Muuntaja ja generaattori, laskuharjoitukset

Transkriptio

1 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset. Kasi muuntajaa T ja T on ytetty rinnan V:n ja 0 V:n isojen välille. Muuntajan T arvot ovat /0 V, 00 MVA, 0 % (00 MVA:n perusteholla) ja muuntajan T arvot ovat /0 V, 0 MVA, 0 % (0 MVA:n perusteholla). a) Piirrä -vaiheinen aaviouva muuntajista ja isoista. b) Määritä ummanin muuntajan oiosulureatanssi perustehoilla 0 MVA ja 00 MVA. c) Piirrä -vaiheinen sijaisytentäuva muuntajien rinnanytennästä. lmoita uvassa oiosuluimpedanssit suhteellisarvoina joo 0 tai 00 MVA:n perusteholla ja ilmoita myös äyttämäsi perusteho. d) Muuntajat syöttävät 99 MVA uormaa. Missä suhteessa uorma jaautuu muuntajien välille? ataisu a) T T TA b) Oiosulureatanssi on ohmeina aina samansuuruinen. iis ohm pu base pu base base ja Meritään b base b b b b pub pub Û pu pu Û pu pu b b ( b) ( ) pu ( ( b b ) ) b b Muuntajien oiosulureatanssit 00 MVA:n perusteholla T 0, 0 00MVA T 0,0,0 pu 0MVA (Jännitteet b ja b ovat samat b b) Muuntajien oiosulureatanssit 0 MVA:n perusteholla: 0MVA T 0,0 0,0pu 00MVA T 0, 0 c)

2 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset V 0 V d 0,0 T b 00 MVA d,0 T d) Tehot ja virrat jaautuvat impedanssien suhteessa,0 T 0,909,0 + 0, 0, T 0, ,0 Tehot jaautuvat siis seuraavasti T:n läpi menee 0, MVA 90 MVA. T:n läpi menee 0, MVA 9 MVA.. ase uvan muaisen -äämimuuntajan evivalenttitähtiytentä suhteellisarvoilla, un ensiöpuolen portaassa valitaan b 400 V ja b 500 MVA. Muuntajan nimellisarvot ovat seuraavat: Ensiö A: ytentä YN, N 400 MVA, N 400 V Toisio B: ytentä y, N 50 MVA, N 5 V Kolmansio C: ytentä d, N 00 MVA, N,5 V Muuntajalle on mitattu seuraavat oiosulureatanssit: x AB 5 %, N 400 MVA, N 400 V x AC 8 %, N 400 MVA, N 400 V x BC 8 %, N 50 MVA, N 5 V (Mörsy ja Mörsy tehtävä 70) Katso myös Elovaara ja Haarla ähöverot, sivut 4. B A ataisu: asetaan ensin muuntajan reatanssit 400 V:n jännitteeseen redusoituina mittausten perusteella. C

3 EEC-E849 Perusimpedanssi b, 400 V Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset (400 V ) 0 W 500 MVA asetaan reatanssit suhteellisarvoina halutuilla perusarvoilla: AB ( N ) (400V) 500MVA 60W xab 0,5 0,5 60W 0,87pu 400 MVA (400V) 0W x x AC BC b AC b 0,8 0,8 ( ) N N b,400v N ( ) N b,400v N b,400v 400 ( ) 5 (400V) 0,8 400 MVA (5V) 0,8 50 MVA b b b 500MVA 5W 5W 0,475pu (400V) 0W 400 ( ) 5 BC b 500MVA 8,9 W 8,9 W 0,57pu (400V) 0W Kosa aii impedanssit jaetaan 400 V:n perusjännitteen perusimpedanssilla, pitää olmansioäämin impedanssi ensin lasea fysiaalisina arvoina mitatuilla arvoilla (5 V, 50 MV, tulos 6,8 Ohm), sitten redusoida se 400 V:n jänniteportaaseen (tulos 8,9 Ohm ja vasta sitten jaaa perusimpedanssilla. Toinen tapa lasea olmansioäämin impedanssi suhteellisarvoina on äyttää 5 V:n perusimpedanssia (5 V) / 500 MVA 6,45 Ohm ja jaaa sillä suoraan lasettu oiosuluimpedanssi: ( ) N (5V) 500MVA xbc 0,8 0,8 0,57pu 50 MVA (5V) N b,5v a b c Û + ( ) ( ) ( ) + + ( a - b + c ) ( a + b - c ) (- + + ) a b c c a b asetaan halutut tähtiytennän reatanssit yllä olevien aavojen avulla, saadaan: x x x A B C ( x ( x ( x AB AB BC + x + x + x AC BC AC - x - x - x BC AC AB ) (0,87 + 0,475-0,57) 0,0 ) (0,87 + 0,57-0,475) -0,06 ) (0,57 + 0,475-0,87) 0,7

4 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset. Kasi generaattoria on uvan muaisesti rinnanytetty olmivaiheisen olmiotähtiytentäisen muuntajan alajännitepuolelle. Generaattorin nimellisteho on 50 MVA ja nimellisjännite,8 V. Generaattorin nimellisteho on 5 MVA ja nimellisjännite,8 V. Kummanin generaattorin alureatanssi on 5 % omassa tehoperustassaan. Muuntajan nimellisteho on 75 MVA ja nimellisjännitteet,8/69 V ja reatanssi 0 % (omassa tehoperustassa). Ennen viaa muuntajan yläjännitepuolella on 66 V jännite. Ennen viaa muuntaja on uormittamaton ja generaattorien välillä ei ulje virtaa. ase ummanin generaattorin alutilan virta (suhteellisarvoina 69 V:n ja 75 MVA:n perustassa) un muuntajan yläjännitepuolen navoissa tapahtuu olmivaiheinen oiosulu. G G Δ Y ataisu: Valitaan 69 V perusjännitteesi ja 75 MVA perustehosi ja lasetaan generaattorien arvot suhteellisarvoina. Generaattori E d i 75 MVA 0,5 50 MVA 66 V 69 V Generaattori E d i 66 V 69 V Muuntaja: 0,957 p.u. 75 MVA 0,5 5 MVA 0,957 p.u. t 0,0p.u 0,75 p.u. 0,750 p.u. Generaattorien sisäiset jännitteet ovat rinnan, osa ne ovat identtiset seä suuruuden että vaiheen osalta ja generaattorien välillä ei ulje virtaa. innanytettyjen generaattorien alutilan reatanssi on 0,75 0,75 0,75+ 0,75 d d d d + d 0,5p.u. 4

5 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset Alutilan oiosuluvirta on E j + j d t 0,957 j0,5+ j0,0 i - j,75p.u. Muuntajan alajännitepuolen jännite on Vt jt (-j,75)(j0, 0) 0,75p.u. Generaattoreiden alutilan virrat ovat E -V 0,957-0,75 j0,75 i t - j d E -V 0,957-0,75 j0,75 i t - j d j,8p.u. j0,9p.u. 4. Misi tahtigeneraattorin olmivaiheisessa oiosulussa > >. Misi oiosuluvirta pienenee oiosulun jäleen ja mitä teijät määräävät oiosuluvirran jatuvan tilan arvon? > > < <., osa d d d Alutilassa seä vaimennusäämitys että magnetointiäämitys pyrivät estämään pitittäisaselin vuon muuttumista. taattoriäämitysestä atsottuna pitittäisaselin magneettinen johtavuus heienee ja generaattorin oiosuluvirta asvaa. Oiosuljetun vaimennusäämitysen virrat vaimenevat nopeasti, jolloin generaattori siirtyy muutostilaan. Muutostilassa magnetointiäämityseen indusoituneet virrat vastustavat vuon muuttumista, miä asvattaa oiosuluvirtaa. Kun magnetointiäämityseen indusoituneet virrat ovat vaimentuneet, generaattori syöttää jatuvan tilan oiosuluvirtaa, jona määrää pitittäinen tahtireatanssi. 5. ase -vaihemuuntajan ysinertaistettu sijaisytentä (tyhjääynti-impedanssi uvan muaisesti ensiöliittimissä) seä ylä- että alajännitepuolelta atsottuna. lmoita oiosuluimpedanssit myös suhteellisarvoina muuntajan perusteholla. Oiosuluoe tehtiin yläjännitepuolelta alajännitepuoli oiosuljettuna ja sen tuloset olivat: C 90 V, C 0 A, P C 700 W. Tyhjääyntioe tehtiin alajännitepuolelta siten, että yläjännitepuoli oli aui. en tuloset olivat: OC 40 V, OC 5,0 A, P OC 400 W. Muuntajan nimellisteho on 48 VA. Muuntajan yläjännitepuolen nimellisjännite on 400 V ja alajännitepuolen nimellisjännite on 40 V. (Mohan 6-5 muunneltuna). 5

6 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset Yläjännitepuolelta mitattiin jännite. iittimet olivat aui, osa oli yseessä tyhjääyntioe. Fe m N (a) Tyhjääyntioe Alajännitepuolelle syötettiin nimellisjännite. N Yläjännitepuolelta syötetiin piiriin sellainen jännite, että virta oli nimellinen. (b) Oiosuluoe Alajännitepuolelle tehtiin oiosulu. ataisu: Tyhjääyntijännite tehtiin alajännitepuolelta siten että yläjännitepuoli oli aui: OC 5 A OC 40 V yötetty ensiöjännite Fe j m Mitattu toisiojännite Tyhjääyntiresisanssi Fe: ( OC ) ( POC Û Fe P Q OC Fe a - P OC ( OC OC OC ) OC (40 V) 400 W ) - P Magnetointi-indutanssi m: ( OC) (40V) m 50, 9W Q,4Var OC OC 44 W (40 V 5 A) - (400 W),4 Var Voit taristaa lasut esim. lasemalla virrat resistanssin ja indutanssin läpi ja niiden avulla taristaa, että tuloset ovat oiein. Oiosulu tehtiin yläjännitepuolelta siten että alajännitepuoli oli oiosuljettu C Oiosulu 40 V:n puoli Oiosuluresistanssi : 6

7 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset P 700W P Û, 75W (0A) Q 0A 90V 800VA - P 658,Var Oiosulureatanssi : Q 658,Var Q Û 4, 5W (0A) Toinen tapa lasea oiosulureatanssi : 90V 4,50W - (4,50W) -(,75W) 4, 5W 0A Muuntajan impedanssit redusoidaan jänniteportaasta toiseen muuntosuhteen neliön 0 N avulla. Muuntosuhde m. edusointi toisiosta ensiöön: m N 0 on toisiopuolen impedanssi ensiöön redusoituna. on toisiopuolen impedanssi æ toisiosta atsottuna. Vastaavasti: ö ç. è m ø m on ensiöpuolen impedanssi toisiosta atsottuna ( toisioon redusoituna). on ensiöpuolen impedanssi ensiöstä mitattuna. Muuntajan sijaisytentä yläjännitepuolelta atsottuna: 400 V j m Fe 40 V m Fe + j 50,9 W m 44W m (,75+ j4,5)w æ 50,9 W ç è æ 44W ç è 400ö 40 ø 400ö 40 ø 5,09W 4,4W Muuntajan sijaisytentä alajännitepuolelta atsottuna: 7

8 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset 40 V 400 V Fe j m Fe m 44W 50,9 W æ ö,75w ç è m ø æ ö 4,5W ç è m ø,75w 0,075W 00 0,045W asetaan oiosuluresistanssi ja reatanssi suhteellisarvoina muuntajan nimellisteholla: N 48VA Perusimpedanssi yläjännitepuolella (400V) 0W 48VA (40V) Perusimpedanssi alajännitepuolella, W 48VA uhteellinen oiosulureatanssi ja resistanssi: 0,075 W,75 W r 0,046 pu,46 %, W 0 W x 0,045 W 4,5 W 0,046 pu,46 %, W 0 W 6. solla voimalaitosella on asi generaattoria, joiden ummanin teho on 500 MVA: Kummanin generaattorin mitoitusjännite on V ja tahtireatanssi on x d, pu generaattorin mitoitusarvoilla. a) amanlaiset generaattorit voidaan yhdistää yhdesi evivalenttioneesi lasujen ysinertaistamisesi. Muodosta generaattoreista evivalenttigeneraattori seuraavasti: Evivalenttigeneraattorin nimellisteho on generaattoreiden nimellistehojen summa. Kosa generaattorit on ytetty rinnaain, on evivalenttioneen reatanssi generaattoreiden reatanssien rinnanytentä. Määritä evivalenttioneen tahtireatanssi suhteellisarvona äyttäen evivalenttioneen tehoa perustehona. b) Generaattorit mallinnetaan ysitellen sellaiseen verostolasentaohjelmaan, jossa perusteho on 00 MVA. Miä on ummanin generaattorin tahtireatanssi? c) Generaattori mallinnetaan yhtenä evivalenttigeneraattorina samaan verostolasentaohjelmaan. Miä on evivalenttioneen tahtireatanssi perusteholla 00 MVA? 8

9 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset G G x N d x d N 500MVA,pu d N d N V (V), 0,9967W 500MVA ataisu: a) Evivalenttigeneraattorin teho on 000 MVA ja sitä äytetään perustehona. G ev,, 000 MVA 500 MVA base, uusi d base, vanha, pu b) G G 00MVA d, 0, 6 500MVA d c) Käytettävä perusteho b 00 MVA. Generaattorit on yhdistetty evivalenttigeneraattorisi, jona teho on 000 MVA. iis perusarvot ovat (ysi evivalenttigeneraattori) b 000 MVA, b V, d, pu. Otetaan a)-ohdan evivalenttigeneraattori ja muutetaan sen tahtireatanssi uudelle perusteholle 00 MVA. 00 MVA:n perusteholla b 00 MVA, b V, base, uusi 00 MVA d,, 0, pu 000 MVA base, vanha orjattu tulosesi 0, pu (oli aiemmin 0,0 pu) Tässä ei muutettu perusjännitettä, vaan pelästään perustehoa. Kosa perusimpedanssi on muotoa /, muuttuu perusimpedanssi aina äänteisesti perustehoon nähden, jos perusjännite pysyy samana. Kun perusteho suurenee, perusimpedanssi pienenee. a) ohdassa perusteho oli 500 MVA ja reatanssi,. b)-ohdassa perusteho asvoi, joten perusimpedanssi pieneni puoleen mutta samalla rinnaainytennän taia tahtireatanssiin pieneni puoleen. c)-ohdassa perusteho pieneni ymmenesosaan ja perusimpedanssi asvoi 0-ertaisesi, minä taia tahtireatanssin suhteellisarvo pieneni ymmenesosaan. 9

10 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset 7. Tutitaan alla olevan uvan muaista veroa, jossa omponenttien arvot ovat seuraavat: - generaattori G: G, V - Muuntaja T:,/0 V Dy, oiosulureatanssi,5 W (alajännitepuolen arvo). - Muuntaja T: 05/50 V Yd, oiosulureatanssi x 8 %, nimellisteho 0 MVA. Vihje: Jos muuntajan oiosulureatanssi on annettu suhteellisarvona, on se aina lasettu muuntajan tehoperustassa ja muuntajan nimellisjännitteillä ja se on sama ummallain jänniteportaalla. - Johto: F (0 + j00) W - uorma 00 W (vaihetta ohti, tähteen ytetty) Valitse perustehosi b 0 MVA ja lase seuraavat asiat: a) ase generaattorin, muuntajien, johdon ja uorman impedanssit suhteellisarvoina äyttäen perusjännitteitä b, V (generaattorin jänniteporras), b 0 V (johdon jänniteporras), b 50 V (uorman jänniteporras). b) ase vaihevirrat aiissa jänniteportaissa suhteellisarvoina ja ampeereina. c) ase uorman jännite suhteellisarvona ja fysiaalisena arvona. d) ase uorman teho suhteellisarvona ja fysiaalisena arvona. Generaattori T T uorma 00 W (0 + j00) W, V johto F,/0 05/50 ataisu: a) Generaattori, V T (0 + j00)w T Kuorma 00W johto F,/0 05/50 asetaan alusi perusimpedanssit annetuilla olmella perusjännitteellä: Perusjännite Vastaava perusimpedanssi 0

11 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset b b,v 0V b b (,V) 0MVA (0V) 0MVA 7,4W 0W (50V) b 50V b 50W 0MVA Muuntajan T oiosulureatanssi suhteellisarvoina:,5 W,5 W x 0,086pu ( b) 7,4W Taristus: x (0V),5 W (, V) 0MVA (0V) 0,086pu ( b ) Huomaa, että reatanssi on sama ummassain jänniteportaassa suhteellisarvona, osa äytetyt perusjännitteet ovat samat uin muuntajan nimellisjännitteet (ja ummassain äytetään samaa perustehoa.) Johdon impedanssi suhteellisarvona æ 0 00 ö ( 0+ j00) W zf ç + j W (0,008 è0 0ø F + j0,086)pu Muuntaja T: asetaan ensin muuntajan oiosulureatanssi ohmeina muuntajan yläjännitepuolelle (0,08 N / N) ja jaetaan tämä johdon perusimpedanssilla b (0 /0) W. x 0 N N b (05 V) 0 MVA,08 0,08 0,08 0 MVA (0 V) N b N b 0,079 pu Toinen tapa lasea muuntajan oiosulureatanssi: Tiedetään reatanssi suhteellisarvona (0,08), un b 0 MVA ja b 05 V. Halutaan reatanssi suhteellisarvona un b 0 MVA ja b 0 V. eatanssi ohmeina on 05 0,08 W 88, 0W. Jaetaan tämä tehtävässä valitulla perusimpedanssilla, 0 88,0 saadaan 0,079 pu 0 Kolmas tapa lasea muuntajan oiosulureatanssi: eatanssin pitää olla ohmeina sama eri perusarvoilla. aaditaan yhtälö ja rataistaan muuntaminen perusarvoista toiseen. b b b b 05 x x Û x x 0,08 0,079pu 0 b b b asetaan vielä uorman impedanssi suhteellisarvona uorman jänniteportaassa: b

12 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset z 00W 50W,pu b) Virrat: a-ohdassa on lasettu impedanssit haluttuina suhteellisarvoina. Kosa suhteellisarvot ovat osin erilaiset uin äytettyjen muuntajien muuntosuhteet, virtaa ei voida lasea suoraan a-ohdassa lasettujen impedanssien avulla. Virran lasemisesi äytetään alla olevan uvan muaista piiriä, jossa on muana muuntaja. Kuvan alla on selitystä asiasta. T j0,086 T z j0,079 0,9545: F, jx 0,008 + j0,086 jx r Kosa muuntajien impedanssit eivät täysin täsmää annettujen perusarvojen anssa, on meillä esellä piiriä ideaalinen muuntaja. Misi näin on tehty, vaia ähöveroturssilla on opetettu lasemaan eri tavalla? Yritän selittää. ähöverot-urssilla opetettiin, että perusjännite valitaan ensin yhdelle jänniteportaalle ja sen jäleen muiden jännitetasojen perusjännitteet lasetaan muuntajien muuntosuhteiden avulla. Kun perusjännitteet on näin määritelty, voidaan lasea piiri helposti suhteellisarvoilla siten, että virtapiirissä on impedansseja sarjassa ja aiien verossa olevien muuntajien suhteellinen muuntosuhde on : (joten ne voidaan jättää huomioon ottamatta). Tämä lasentatapa on havainnollista, seleää, ymmärrettävää ja toimii, jos meillä ei ole rinnaaisia piirejä, joissa on eri muuntosuhteen omaavia muuntajia. Mutta tilanne on erilainen seuraavan esimerin muaisessa tapausessa: meillä on useampia rinnaaisia piirejä jännitetasosta toiseen siten esimerisi, että asemalla A on muuntajan muuntosuhde 405/0 V, asemalla B 40/ V ja asemalla C 40/ 5 V. eä 400 V:n että 0 V:n verot ovat silmuoituja eli aiien muuntajien ala- ja yläjännitepuolet ovat yhteydessä toisiinsa johtojen autta. Jos nyt valitsisimme perusjännitteesi vaia 400 V ja menisimme olmen eri muuntajan autta 0 V veroon, meillä olisi 0 V verossa olme eri perusjännitettä! iis ohtasimme ristiriidan, miä selittää, misi aina ei voida lasea äyttämällä olemassa olevien muuntajien muuntosuhteita. Tässä lasuharjoitusessa esitetty tapa toimii myös silloin, un rinnaain on erilaisia muuntajia eli on yleispätevämpi. Yhteenveto: yleispätevä tapa on - valitaan ensin perusteho, - valitaan joa jänniteportaalle oma perusjännite, - lasetaan joa jännitetason suureet suhteellisarvoina valituilla perusarvoilla - ytetään eri jännitetasojen verot toisiinsa siten, että niissä paioissa, joissa muuntajien nimellisjännitteet ovat erilaiset uin perusjännitteet, lisätään veroon muuntaja, jona suhteellinen muuntosuhde on eri suuruinen uin ysi. Jos muuntajien nimellisjännitteet ovat samat uin valitut perusjännitteet, on muuntosuhde pu eiä muuntajaa tarvitse lisätä. Oieissa, isoissa silmuoiduissa veroissa on yleensä eri muuntosuhteen muuntajia rinnaaisilla reiteillä. isi tässä urssissa esitetään tämä lasentatapa, vaia tämän tehtävän olisi voinut lasea ähöverot-urssin esittämällä tavalla. äteittäisessä

13 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset verossa (jaeluverossa) voidaan aina toimia uten ähöverot-urssissa on opetettu ja tietysti myös silmuoidussa verossa silloin, jos aiien rinnaaisten muuntajien muuntosuhteet ovat samat. Tapa. Virran lasemiseen äytetään -v. sijaisytentää uvan muaan. T T j0,086 z F j0,079 0,9545:, jx 0,008 + j0,086 jx r Halutaan lasea vaihevirta. asetaan virta alusi suhteellisarvoina äyttäen suhteellisia impedansseja ja jännitettä ja muunnetaan sitten lasettu virta (joa jänniteportaassa eriseen) fysiaalisisi arvoisi. Meillä on nyt suhteellisarvoina uvattu vero, jossa on muuntaja. Muuntajan taia joudumme redusoimaan suureita jännitteestä toiseen. Helpoiten tämä äy, un redusoidaan uorman suureet muun veron jännitetasoon. Muunnetaan uorman impedanssi (r, pu) muun veron puolelle muuntajan muuntosuhteen avulla. Nyt siis joudutaan redusoimaan jännitteestä toiseen suhteellisarvoilla! (05) z r,pu,pu (0,9545),094pu (0) Nyt tiedetään oo piirin impedanssi z suhteellisarvoina z jx + z + jx + r T F T j0,086+ 0,008+ j0,086+ j0,079+,094 (,09+ j0,46),8ð,7 asetaan piirin virta suhteellisarvona. Oletetaan että jännite u pu, osa tehtävässä ei ole sanottu mitään muuta jännitteen arvoa. i Ð 0 0,8865Ð-,7 pu,8ð,7 asetaan perusvirrat eri perusjännitteillä: 0MVA b,v b 47,A,V b b 0V 50V b b 0MVA 5,49A 0V 0MVA 5,47A 50V Palautetaan virta fysiaalisisi arvoisi.

14 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset 0, ,4 A 87,8 A 0,8865 5,49 A 46,5 A 05 0,8865 5,47 A 97,7 A 0 Toinen tapa ajatella tehtävää on sellainen, että redusoidaan aii suhteellisarvoina lasetut impedanssit johdon jänniteportaaseen ja päästään näin eroon piirissä olevasta muuntajasta. Kuva alla. aseminen tehdään tästä eteenpäin samoin uin edellä. T j0,086 z F j0,079 T,?(0,9545),098 jx 0,008 + j0,086 jx r' Nyt tiedetään oo piirin impedanssi z suhteellisarvoina z jx + z + jx + r T F T j0,086+ 0,008+ j0,086+ j0,079+,094 (,09+ j0,46),8ð,7 jne. c) Kuorman jännite muuntajan T yläjännitepuolelle redusoituna on lasettu b-ohdan muaisesti äyttämällä uorman resistanssille arvoa,094 pu, jolloin oo piiri on redusoitu muuntajan T yläjännitepuolelle. u i r 0,8865,094 0,969pu u 0V 06,6 V Kuorman jännite alajännitepuolella on u 0,969 u,055pu 05 0,9545 0,055 50V 50,8V Kuorman jännite on 50,8 V. d) Kuorman teho q 0 QC 0 p i u 0,8865 0,969 0,859pu P 0,859 0MVA 8,59MW (resistiivinen uorma) Taristus: Kuorman teho voidaan lasea myös uorman virran 97, A ja uorman jännitteen 50,8 V avulla. P 97,7 50,800 W 8,59W. 4

15 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset 8. Tarastellaan uvan muaista -vaiheista veroa. Generaattori syöttää johdon autta uormaa. Kuorma on mallinnettu impedanssina. euraavat suureet tiedetään: Generaattorin jännite on 0 V ja taajuus on 50 Hz, johdon impedanssi j (,5 + j) W ja uorman impedanssi (0 + j50) W. Kuorma on tähteen ytetty. a) Piirrä järjestelmän -vaiheinen ja -vaiheinen sijaisytentä. b) ase vaihevirran arvo ja uorman ottama näennäis-, pätö- ja loisteho seä tehoerroin. Generaattori johto j uorma ataisu: Generaattori johto j uorma E 0V,50Hz Johto: Kuorma: j j + j j (,5 + j,0) W a) -v. sijaisytentä G j j (0+ j50) W per vaihe,tähtiytentä Generaattorin reatanssia ei oteta huomioon, osa sitä ei ole annettu -v. sijaisytentä v j j T b) Vaihevirrat: 5

16 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset 0Ð0 V 0 V on pääjännite. T 0 Ð0 V T [(,5 + 0) + j( + 50) ] 0Ð0 V 9,85Ð- 5, A 4,6Ð5, W 0Ð-0 V 9,85Ð -45, A 4,6Ð5, W 0Ð0 V 9,85Ð94,77 A 4,6Ð5, W 0 0 Ð -0 V T Ð0 V W (,5 + j5) W 4,6Ð5, W -vaihejärjestelmän näennäisteho 0Ð0 V 9,85Ð5, A,6Ð 5, MVA,9MW+ j,7mvar Tämä teho jaautuu uormaan menevään tehoon ja johdossa häviöinä uluvaan tehoon seuraavasti: Johto: P (9,85A),5W 64,65W j Q j j j (9,85A) W 77,6 Var * Kuorma : P Q (9,85A) 0W,845MW (9,85A) 50W,9MVar Taristus: P Pj + P 64,65 W +,845 MW,909 MW Q Q + Q 77,6 Var +,9 MVar,76 MVar j,845 Tehoerroin: Kuorma cosj 0, 9,845 +,9 P,909 Kuorma + johto cosj 0, 905 P + Q,909 +,7 6

17 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset 9. ase uvan sijaisytennän arvot N 400 MVA N 0 V x d,0 Muuntaja j 0 W Muuntaja Muuntaja Kuorma : P 00 MW Q 0 Mvar johto Gen. N 40 MVA 45/ V x 5 % N 400 MVA 40/0 V x % N 00 MVA 5/ V x % Kuorma : P 00 MW Q 60 Mvar a) redusoituna 400 V:n jänniteportaaseen b) suhteellisarvoina perusteholla b 400 MVA ja perusjännitteellä b 400 V. (Mörsy ja Mörsy teht.. 74) d j P, Q P, Q ataistaan sijaisytennän reatanssien arvot 400 V:n jänniteportaassa. Generaattori: (0V) (45V) d,0 78W 400MVA (V) Muuntajat: (45V) 0,5 6,5W 40MVA (40V) 0, 50,4W 400MVA (5V) (40V) 0, 00MVA (0V) 85,6W Johto: j 0 W. P 00 MW, Q 60 MVar, P 00 MW, Q 0 MVar b) asetaan sijaisytentä 400 V:n portaassa suhteellisarvoina. Käytetään hyväsi a- ohdan vastausia ja jaetaan lasetut impedanssit perusimpedanssilla. 7

18 EEC-E849 Muuntaja ja generaattori, lasuharjoituset (400V) Perusimpedanssi b 400W 400MVA Generaattori: (0V) (45V) 400MVA,0,95pu 400MVA (V) (400V) Muuntajat: (45V) 400MVA 6,5 0,5 0,54pu 40MVA (400V) 400 d Johto: x Tehot: (40V) 400MVA 0, 0,6pu 400MVA (400V) (5V) (40V) 0, 00MVA (0V) 0W 400W j 0,075pu 50, MVA 85,6 0,46pu (400V) 400 p p 00 MW 400 MVA 00 MW 400 MVA 0,50 pu 0,5 pu q q 60 MVar 400 MVA 0 MVar 400 MVA 0,5 pu 0,075 pu 8