :-) aber nun zu meinem Problem,

    ich Studiere Elektrotechnik (Automation) und habe in meiner Projektarbeit mit Leistungstransformatoren (10kV/400V/230V) zutun.
    Um ein paar Analysen durchführen zu können ist es nun für mich notwendig die Verluste am Trafo zu kennen Bzw. errechnen zu können.
    Hierbei gibt es für mich aber die ein oder andere Frage die mir Google noch nicht lösen wollte und unser "Trafo-Experte" in der Firma ist bis auf weiteres nicht da :-(
    Ich schreibe nun einfach mal wie ich das ganze Verstehe und hoffe auf die ein oder andere Antwort ;-)

    Es gibt grob gesagt Eisenverluste und Kupferverluste.
    Die Eisenverluste(Hysterese, Wirbelströme) sind vor allem im Leerlauf von Bedeutung und werden vom Hersteller angegeben z.B. P[SUB]0[/SUB] = ~1,7kW bei SGB 1000kVA Trafo.
    Die Kupferverluste(Widerstand) sind vor allem bei Last von Bedeutung. Sie berechnen sich mit P[SUB]CU[/SUB] = I[SUP]2 [/SUP]x R, sind also Quadratisch zu Last/Strom.
    Im Lastfall ergeben sich die Gesamtverluste aus P[SUB]0[/SUB] + P[SUB]CU[/SUB] (Kupfer + Eisen), sind also weiterhin quadratisch zum Strom + "Offset" durch Leerlaufverlust.
    Vom Hersteller Bzw. Prüfnachweis wird die Kurzschlussleistung P[SUB]K[/SUB] bestimmt, welche bei Nennstrom umgesetzt wird.
    Weiterhin wird im Prüfnachweis der Widerstand jeder Wicklung angegeben.
    Anhand P[SUB]CU[/SUB] = I[SUP]2 [/SUP]x R müsste ich mit Nennstrom und Wicklungswiderstand ja nun annähernd auf die angegebene P[SUB]K[/SUB] kommen oder sehe ich das falsch ?

    Beispielrechnung:
    gegeben: 1600kVA Siemens GEAFOL 10kV/500V - 92,4A/1848A
    Widerstand OS: 1U-1V: 0,3172Ohm, 1V-1W: 0,3171Ohm, 1W-1U: 0,3170Ohm, Durchschnitt:0,3171Ohm (laut Prüfnachweis)
    Widerstand US: 2U-2V: 0,0007509Ohm, 2V-2W: 0,0007504Ohm, 2W-2U: 0,0007652Ohm, Durchschnitt: 0,0007555Ohm (laut Prüfnachweis)
    Kurzschlussleistung: P[SUB]K[/SUB] = 12,52 kW (laut Prüfnachweis)
    Leerlaufverlust: P[SUB]0[/SUB]​(120°C) = 3,151kW

    OS: P[SUB]CU[/SUB] = I[SUP]2 [/SUP]x R = 92,4A[SUP]2[/SUP] x 0,3171Ohm = 2707,32 W
    US: P[SUB]CU[/SUB] = I[SUP]2 [/SUP]x R = 1848A[SUP]2[/SUP] x 0,0007555Ohm = 2580,11 W
    => P[SUB]K[/SUB] = ~P[SUB]CU[/SUB] = P[SUB]CU-OS[/SUB] + P[SUB]CU-US[/SUB] = 2707,32 kW + 2580,11 kW = 5287,43 W != 12,52 kW aus Prüfnachweis ????

    Im Prüfnachweis wird zur Berechnung, die Leider nur die Ergebnisse angibt, noch P[SUB]Z[/SUB] verwendet das ich noch nirgends finden konnte, was ist das ? :-)
    Anbei mal noch ein Ausschnitt aus dem Prüfnachweis wo die "Berechnung" durchgeführt wird.

    Hier habe ich Hauptsächlich mein Problem, entweder ich hab was TOTAL falsch verstanden oder ich steh total auf dem Schlauch ;-)

    Ich hoffe mir kann der ein oder andere helfen, im Voraus schonmal vielen Dank!! :-)

    Gruß egraf
     

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  3. #2 Günther, 09.08.2011
    Günther

    Günther Spannungstauglich

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    AW: Verluste am Transformator

    hast du auch bedacht, dass da jeweils 3 Stränge warm werden? Ich komm dann auf 15,862kW Kupfer-Nennverluste . . .
     
  4. egraf

    egraf Schlitzeklopfer

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    AW: Verluste am Transformator

    Hatte ich auch schon überlegt jedoch fließt ja der Gesamtstrom von 1848A nicht pro "Strang" sondern gesamt,
    pro "Strang" fliessen doch dann, gleichmäßige Belastung vorausgesetzt, 1848A/3 = 616A !?

    Würde für die Rechnung dann ja Bedeuten:
    OS: P[SUB]CU[/SUB] = I[SUP]2 [/SUP]x R = 30,8A[SUP]2[/SUP] x 0,3171Ohm = 300,81 W x 3(Wicklungen) = 902,44 W
    US: P[SUB]CU[/SUB] = I[SUP]2 [/SUP]x R = 616A[SUP]2[/SUP] x 0,0007555Ohm = 286,67 W x 3(Wicklungen) = 860,03 W
    => P[SUB]K[/SUB] = ~P[SUB]CU[/SUB] = P[SUB]CU-OS[/SUB] + P[SUB]CU-US[/SUB] = 902,44 kW + 860,03 kW = 1762,47 W ... noch weniger ... HILFEEEE :D

    Gruß egraf
     
  5. #4 Günther, 09.08.2011
    Günther

    Günther Spannungstauglich

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    da sollte doch irgendwo Wurzel3 auftauchen . . .
     
  6. egraf

    egraf Schlitzeklopfer

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    stimmt ;) damit kommt auch das selbe raus ... löst aber mein Problem leider noch nicht :/
     
  7. egraf

    egraf Schlitzeklopfer

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    hat niemand noch ne Idee für mich ? solangsam wärs dringend :(

    Gruß egraf
     
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