Bewertung eines Drehstrom-Verteilungstransformators

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e-worker
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Bewertung eines Drehstrom-Verteilungstransformators

Beitrag von e-worker »

Du hast den Auftrag erhalten, die Betriebsdaten und den Wirkungsgrad eines Drehstrom-Verteilungstransformators in einer Industrieanlage zu überprüfen, da die Anlage modernisiert wird und eine Bewertung der Energieeffizienz erforderlich ist. Der Transformator speist einen Anlagenteil mit verschiedenen Verbrauchern.

Folgende Daten des Transformators sind bekannt:
- Nennleistung S_N = 630 kVA
- Nennprimärspannung U_1N = 20 kV
- Nennsekundärspannung U_2N = 400 V
- Frequenz f = 50 Hz
- Leerlaufverluste P_Fe = 2.5 kW (Eisenverluste)
- Kurzschlussverluste P_CuN = 8.5 kW (Kupferverluste bei Nennlast)

Der Transformator wird unter folgenden Bedingungen betrieben:
- Die aktuelle Wirkleistungsabgabe an der Sekundärseite beträgt P_2 = 450 kW.
- Der Leistungsfaktor der angeschlossenen Last beträgt cos(phi) = 0.88 induktiv.

Berechne folgende Werte für diesen Betriebszustand:
1. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators unter der Annahme idealer Verhältnisse.
2. Die Scheinleistung S_2 der Last.
3. Den relativen Auslastungsgrad des Transformators bezogen auf die Nennscheinleistung.
4. Die Kupferverluste P_Cu des Transformators bei dieser Teillast.
5. Die Gesamtverluste P_V im Transformator.
6. Die aufgenommene Primärleistung P_1 des Transformators.
7. Den Wirkungsgrad eta des Transformators.

Stelle sicher, dass alle Schritte nachvollziehbar sind. Ich wünsche viel Spaß und Erfolg beim Lösen der Aufgabe.
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