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Drehstrom Aufgabe
 
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Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 26. Jul 2014 17:48    Titel: Drehstrom Aufgabe Antworten mit Zitat

Meine Frage:
Hallo Leute,

es geht um diese Aufgabe:

http://www1.xup.to/exec/ximg.php?fid=17351319

1.1. Frage: Wie hoch ist jeweils der Strom in den Zuleitungen des Verbrauchers?
1.2. Frage: Wie ist der Leistungsfaktor cos phi von Generator 2?

Und diese Aufgabe:

http://www1.xup.to/exec/ximg.php?fid=55822997

2.1. Frage: Wie ist die Scheinleistung des Verbrauchers?
2.2. Frage: Welche Kombination ist möglich?

(1) R = 144,3 Ohm, L = 0,266H
(2) R = 144,3 Ohm, L = 0.8H
(3) R = 250 Ohm, L = 0.8H
(4) R = 250 Ohm, L = 1.6H
(5) R = 83.3 Ohm, L = 0.266H

Meine Ideen:
2.1. Hierbei handelt es sich um eine Sternschaltung ohne angeschlossenen Neutralleiter. Da das ganze System symmetrisch ist, ist Un' = 0.

U1= 8660V
U2= 8660V e^-120
U3= 8660V e^-240



Um an Z ranzukommen habe ich folgendes gemacht:

Wobei X = R = 22.8 Ohm war, und damit bin ich auf 0.22 kA gekommen und das war falsch.

1.2.
Garkeine Ahnung leider wie ich das ausrechne.

2.1.
Hierbei handelt es sich um ein Sternschaltung ohne Neutralleiter, da es ja auch ein Symmetrische Schaltung ist, würde dieser sowieso wegfallen. (In = 0)
Also wäre die Formel für die Scheinleistung:


Dies ist leider wieder falsch. u^ und i^ habe ich aus dem Diagramm entnommen und davon den Effektivwert (U / Wurzel 2 & I / Wurzel 2).

2.2. In der Aufgabe steht ein Zeigerbild würde helfen. Leider weiß ich garnicht, wo ich anfangen sollte.


Ich bedanke mich für eure Hilfe.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14523

Beitrag GvC Verfasst am: 26. Jul 2014 20:02    Titel: Antworten mit Zitat

Mechaniko hat Folgendes geschrieben:
2.1. Hierbei handelt es sich um eine Sternschaltung ohne Neutralleiter.


Nein, das ist eine Dreieckschaltung.

Der Betrag der Spannung wird im Allgemeinen als Effektivwert angegeben. Der Scheitelwert der Erzeugerstrangspannung ist mit 500 V angegeben; dann ist der Effektivwert U1=U2=U3=353,6V und die Leiterspannung, die bei Dreieckschaltung ja gleich der Verbraucherstrangspannung ist, ist das Wurzel-3-Fache davon, also 612,4V. Der Effektivwert (Betrag) des Verbraucherstrangstroms ist laut Diagramm I12=3A/sqrt(2).

Du musst berücksichtigen, dass laut Diagramm die Phasenverschiebung zwischen der Erzeugerstrangspannung U1 und dem Verbraucherstrangstrom I12 30° ist. Dann ist die Phasenverschiebung zwischen der Verbraucherstrangspannung U12 und dem Verbraucherstrangstrom I12 aber 60°.

Die gesamte Scheinleistung ist dann das Dreifache der Strangscheinleistung



Je Strang sind die Beträge von Spannung (612,4V) und Strom (3A/sqrt(2)) gegeben. Daraus ergibt sich der Scheinwiderstand zu



Gleichzeitig gilt



Also



Dieser Scheinwiderstand ergibt sich nur durch die Reihenschaltung nach Kombination Nr. 2: R=144,3 Ohm, L=0,8 H.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14523

Beitrag GvC Verfasst am: 27. Jul 2014 01:20    Titel: Antworten mit Zitat

Zu Aufgabe 1:
Für ein symmetrisch belastetes Drehstromsystem gilt immer



Der Strom in den Zuleitungen des Verbrauchers ist demzufolge



Für die Blindleistung gilt



Daraus folgt, dass bei gegebener Wirkleistung P und Leistungsfaktor cos(phi) die Blindleistung ausgedrückt werden kann als



Der Verbraucher nimmt die Wirkleistung P=8MW und die Blindleistung



auf. Der Generator 1 liefert davon P1=2MW und



Generator 2 muss also P2=6 MW und Q2=5,274 Mvar liefern.



Daraus folgt für den Leistungsfaktor von Generator 2



Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 13:11    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Mechaniko hat Folgendes geschrieben:
2.1. Hierbei handelt es sich um eine Sternschaltung ohne Neutralleiter.


Nein, das ist eine Dreieckschaltung.

Der Betrag der Spannung wird im Allgemeinen als Effektivwert angegeben. Der Scheitelwert der Erzeugerstrangspannung ist mit 500 V angegeben; dann ist der Effektivwert U1=U2=U3=353,6V und die Leiterspannung, die bei Dreieckschaltung ja gleich der Verbraucherstrangspannung ist, ist das Wurzel-3-Fache davon, also 612,4V. Der Effektivwert (Betrag) des Verbraucherstrangstroms ist laut Diagramm I12=3A/sqrt(2).

Du musst berücksichtigen, dass laut Diagramm die Phasenverschiebung zwischen der Erzeugerstrangspannung U1 und dem Verbraucherstrangstrom I12 30° ist. Dann ist die Phasenverschiebung zwischen der Verbraucherstrangspannung U12 und dem Verbraucherstrangstrom I12 aber 60°.

Die gesamte Scheinleistung ist dann das Dreifache der Strangscheinleistung



Je Strang sind die Beträge von Spannung (612,4V) und Strom (3A/sqrt(2)) gegeben. Daraus ergibt sich der Scheinwiderstand zu



Gleichzeitig gilt



Also



Dieser Scheinwiderstand ergibt sich nur durch die Reihenschaltung nach Kombination Nr. 2: R=144,3 Ohm, L=0,8 H.

Die Scheinleistung ist laut Lösung: 3897 VA

Die andere Aufgabe ist korrekt gelöst. Vielen Dank dafür!
Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 13:15    Titel: Antworten mit Zitat

GvC hat Folgendes geschrieben:
Zu Aufgabe 1:
Für ein symmetrisch belastetes Drehstromsystem gilt immer



Der Strom in den Zuleitungen des Verbrauchers ist demzufolge



Für die Blindleistung gilt



Daraus folgt, dass bei gegebener Wirkleistung P und Leistungsfaktor cos(phi) die Blindleistung ausgedrückt werden kann als



Der Verbraucher nimmt die Wirkleistung P=8MW und die Blindleistung



auf. Der Generator 1 liefert davon P1=2MW und



Generator 2 muss also P2=6 MW und Q2=5,274 Mvar liefern.



Daraus folgt für den Leistungsfaktor von Generator 2




Der Strom in den Zuleitungen des Verbrauchers stimmt mit 385 A.

Aber der Leistungsfaktor beträgt vom Generator 2: cos (phi) = 0,67.
Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 13:33    Titel: Antworten mit Zitat

Hab gerade 2.2 nachgerechnet:



Wie kommst du also darauf? Müsste doch eigentlich 289 ergeben.
GvC



Anmeldungsdatum: 07.05.2009
Beiträge: 14523

Beitrag GvC Verfasst am: 28. Jul 2014 15:04    Titel: Antworten mit Zitat

Mechaniko hat Folgendes geschrieben:
Der Strom in den Zuleitungen des Verbrauchers stimmt mit 385 A.


Das bezieht sich auf die zweite Aufgabe. Natürlich ist die Musterlösung richtig. Das war ein ganz dummer Fehler von mir. Der Leistungsfaktor hat bei der Scheinleistung natürlich nichts zu suchen. Richtig muss es lauten



Mechaniko hat Folgendes geschrieben:
Hab gerade 2.2 nachgerechnet:
...
Wie kommst du also darauf? Müsste doch eigentlich 289 ergeben.


Das tut es auch, wenn Du richtig rechnest. Der Scheinwiderstand ist



Du hast das vergessen.

Mechaniko hat Folgendes geschrieben:
Aber der Leistungsfaktor beträgt vom Generator 2: cos (phi) = 0,67.


Das bezieht sich auf die erste Aufgabe und kann ich (noch) nicht nachvollziehen.
Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 15:20    Titel: Antworten mit Zitat

Bzgl. 2.1:

Wir haben einen Sterngenerator. Von dem Sterngenerator wird in dem Diagramm der Scheitelwert u = 500V angezeigt, also ist U = 353,55 (Effektivwert) und entspricht U1st (Sternspannung).

So nun kommen wir zum Dreieckverbraucher. Beim dem gilt ja U12 = U = U1st = 353,5V. Aus dem Diagramm entnehmen wir, das i12 = 3A ist und damit ist I12 = 2.12 A (Effektivwert). Also gilt für den Scheinwert



Dies ist die Leistung für einen Strang. Das ganze mit 3 Mulitpliziert (3894,65 VA) ist dann die Gesamtleistung vom Verbraucher.

Ist das so korrekt, wie ich gedacht habe? Dies würde mit der Lösung übereinstimmen.
Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 15:24    Titel: Antworten mit Zitat

Wie kommst du eig auf die Formel?

In meinem Heft/Buch steht für die Scheinleistung diese Formel:


Du benutzt aber:

Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 15:31    Titel: Antworten mit Zitat

Okay ich habs. Istr= I/wurzel3

Da wir aber Istr direkt haben fehlt das weg.
Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 15:48    Titel: Antworten mit Zitat

Dann hab ich noch eine Frage.

Wie hast du aus dem Diagramm ausgelesen welcher Winkel dazwischen ist? Und wie hast du aus dem Diagramm rausgelesen, wie viel Herz dort sind.

Ansonsten hab ich jetzt denk ich alles verstanden, bis auf Leistungsfaktor von Generator 2.

Vielen Dank smile
Mechaniko
Gast





Beitrag Mechaniko Verfasst am: 28. Jul 2014 15:53    Titel: Antworten mit Zitat

Achja, die Angabe U = 15kV bezieht Sie sich auf den Strangstrom oder Leiterstrom. Und woher weiß man das?
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