1. Vztahy pro výpočet napěťových a zkratových

Transkript

1 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů. ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů ýpočty lze provádět: ve fyziálích jedotách v poměrých jedotách v procetích jedotách Procetí reatace prvu E [%] Je hodota, terá se rová úbytu apětí u%, terý se a daém prvu objeví při průchodu jmeovitého proudu. 3 I % = u% = 00 = 00 I = % = 00, de - jmeovitý výo prvu 3 - apětí prvu Poměrá reatace prvu % = 00.. PŘEPOČTY Přepočet fyziálí jedoty a poměrou = [p.j.; Ω; M; ] Přepočet poměrých jedote a fyziálí = Přepočet veliči přes trasformátor / B B 3 / 4 4 přepočet apětí do místa : ( ) = 3 3 přepočet proudu I do místa : I ( ) = I přepočet impedace Z do místa : Z 4 4 ( ) = Z 3 traa /4

2 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů převod trafa: jmeovitý (apř. 0/3 ) 3 fitiví (apř. 0/ ) = 3 (odhad) sutečý (apř. 0+4%/3 ) 4 potom =, Z 4 = Z Přepočet poměrých hodot a jié vztažé apětí a výo Postup: původí poměrou hodotu přepočíst a fyziálí = fyziálí hodotu vztáhout a ové veličiy ( a ) = = Přílad: Trasformátor 0/, výo 40 M, apětí aráto u = 0,5% Napětí aráto udává procetí impedaci trafa (víte proč?) ypočtěte impedaci trafa přepočteou a strau ižšího apětí: Z = z u 0,05, 7 = = 40 = Ω Přepočítejte poměrou impedaci trafa a ové vztažé jedoty = a = 00 M 00 z = z Z = z = 0,05 = 0, 65 Z 40 Přepočet přes trafo a přepočet a jiý zálad ( a ) Postup: a fyziálí hodotu přepočíst přes trafo (trafa) a přepočítaou vztáhout a jiý zálad a 4 = přepočet přes trafo a. Jestliže = a výpočtu použijeme fitiví převod, pa = ; = 3 = B; 4 = B = = B (.) traa /4

3 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů Přílad: Reataci vedeí 0, = 0,4 Ω/m, dély l= 0 m, přepočtěte a vztažé jedoty = a = 00 M, uvažujte fitiví převody traf. 00 ved = l = 0, 4 0 0,033 l = l = = ved 0 pozor v tomto vztahu se dělá často chyba: = ved = l ved l ved Při přibližých ebo zběžých výpočtech budeme uvažovat fitiví převody. Tím při použití poměrých veliči se vyheme přepočtu veliči přes trasformátory zjedodušeí výpočtu. Nezapomeout vždy impedace (reatace) přepočítat a stejý vztažý výo podle vzorce: =.. NÁHRDNÍ HÉMT PRŮ E edeí važujeme většiou pouze R a. r = R = R, de je vztažý výo l = l Netočivá složa: = ed ed Trasformátor dvouviuťový u % T T Z = ; R = P ; = Z R 00 T T u % P ; ; z = r = = z r 00 T Při výpočtech s použitím fitivího převodu, vztah pro přepočítáí a vztažé a (viz. rovice (.)): u % z =. 00 T Při zaedbáí R počítáme pouze s reatací u % =. 00 T Impedace trafa pro etočivou složovou soustavu závisí a zapojeí viutí. traa 3/4

4 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů Trasformátor trojviuťový tohoto trasformátoru je potřeba vědět, a jaý výo jsou vztažea jedotlivá apětí aráto. Nejčastěji jsou všecha apětí aráto přepočtea a typový výo trasformátoru přílad.. až.3). případě, že apětí aráto jsou změřeé hodoty, epřepočteé a typový výo trafa, je potřeba při výpočtech používat průchozí výo mezi dvěma viutími (přílad.4). PŘÍLD. TROJINŤOÝ TRNFORMÁTOR = 00 M, u = 5%, u3 = 6%, u 3 = 5% Napětí aráto vztažeé a výo = 00M, tato je ejčastěji zadáo trojviuťové trafo. Přepočtěte apětí aráto a ový vztažý výo = 00M. v = u = 0,5 ; 3 = 0,6 ; 3 = 0, 05 ; PŘÍLD. TROJINŤOÝ TRNFORMÁTOR: T: výoy 3/6/6 M, apětí 5,75/6,3/6,3 u = u = 8%, u = 6% - apětí aráto vztažea a ejvyšší průchozí výo 3 3 Přepočet a vztažý výo (geerátoru) 59 = u = 0,08 = 0, 648 = = u = 0,6 =, ( ) ( ) 0,5( 0,648, 95 0, 648) 0, = 59 M, viz vztah (.): = 0,5 + = 0,5 0, ,648, 95 = = = + = PŘÍLD.3 TROJINŤOÝ TRNFORMÁTOR T: výoy 3/6/6 M, apětí 5/6,3/6,3 u = u = 8%, u = 6% 3 3 Napětí aráto vztažeá a průchozí výo trasformátoru 3 M: 5 = u = 0,08 = 0,565 Ω = = u = 0,6 =,5 Ω ( ) ( ) 0,5( 0,565,5 0,565) 0,565 = 0,5 + = 0,5 0, ,565,5 = = = + = Ω traa 4/4

5 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů PŘÍLD.3 TROJINŤOÝ TRNFORMÁTOR: T: 50/50/35 M - výoy, a ěž je dimezová primár, seudár, terciál trafa 0/5/0,5 u = 5%, u = 6%, u = 4,4% - změřeé hodoty, epřepočteé a jedotý výo 3 3 Průchozí výo mezi primárem a terciálem 3 = 35 M (ejižší z výoů a 3 ) u = = = Ω u = = = 45, Ω u 4, = = = 60,8 Ω potom: = ; = ; 3 = lterátor reatace: sychroí d 00% přechodá d 30% d < d < d rázová d 5% d g d % d =, de d = g zpětá složa = sousledá (eplatí u hydroalterátoru rotor s vyilými póly) etočivá složa: udá výrobce íť c c s = = = I 3 I s = výp 3 3 3, de 3 je 3f rázový zratový výo soustavy Jestliže při výpočtu použijeme fitiví převody, pa poměrá reatace vztažeá a výo : c s = = 3 = () () 3 = c 3 traa 5/4

6 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů Obecá zátěž sériové spojeí R a Např. předběžé zatížeí a přípojicích, záme většiou, Q a P. Odpor je úměrý Joulovým ztrátám způsobeým průchodem proudu I: P P R = = = cosϕ 3 I Obdobě pro jalové ztráty a reataci Q = si = ϕ Poměrá hodota vztažeá a, : r = R = Jestliže užíváme při výpočtu fitiví převod traf: r = R = P cos ϕ = = = Q = si ϕ P = 3 R I Obecá zátěž paralelí spojeí R a Odpor je úměrý odebíraému čiému výou P: P = 3 I = 3 I cosϕ fáz R = = = = Ič 3 I P cosϕ č Obdobě reatace je úměrá odebíraému jalovému výou Q: Q = 3 I = 3 I siϕ j č fáz = = = = I 3 I Q siϕ j Poměrá hodota vztažeá a, : r = R j = Jestliže užíváme při výpočtu fitiví převod traf: r = R = P = cosϕ = = Q = siϕ traa 6/4

7 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů sychroí motor impedace motoru se měí s otáčami (se stavy) tav aprázdo odebírá mi. proud se špatým účiíem Z 3I Z I = ; z = = = I 0 I0 i0 = z siϕ z i 0, r = z cosϕ cosϕ 0, Normálí zatížeí Z = 3I Z I 3 = = = = 0 z I I z = = siϕ i r = cosϕ cosϕ 0,85 0 tav aráto (rozběh) Z = = = 3 I i 3 I i Z z r = i siϕ = i 4 0 i cosϕ = cosϕ 0, 5 Rozbíhající se asychroí motor Pro rozbíhající se motory a motory pracující do zratu je uto brát změěé parametry (odpovídající chodu aráto). P = cosϕ η P = cosϕ i m Q = siϕ i m i ásobe rozběhového proudu cos ϕ jmeovitý účií cos ϕ účií při chodu aráto jia: Rm ZM = = i ětšiou se R zaedbává a m = Zm. Poměrá hodota vztažeá a výo : z = i traa 7/4

8 EE/E Eletráry ztahy pro výpočet apěťových a zratových poměrů Rozbíhající se supia motorů více motorů zapojeých do jedoho uzlu Průměrá hodota rozběhového proudu i = ( i ) prům + i + + iq. q elový výo motorů = q Náhradí reatace motorů = i prům Odvozeí: = = i i i q q i i i q q = uvažujeme prům prům i = = i prům q i i i traa 8/4

9 EE/E Eletráry Tvorba áhradího schéma. Tvorba áhradího schéma PŘÍLD. TORB NÁHRDNÍHO HÉMT, RETNE PRŮ T: 50 M, 400//0, u = 3%, u3 = 3,5%, u 3 = 7,5% T: 40 M, 0/6,3, u = % : 0, = 0,4 Ω m, l = 5 m 400 T T 5 6 NÁHRDNÍ HÉM ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) T: = u + u u = 0,5 3+ 3,5 7,5 = 4% p 3 3 = u + u u = 0, ,5 3,5 = % s 3 3 = u + u u = 0,5 3, ,5 = 8,5% t 3 3 POJMENONÉ JEDNOTY, JMENOITÉ PŘEODY T T: = p = 0,4 = 8, Ω T T = s = 0,0 = 0,59Ω 50 T T = t = 0,85 = 0,83Ω 50 T : = 0,4 5 = 6Ω T 0 T: 5 = u = 0, = 33, 8Ω 40 T 3 traa 9/4

10 EE/E Eletráry Tvorba áhradího schéma POMĚRNÉ JEDNOTY, JMENOITÉ PŘEODY Zvolíme: = 00 M, = T: = = 0,4 = 0, 068 T p T = = 0,0 = 0, 005 T s T = = 0,85 = 0,09 3 T t T : = l = 0, 4 5 = 0, T: = = 0, = 0, 75 T 5 u T 40 0 Jiý postup: vztažá impedace: 0 Z = = = Ω 00 potom: 8, = = = 0,068 Z atd. POJMENONÉ JEDNOTY, FITINÍ PŘEODY 0 T: = p = 0,4 = 6, 78Ω 50 T 0 = s = 0,0 = 0, 48Ω 50 T 0 = = 0,85 = 8,95Ω 50 3 t T : = 0,4 5 = 6Ω 4 0 T: 5 = u = 0, = 33, 8Ω 40 T POMĚRNÉ JEDNOTY, FITINÍ PŘEODY 0 00 T: = = 0,4 = 0,056 p T = s = 0, 0 = 0, T 00 = = 0,85 = 0, t T traa 0/4

11 EE/E Eletráry Tvorba áhradího schéma 00 : = l = 0, 4 5 = 0,05 4 ed 0 00 T: 5 = u = 0, = 0, T PŘÍLD. ypočtěte poles apětí a svorách motoru při jeho rozběhu. e: 7 T: 00 M 0/5, u = 8% : l = 30 m, = 0,4 Ω m T: 63 M 0/6,3, u = 0% R: 6, 600, 5% : l = m, R = 0,7 Ω m, = 0,08 Ω m M: 3 MW 6, i = 5, M Z =, M ϕ η cos = 0,85; = 0,96 e T T R M M Přepočet a 6 : 5 6,3 e = 7 = 6,5 0 0 T 6,3 5 6,3 T u T = = 0,08 = 0,07 Ω 6,3 = 0,4 30 = 0,039Ω 0 T 6,3 T = u = 0, = 0, 063Ω 63 R T R 6 = R = 0,05 = 0,89Ω 3 I 3 0,6 R = l = 0,08 = 0,04 Ω ; R = R l = 0, 7 = 0,35Ω M M 6 PM 3 M M =,956 ; 3,676 M i = 5 3,676 = Ω = cosϕ η = 0,85 0,96 = ýsledá reatace dáa vztahem: traa /4

12 EE/E Eletráry Tvorba áhradího schéma = T + + T + R + + M =, 405Ω Z = R +, jeliož je ale R << zaedbáme odpor abelu Záběrý proud motoru: e 6,5 IZ = = =,56 3 3, 405 Napětí a svorách motoru: = 3 I = 3,56,956 = 5,9 M Z M Reduovaý záběrý momet motoru: M 5,9 M = M =, M 0,85 M 6 Z Z PŘÍLD.3 ypočtěte veliost zratového proudu v místě. E T /4 50 M 0,4 % 50 m = 0,4 Ω/m 50 m = 0,4 Ω/m T 30/5 80 M, % E 0 NÁHRDNÍ HÉM T T výp traa /4

13 EE/E Eletráry Tvorba áhradího schéma POJMENONÉ JEDNOTY, JMENOITÉ PŘEODY oustavy E a E o eoečém výou,, = 0 T 4 T: T = u = 0,04 = 4,36Ω 50 T 30 T: T = 0, = 35,85Ω 80 : = l = 0, 4 50 = 30Ω : = l = 0,4 50 = 0Ω Zratová reatace ( + T ) T = + = 37,78Ω + + T T c, 0 výp = = = 39,7 3 3 výp 39,7 I = = 3,7 37,78 POMĚRNÉ JEDNOTY, JMENOITÉ PŘEODY Zvolíme: = 00 M, = T: = u = = 0,04 = 0,05 T T T T 50 0 T: = = 0,074 T T : = = 0,06 : = = 0, 04 ( + ) T T = + = + T + T 0, ebo: = = 37,78 = 0, uvýp c u, i = = = = 4,09 0, I = i I = i = 4,09 = 3, traa 3/4

14 EE/E Eletráry Tvorba áhradího schéma POMĚRNÉ JEDNOTY, FITINÍ PŘEODY PŘIBLIŽNÝ ÝPOČET Zvolíme: = 00 M, = 0 00 T: T = u = 0,04 = 0,04 50 T T: 00 T = 0, = 0, : 00 = ( l) = 30 0 = 0,06 00 : = = 0 = 0,04 = 0,073 ved 0 ved uvýp c, i = = = = 5, 0, I = i I = 5, = 3, F ZRT MÍTĚ, POMĚRNÉ JEDNOTY, FITINÍ PŘEODY T: Y N y N T: Y N y N T T výp = 0,04 T T = 0,068 T T 4 = 0,4,3 = 0,94 ( + ) = + = 0,096 T T + T + T 3 u 3, 3, i = = = = 3,65 + 0, , 096 0, 4 výp () 00 I = i I = 3,65 = 3,6 3 0 traa 4/4