400 kVA Traffo Spannungseibruch bei 110kW

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Autor
400 kVA Traffo Spannungseibruch bei 110kW

    







BID = 877060

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10
 

  


Hallo zusammen,

hier mal meine Situation

400kVA Traffo, 577A, Prim:34,5kV, Sek:400V UK:4,5%

Maschine: 2x55kW Asynchronmotor In:93,5A 400V bei Dreieck cosphi:0,9

die Motoren werden auch kurzzeitig mit Überlast betrieben d.h. bei I>250A für 1 Sec (pro Motor) wird abgeschaltet, es kommt dabei auch zum Stillstand der Motoren. Jetzt habe ich das Problem das die Spannung bei belastung bis 307V zusammenbricht, der Strom steigt dabei bis auf 600A (soweit ich das mit einfachen Messgeräten messen kann)

die erste Frage ist das Normal? ich denke der Trafo sollte für 1 Sec. die Spannung halten können und nicht um 20-25% zusammenbrechen.
Sollte das nicht der Fall sein, welche Möglichkeiten gibt es um das Problem zu beheben? (größerer Trafo 630 oder 1000 kVA)

bin schon im Voraus für jede Hilfe dankbar!!!

BID = 877065

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12655
Wohnort: Cottbus

 

  


Zitat :
Jetzt habe ich das Problem das die Spannung bei belastung bis 307V zusammenbricht
Am Motor oder am Transformator?
Welchen Querschnitt/Länge haben die Zuleitungen?


Zitat :
ich denke der Trafo sollte für 1 Sec. die Spannung halten können
Wie sollte er das können? Wenn der Strom zu groß ist, ist er eben zu groß.



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 877084

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10

Am Motor und am Transformator, Letungen sind OK 2x120mm² pro Phase auf 40m.

Ich denke der Trafo kann kurzzeitig auch auf Überlast gehen, habe solche Maschinen schon mehrmals an 400kVA und auch an 250kVA Trafos gehabt, aber bis jetzt noch nie solche Probleme. Es ist mir auch klar das die Spannung runter geht, wenn es 360-370V wären hätte ich damit kein Problem, aber 307V ist ganz schon viel.

Ich kann jetzt die 1 Sek. auch auf 0,5 Sek. runter nehmen, da wird dei Spannung mit sicherheit besser sein, das mache ich aber meistens wenn mir der Motorschutzschalter oder Leistungsschalter am Trafo auslöst, was hier aber nicht der Fall ist.

BID = 877085

sub205

Schriftsteller



Beiträge: 915
Wohnort: Gründau

Was macht denn die Primärspannung?
Bleibt die stabil?

Der Trafo wird da in jedem Fall keine Spannung halten. Wie soll er auch, ist ja kein Kondensator.




_________________
gruß, Stephan

sudo make me a sandwich

BID = 877091

Topf_Gun

Schreibmaschine



Beiträge: 1236

400kVA Traffo, 577A, Prim:34,5kV, Sek:400V UK:4,5%


Fangen wir an zu rechnen (sym Belastung, Speisendes Netz stabil):

UK:4,5% heist:

Es fließt Nennstrom bei kurzgeschlossener Wicklung, wenn die andere Wicklung mit 4,5% Nennspannung beaufschlagt wird. Also 577A bei kurzschluss auf der 400V Seite und 4,5%*34,5kV=1,55kV auf der Mittelspannungsseite.

So ein Trafo ist nun mal linear, also fließen bei Nennspannung im KS-Fall

577A/0,045=12,8kA.

Und schon kannst Du den Ri bestimmen 400V/12800A=31,25mOhm.

Und schon sind wir bei der Spannung in Abhänigkeit vom Strom.
U(I)=400V-I*31,25mOhm. (für die Verkettete)
U(I)=230V-I*31,25mOhm/1,73. (für die L-N)

Deine 600A lassen die Verkettete Spannung am Trafo um 18V sinken. Der Rest geht wohl auf der Leitung verloren.

Rechnung nun für L-N schleife ohne den N:
um Deinen Einbruch von 100V (verkettet)=57V (L-N) zu erklären, müsste eine Ader die Zuleitung+Trafo von
57V/600A=0,095 Ohm haben. abzüglich der 18mOhm des Trafos bleiben 77mOhm.

240mm² (Cu?) auf 40m ergeben 28mOhm Bleiben 50mOhm für Schalter und Klemmstellen.
(168mOhm*m/mm² für Cu)


Es passt schom in etwa. oder sind etwa die Adern pro Motor?
Oder die Leitung in Al?

Topf_Gun








_________________
Die Sonne, sieh, geht auf und nieder,
täglich weicht die Nacht dem Licht,
alles sieht man einmal wieder,
nur verborgtes Werkzeug nicht!

BID = 877903

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10


Zitat :
sub205 hat am  1 Mär 2013 07:20 geschrieben :

Was macht denn die Primärspannung?
Bleibt die stabil?

Der Trafo wird da in jedem Fall keine Spannung halten. Wie soll er auch, ist ja kein Kondensator.






wie soll ich den die Primärspannung messen?

Aber laut Versorger, gibt es da keine Probleme.

Das ganze ist noch dazu in der Türkei und da gibt es schon ein paar verständniss Probleme.

BID = 877906

winnman

Schreibmaschine



Beiträge: 1620
Wohnort: Salzburg

Wenn direkt am Trafo die Spannung auf deine gemessenen Werte einbricht, dann kannst du davon ausgehen, dass das Problem auf der Primärseite zu suchen ist (wahrscheinlich sehr lange Leitung mit zu geringem Querschnitt)

Wie verhält sich die Spannung direkt an den Trafoklemmen bei Nennlast (mit Zangenamperemeter oder so messen)

Das deine Motore stehen bleiben bei der geringen Spannung ist ja nicht so unerwartet, der dann wesentlich höhere Strom ist dann auch mit sehr grossem Blindanteil, was die Spannung noch weiter drückt.

Was hier eventuell helfen könnte wäre eine Kompensationsanlage (ev. auch Einzelkompensation an den Motroen) die deutlich im kapazitiven Bereich betrieben wird. (dadurch erhöht sich die Spannung)


BID = 877907

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10


Zitat :
Topf_Gun hat am  1 Mär 2013 08:45 geschrieben :

400kVA Traffo, 577A, Prim:34,5kV, Sek:400V UK:4,5%


Fangen wir an zu rechnen (sym Belastung, Speisendes Netz stabil):

UK:4,5% heist:

Es fließt Nennstrom bei kurzgeschlossener Wicklung, wenn die andere Wicklung mit 4,5% Nennspannung beaufschlagt wird. Also 577A bei kurzschluss auf der 400V Seite und 4,5%*34,5kV=1,55kV auf der Mittelspannungsseite.

So ein Trafo ist nun mal linear, also fließen bei Nennspannung im KS-Fall

577A/0,045=12,8kA.

Und schon kannst Du den Ri bestimmen 400V/12800A=31,25mOhm.

Und schon sind wir bei der Spannung in Abhänigkeit vom Strom.
U(I)=400V-I*31,25mOhm. (für die Verkettete)
U(I)=230V-I*31,25mOhm/1,73. (für die L-N)

Deine 600A lassen die Verkettete Spannung am Trafo um 18V sinken. Der Rest geht wohl auf der Leitung verloren.

Rechnung nun für L-N schleife ohne den N:
um Deinen Einbruch von 100V (verkettet)=57V (L-N) zu erklären, müsste eine Ader die Zuleitung+Trafo von
57V/600A=0,095 Ohm haben. abzüglich der 18mOhm des Trafos bleiben 77mOhm.

240mm² (Cu?) auf 40m ergeben 28mOhm Bleiben 50mOhm für Schalter und Klemmstellen.
(168mOhm*m/mm² für Cu)


Es passt schom in etwa. oder sind etwa die Adern pro Motor?
Oder die Leitung in Al?

Topf_Gun










Danke mal für die Berechnung.
Die Leitung ist Cu 240mm² pro Phase für den Schaltschrank, also für beide Motoren.
Es würde ja passen wenn die ich die 307V nur am Schaltschrank gemessen hätte, es ist aber fast die gleiche Spannung direkt am Trafo (vieleicht 10V mehr).

haben jetzt mal zum Versuch einen 1000kVA Trafo eingebaut,
Ergebniss: 360V am Schaltschrank und 370 am Trafo, jetzt fliegt bei mir im Schaltschrank auch der Motorschutzschalter, also die Zeit für die Belastung auf 0,5Sek zurück genommen, und es funktioniert alles wie ich es kenne, Spannung kurz auf 375-380V ist aber ganz OK und würde jetz zu der Berechnung passen.

Liegt es dann doch am Trafo, oder an der Primärseite, da der 400kVA für diese Maschine bis jetzt immer gereicht hat und die Spannung ist auch nicht soweit runtergegangen, Problem ist halt das bei unter 350V die SPS sich verabschidet.

Nochmal danke an alle die hier geantwortet haben, das Problem ist im grunde durch den Einstz des 1000er Trafos gelöst, aber wenn jemand noch Ideen hat warum es bei dem 400er nicht ging, darf hier gerne noch schreiben.

BID = 877908

winnman

Schreibmaschine



Beiträge: 1620
Wohnort: Salzburg

400kVA Trafo vielleicht in Wirklichkeit ein 250kVA oder so??? Billigprodukt?
und der 1000kVA jetzt vielleicht in Wirklichkeit ein 400 oder 500 kVA?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: winnman am  5 Mär 2013 19:11 ]

BID = 877909

Offroad GTI

Urgestein



Beiträge: 12655
Wohnort: Cottbus


Zitat :
wie soll ich den die Primärspannung messen?
Mit einem Messwandler und einem daran angeschlossenen Messgerät.
Elektriker bist du aber schon?


Zitat :
Aber laut Versorger, gibt es da keine Probleme.

Das ganze ist noch dazu in der Türkei und da gibt es schon ein paar verständniss Probleme.
Keine weiteren Fragen



_________________
Theoretisch gibt es zwischen Theorie und Praxis keinen Unterschied. Praktisch gibt es ihn aber.

BID = 877913

perl

Ehrenmitglied



Beiträge: 11110,1
Wohnort: Rheinbach


Zitat :
Problem ist halt das bei unter 350V die SPS sich verabschidet
Was ist das denn für ein Sensibelchen, darf die das?

Bei einer Steuerung, die für für ein industrielles Umfeld ausgelegt ist, hätte ich eine größere Robustheit erwartet.
Jedes schäbige Handy oder Laptop kommt heute mit einem Weitbereichsnetzteil das von 100V..240V funktioniert. Auf 400V Verhältnisse übesetzt wären das 174V..417V.

Sind da evtl. irgendwelche Speicherkondensatoren zur Überbrückung eines Brownouts nicht angeschlossen oder defekt?

BID = 877917

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10


Zitat :
Offroad GTI hat am  5 Mär 2013 19:12 geschrieben :


Zitat :
wie soll ich den die Primärspannung messen?
Mit einem Messwandler und einem daran angeschlossenen Messgerät.
Elektriker bist du aber schon?



Elektriker bin ich schon, zumindestens hatte ich das mal gelernt, nur halt die meiste Zeit nur auf der 400V Seite oder bei den Bits in der SPS unterwegs So einen Messwandler habe ich auch nicht im Koffer und die Jungs von dem Versorger haben nur so einen Phasenprüfer aus dem Baumarkt


BID = 877929

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10


Zitat :
perl hat am  5 Mär 2013 19:21 geschrieben :


Zitat :
Problem ist halt das bei unter 350V die SPS sich verabschidet
Was ist das denn für ein Sensibelchen, darf die das?

Bei einer Steuerung, die für für ein industrielles Umfeld ausgelegt ist, hätte ich eine größere Robustheit erwartet.
Jedes schäbige Handy oder Laptop kommt heute mit einem Weitbereichsnetzteil das von 100V..240V funktioniert. Auf 400V Verhältnisse übesetzt wären das 174V..417V.

Sind da evtl. irgendwelche Speicherkondensatoren zur Überbrückung eines Brownouts nicht angeschlossen oder defekt?



Ist ganz normale S7-313C Versorgung 24VDC, Toleranzbereich DC 20,4 bis 28,8 V, da ist eher das Netzteil wichtigerda die SPS selber nicht viel verträgt, die Speicherkondensatoren in der SPS sind ja nur für die Speicherung der Daten, wenn aber an den Ein- und Ausgängen die 24V zu weit runter geht schaltet die SPS ab. Das ist aber kein so grosses Problem Netzteil auf 26V hochgedreht und es geht.

BID = 877931

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10


Zitat :
winnman hat am  5 Mär 2013 19:10 geschrieben :

400kVA Trafo vielleicht in Wirklichkeit ein 250kVA oder so??? Billigprodukt?
und der 1000kVA jetzt vielleicht in Wirklichkeit ein 400 oder 500 kVA?

[ Diese Nachricht wurde geändert von: winnman am  5 Mär 2013 19:11 ]


Das ist auch meine Vermutung, aber das darf ich hier nicht so laut sagen beim Kunden, sind sehr Flexibel

BID = 877933

brigadir

Gerade angekommen


Beiträge: 10


Zitat :
winnman hat am  5 Mär 2013 19:05 geschrieben :

Wenn direkt am Trafo die Spannung auf deine gemessenen Werte einbricht, dann kannst du davon ausgehen, dass das Problem auf der Primärseite zu suchen ist (wahrscheinlich sehr lange Leitung mit zu geringem Querschnitt)


Die Station ist laut Angaben auf 1600kVA ausgelegt


Zitat :

Wie verhält sich die Spannung direkt an den Trafoklemmen bei Nennlast (mit Zangenamperemeter oder so messen)

Das deine Motore stehen bleiben bei der geringen Spannung ist ja nicht so unerwartet, der dann wesentlich höhere Strom ist dann auch mit sehr grossem Blindanteil, was die Spannung noch weiter drückt.

Hatte ich schon gemessen, aber mit einfachen Messgeräten ist es nicht wirklich möglich zu messen was zu erst da ist, geht alles sehr schnell 1Sek.
Ist jetzt die Frage was war nun früher da das Huhn oder das Ei


Zitat :


Was hier eventuell helfen könnte wäre eine Kompensationsanlage (ev. auch Einzelkompensation an den Motroen) die deutlich im kapazitiven Bereich betrieben wird. (dadurch erhöht sich die Spannung)

ist vorhanden


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