Betreiben von Generatoren, Übertragungssystemen und Verteilungssystemen
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Elektroenergieversorgung - Grundlagen

     
 
2.1 
 

 
     
                                   2.1.1      Amerikanische Weihnachtsbeleuchtung für Ihr Haus                  06.11. +  12.11.2009
Stenkelfeld :-)              
Lichterkette pro Leuchte 10 Watt, 400 Stück, Reihe geschaltet
Zuleitung H07VVK-3G1,5 20m

Wird der B16-LS-Automat in der Stromkreisverteilung halten?

Muss der Betrieb der Anlage bei der Flugsicherung gemeldet werden?

Vereinfacht im PSPICE: Vier Leuchten in Reihe


Dokumentation  (.doc)         PSpice-Projekt-Datei   (.sch)         Andreas B.     12.01.2010




 

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2.1.2  Amerikanische Weihnachtsbeleuchtung - jetzt am Wechselstromnetz     13.11.2009

Darstellung der Spannung, des Stroms und der Leistung in L1

Dokumentation   (.docx)                               Marc B.         16.05.2010
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)




 


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als PSPICE-Datei (.sch)


 
2.1.3  Energieversorgung ihrer Insel              20.11.2009

 

Verbrauchsituation 1: Videoabend

40 Zoll LED TV = 140 W
Beleuchtung und Sonstiges = 60 W

 

Verbrauchsituation 2: Abendessen vorbereiten

Wasserkocher = 900 W
Mikrowelle = 1000 W
Beleuchtung und Sonstiges = 100 W

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Schaltbild PSPICE (.sch)     (.gif)

Dokumentation    (.docx)                         Tim C.      24.01.2010

Noch klären:   Wann "Spannungsfall?", wann "Spannungsabfall?", welche Normung?




 


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2.1.4  Modellversuch                                             20.  +  26.  +  27.11.2009

Eine Glühlampe (220 V / 15 W) soll von einem 110 km entfernten Modell-Elektrizitätswerk betrieben werden.
Zur Verfügung steht eine Kupfer-Doppelleitung mit einem Querschnitt von A = 0,75 mm² pro Ader.
Quelle:     Rupprecht-Gymnasium - (C) LEIFI -

http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/musteraufgaben/13_energietechnik/modell/modell.htm

Dokumentation   (.docx)                               Christian F.           13.05.2010
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)




 

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2.1.5  Widerstandstransformation                                            27.11.  +  04.12.2009

Herr Schlaumeier bekam von einem Bekannten einen "Widerstand" geschenkt.
In Wirklichkeit war es ein Trafo mit der Windungszahl N1 = 600 Windungen auf der Primärseite und der Windungszahl N2 = 1200 Windungen auf der Sekundärseite, sowie einem Widerstand von RS = 40 Ω auf der Sekundärseite.
Quelle:     Rupprecht-Gymnasium - (C) LEIFI -

http://leifi.physik.uni-muenchen.de/web_ph10/musteraufgaben/12_transformator/widerst_trafo/widerstand_trafo.htm

Dokumentation   (.doc)                                     Jens G.          11.01.2010
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)

Schlaumeier-Formel (.gif)
Schlaumeier-Formel (.snag)
PSPICE-Projekt (.zip)



 


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als PSPICE-Datei (.sch)


 
2.1.6  Berechnung der Inselenergieversorgung                                 11.12.2009  +  08.01.2010

Verbrauchsituation 1: Videoabend
40 Zoll LED TV = 140 W
Beleuchtung und Sonstiges = 60 W
230 V  =>  4600 V =>  2?? V



Dokumentation   (.docx)                                             Daniel G.        07.04.2010
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)




 

Einstellbare Attribute,
bitte auf die Grafik klicken

Quelle: R. Heinemann
 
2.1.7 Transformator - Bestimmung Übersetzungsverhältnis                             15.01.2010

Zehn Glühlampen mit je (230 V/100 W) sollen von einem 600 km entfernten Modell-Elektrizitätswerk
(230 V) betrieben werden. Zur Verfügung steht eine Lautsprecherleitung mit einem Querschnitt von
A = 4 mm² pro Ader. Mit Hilfe von zwei idealen Transformatoren, hier ideal, sollen die Wärmeverluste auf der Versorgungsleitung so weit reduziert werden, dass die Spannung an den Glühlampen nicht unter 10 % der Nennspannung sinkt.

Gesucht: Übersetzungsverhältnis der idealen Transformatoren

Berechnung (auch mit MS Excel) und abschließende Kontrolle mit PSpice.



Dokumentation   (.docx)         berechnung_ue_v (.txt)     Christian G.    22. + 29.01. + 22.04.2010
Schaltung (.gif)              PSpice-Projekt-Datei   (.sch)


als MS Excel-Berechnung (.xls)        Peter T.       22.01.2010



 









































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2.1.8 Spannungsversorgung Bauernhof                            22.01.2010

Ein abgelegener Bauernhof in Ost-Friesland soll mit Strom versorgt werden.
Vom E-Werk werden hierzu 5.000 V zur Verfügung gestellt. Die Leitungslänge bis dahin
beträgt 32 km.
Informieren Sie sich welche Leitungswiderstände bei Stromübertragung dieser Spannungshöhe
 anzusetzen sind.
Für den Bauernhof ist ein entsprechender Transformator zu dimensionieren.
Es ist eine max. Leistungsaufnahme von 20.000 W anzusetzen.
Max. Spannungsfalls 3 %   (3 % oder 4 %, was sagt die aktuelle Normung und wo?)

Gesucht: Übersetzungsverhältnis der idealen Transformatoren

Berechnung (auch mit MS Excel) und abschließende Kontrolle mit PSpice.


Dokumentation   (.doc)                                     Peter G.               15. + 22.04.2010
Lösung mit Tabellenkalkulation (.xls)
PSpice-Dateien    bauernhof (.sch)     bauernhof ohne trafo (.sch)    bauernhof idealfall (.sch)


Ausgewähltes Kabel für dieses Projekt (.gif)                              2002_ms_kabel (.pdf)

CatalogoPDFGenerator (.pdf)

http://www.helukabel.de/index.php?lang=de&func=3q&parentid=3q3




Spannungsversorgung Bauernhof  - Teil 2                          05.03.2010

In einer weiteren Berechnung und Simulation soll die Zuleitung nicht nur den Bauernhof, sondern
auch gleich eine ganze Siedlung mit Strom versorgen. Angenommen wird eine Strombelastung
von 30 A. Wie viele Haushalte könnten versorgt werden, wenn ein Haushalt durchschnittlich mit
3500 W anzusetzen ist?



Dokumentation(.docx)              Lösung  (.xlsx)               Manfred B.             13.05.2010
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)




 


Einstellbare Attribute,
bitte auf die Grafik klicken

Quelle: R. Heinemann


Die Defaultwerte für uR, uX, i0 und p0 entsprechen den Attributen eines
idealen Transformators. Typische Attribute eines realen Transformators
sind:
uR = 0,04 = 4%
uX = 0.08 = 8%
i0 = 0.05 = 5%
p0 = 0.005 = 0,5%
 
2.1.9 Grundprinzip Transformator                           09.02.   +  05.03.2010

... primär 200 V
... und sekundär 100 V
Verbraucher, der bei 100 V genau 100 W abgibt


Dokumentation   (.doc)                                   Kai H.            24.02.2010
Lösung mit Tabellenkalkulation (.xlsx)
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)


Aufgabe Fortsetzung: Berechnung des Übersetzungsfaktors:
Lösung mit Tabellenkalkulation (.xlsx)                            Kai H.         24.02. + 05.03.2010
Kausalkette - Reihenfolge der Berechnung als Grafik (.gif)            Dirk P.        05.03.2010



 


 
2.1.10 Ersatzschaltung von Transformatoren

004_5.4_Ersatzschaltungen.PDF  Tabelle 1:   Erste Ersatzschaltung

Festgekoppelter Transformator ohne Verluste
 - Völlig verlustfrei
 - Keine Streuung
 - Stromaufnahme auch im Leerlauf


Dokumentation   (.docx)                                                Thomas P.   
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)





 
  2.1.11 Ersatzschaltung von Transformatoren

004_5.4_Ersatzschaltungen.PDF  Tabelle 1:   Zweite Ersatzschaltung

Festgekoppelter Transformator mit Verluste
 - Verluste vorhanden
 - Keine Streuung
 - Stromaufnahme auch im Leerlauf


Dokumentation   (.docx)                                                Eduard P.   
PSpice-Projekt-Datei   (.sch)




 
   

Informationen:
001_5_5.1_Idealer_Transformator.PDF
002_5.3_a_Realer_Transformator.PDF
003_5.3_b_Kopplung_Einschaltstrom.PDF
004_5.4_Ersatzschaltungen.PDF
005_5.5_Zeigerdiagramm.PDF
006_5.6_Kurzschluss_und_Einschaltst.PDF
007_5.7_Wirkungsgrad_5.8_Besondere.PDF
008_5.8.2_Uebertrager.PDF
009_6_Bauarten.PDF
010_6.2_Kleintransformatoren.PDF
011_6.2_b_Kleintransformatoren.PDF
012_6.3_Lichtbogenschweisstransforma.PDF
013_6.4_Messwandler.PDF
014_6.4_b_Messwandler.PDF
015_6.4_c_Messwandler.PDF
016_6.5_Einphasentrafo_fuer_Drehstro.PDF
017_6.5_b_Einphasentrafo_Drehstro.PDF
     
     
     
     
     
     
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     :: Stand :: 25.06.2010
 
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