Esercizio trasformatore trifase

[emd]

Ciao a tutti ho bisogno di una mano con questo esercizio perché sto letteralmente impazzendo...
I primi due punti sono riusco a farli, ma non riesco a proseguire
Vi prego spiegatemi cosa devo fare come se dovesse spiegarlo a vostra nonna...
ecco qui l'esercizio

grazie in anticipo...

[EdmondDantes]

Clicca e leggi.

Non scrivere più aiuto sono rovinato, tre/quattro punti esclamativi e cose del genere. Non è molto produttivo

[RenzoDF]

Clicca e leggi.

Come tu abbia fatto a scovare questo post poi me lo spieghi

BTW teribbile Emanuela ... ricordi ?

[EdmondDantes]

Sapessi!
Ho scaricato l'esercizio (e una buona dose memoria): è lui! E ho avuto un brivido
Con la funzione "Ricerca avanzata" ==> "Ricerca per termini: edmond" ==>"Ricerca per autore: RenzoDF".

[emd]

Ho letto i post a riguardo della vostra "terribile Emanuela", l'esercizio è lo stesso e penso pure che abbia fatto l'esame con lo stesso prof con cui devo farlo io a giorni, ad ogni modo l'esercizio non era svolto nella sua interezza in quella animata discussione per cui ho ancora molte cose non chiare...

Per quanto riguarda il quesito a) a proposito dei componenti dell'ammettenza a vuoto riportata al primario mi trova d'accordo, ho fatto le stesse cose, per quanto riguarda i componenti dell'impedenza di c.t. c.to vorrei una vostra conferma. Ho calcolato tutto quanto come segue

La tensione nominale al secondario (concatenata) è
Vn2 = 400 V
Dalla tabella sottostante ricavo il valore di
Vcc% = 4% per cui V2cc = Vcc%*Vn2 = (4*400)/100 = 16 V
La potenza nominale al secondario è uguale a quella al primario per cui dalla relazione
An = radq(3)*Vn2*In2 dunque In2 = An/(radq(3)*Vn2) = (400 kVA)/(radq(3)*400 V) = 577,35 A
A questo punto il modulo dell'impedenza equivalente riportata al secondario è dato da
Zeq2 = V2cc/In2 = (16 V)/(577,35 A) = 2,77*10^-2 ohm
Con il secondario posto in cortocircuito la potenza dissipata è pari alle perdite nel rame indicate in tabella come "perdite dovute al carico" che per il caso in questione sono pari a 4600 W quindi
Pcc = 3*(In2^2)*Req2 -> Req2 = Pcc/(3*(In2^2) = 4600 W / (3*577,35^2 A^2) = 4,60*10^-3 ohm
infine
Xeq2 = radq(Zeq2^2-Req2^2) = 2,73*10^-2 ohm

credo sia giusto tutto quanto fino a qui...

Sono d'accordo anche con le portate dei cavi calcolati da Emanuela

Ora è il punto in cui comincio a non capirci più niente: al punto c) chiede di trovare nelle condizioni di funzionamento finali
- le potenze erogate (a cosa si riferisce di preciso? poi perché al plurale? se il soggetto è il trasformatore, questo non eroga un'unica potenza in uscita? cosa devo calcolare di preciso?)
- la caduta di tensione interna (come faccio a calcolarla se non ho la minima informazione su come sono fatti i carichi e dunque di che tipo sia il carico complessivo connesso al secondario del trasformatore?)
- le perdite (a cosa si riferisce di preciso?)
- il rendimento del trasformatore (unica cosa chiara ma mi mancano i dati per calcolarlo)

anche per i punti rimanenti non ho molte idee...

help please

[emd]

wow...considerazione...

[emd]

sul serio aiutatemi per favore...

[emd]

ok grazie... dopo due notti insonni per colpa di questa elettrotecnica, sento proprio di non farcela più a stare con gli occhi aperti specialmente davanti al PC... vado a letto nella speranza che qualcuno risponda, ma visto l'andazzo mi pare difficile... bravi veramente... a domani... buonanotte!

[admin]

Una premessa doverosa che vale per te e per tutti quelli che richiedono la soluzione di esercizio nel tuo stesso modo.
Le imploranti richieste di aiuto e le ironie sul fatto che non si riceve aiuto da chi non ci deve niente, non stimolano a rispondere.
La risposta c'è se chi vede la domanda conosce l'argomento, ha tempo per rispondere (un esercizio come quello postato non si fa in cinque minuti), e se ha voglia di farlo. Quest'ultima di solito viene meno quando il richiedente pretende credendo di essere il solo che merita attenzione.

Detto ciò entriamo nel merito.

Il tuo calcolo della impedenza equivalente è sbagliato in quanto devi considerare la tensione stellata e non la concatenata. Quindi


A questo punto si deve dire che il testo non è chiaro. C'è la lunghezza della linea 3, ma non quella di 1 e 2. Inoltre non si comprende se i valori che riguardano i carichi sono solo valori nominali o anche quelli della effettiva condizione di funzionamento.
Se ipotizziamo che le tre linee abbiano la stessa lunghezza e che i valori dati per i carichi siano quelli nominali.
In base alle correnti nominali dei carichi si scelgono le sezioni dei cavi, quindi avremo, per ogni linea resistenza e reattanza.
Le condizioni finali sono quelle in cui i carichi sono alimentati dalle linee. Quindi in serie ad ogni impedenza del carico, ricavabile quest'ultima dai dati forniti per i carichi, c'è l'impedenza dei cavi.
Se ci sono tre linee ogni linea trasporta tre potenze. Il trasformatore eroga la potenza per tutte e tre le linee. Si può procedere nello stesso modo anche nel caso in cui le linee 1 e 2 siano di lunghezza, quindi di impedenza, trascurabile.
Le tre linee ed i tre carichi danno luogo ad una impedenza equivalente. Usando tale impedenza equivalente puoi calcolare la caduta interna del trasformatore, quindi, nell'ipotesi che la tensione a vuoto sia la nominale del trasformatore, si può determinare la tensione a carico e, con questa, le effettive potenze in ingresso alle linee.
La corrente di cortocircuito alle sbarre è quella del trasformatore, quindi tensione nominale stellata diviso la sua impedenza di cortocircuito. La corrente di cortocircuito in fondo alla linea 3 si calcola nello stesso modo solo che si deve aggiungere alla impedenza di cortocircuito del trasformatore, quella della linea.

[emd]

Innanzi tutto mi scuso se magari mi sono posto in un modo per così dire poco maturo, ma confesso che non l'ho fatto apposta: con gli altri esercizi sono andato avanti abbastanza agevolmente, ma l'impatto con questo esercizio e non riuscire a proseguire oltre il secondo punto mi ha molto demoralizzato tenendo conto che ho l'esame la prossima settimana e ho ancora altri due esercizi di simile difficoltà ancora da affrontare... So che nessuno qui mi deve niente e che non sono il solo che merita attenzione, so pure che per ricevere una risposta bisogna che la domanda venga vista, compresa e tutto quanto, ma a dire la verità pensavo che un giorno lavorativo bastasse e, non vedendo nessuna risposta, confesso, mi sono demoralizzato ancora di più, ma mi scuso ancora se tutto quanto possa essere apparso come una "pretesa" di risposta.

Intanto la ringrazio infitamente per queste sue dritte: ho capito, mi ha veramente illuminato e pur non conoscendola di persona penso proprio che come insegnate sia stato davvero molto più bravo del mio prof

Vorrei ora, se possibile, una conferma sui seguenti passaggi...
Ho postato la pagina con la sezione dei cavi e le resistenze e reattanze chilometriche...
Per la scelta dei cavi trovo le portate degli stessi come segue

Pi = 3*En2*Ii*cos(fi)i dunque Ii = (Pi+20%)/(3*En2*cos(fi)i) con En2 = 230 V
I1 = 86,97 A ; I2 = 270,53 A ; I3 = 152,17 A
Le linee sono trifase con neutro, pertanto con 4 coduttori per cui dalla tabella scelgo un cavo da
95 mm2 con isolante in gomma G2 o G5 con R (a 80°C) = 0,236 ohm/km e X = 0,0975 ohm/km
La Rl3 = 0,236 ohm/km * 0,120 km = 2,83*10^-2 ohm
Xl3 = 0,0975 ohm/km * 0,120 km = 1,17*10^-2 ohm
Ora nella linea 3 scorre la corrente
I3' = P3/(3*En2*cos(fi)3)=126,81 A
e dunque le potenze (attiva e reattiva) erogate dal trasformatore (supponendo i carichi ohmico-induttivi) sono
Ptot = P1 + P2 + P3 + 3*Rl3*I3'^2 = 260 kW
Qtot = Q1 + Q2 + Q3 + 3*Xl3*I3'^2 =
= P1*tan(arccos(fi1)) + P2*tan(arccos(fi2)) + P3*tan(arccos(fi3)) + 3*Xtot3*I3'^2 = 120 kvar

Per il calcolo della caduta di tensione interna calcolo la resistenza e la reattanza equivalenti come segue
Ii = Pi /3*En2*cos(fi)i ; Pi = 3*Ri*I1^2 , Ri = (3*En2*cos(fi)i)^2/(3*Pi)
Xi = Ri*tan(arccos(fi)i)
R1 = 3,17 ohm ; R2 = 0,92 ohm ; R3 = 1,45 ohm
X1 = 0 ; X2 = 0,44 ohm ; X3 = 1,09 ohm

Req = R1 + R2 + R3 + R2cc = 5,54 ohm
Xeq = X1 + X2 + X3 + X2cc = 1,54 ohm

Per il calcolo della corrente I2' nel secondario a carico (sfasata di alfa con En2)
Ptot = 3*En2*I2'*cos(alfa)
Qtot = 3*En2*I2'*sen(alfa)

alfa = arctan(Qtot/Ptot) = 21,62°
(angolo tra En2 e I2' quindi tra I2' e Vn2 lo sfasamento è di beta = 30-alfa = 8,38°)

I2' = Ptot/(3*En2*cos(alfa)) = 405 A

e quindi la caduta di tensione interna
deltaV = I2'*(Req*cos(beta)+Xeq*sen(beta)) = 2310,64 V (??? possibile?)

Ora come perdite si intendono le perdite nel ferro e nel rame a carico?
Se si io ho calcolato

PCu = R2cc*I2'^2 = 4,60*10^-3 ohm * 405^2 A^2 = 758,25 W
PFe = 930 W (fisse e pari alle perdite a vuoto -valore tabellato-)

e il rendimento = (Vn2*I2'*cos(beta)/ (Vn2*I2'*cos(beta)+PCu+PFe) = 0,989576041

La Caduta di tensione della linea in cavo che alimenta il vcarico P3
delaVl3 = I3'*radq(Rl3^2+Xl3^2) = 3,88 V

Le perdite di potenza
deltaPl3 = 3*Rl3*I3'^2 = 1,37 kW
deltaQl3 = 3*Xl3*I3^2 = 0,56 kvar
deltaA = radq(deltaPl3^2+deltaQl3^2) = 1,48 kVA

Per il rendimento della trasmissione
P3i = P3 + deltaPl3 = 71,37 kW

rendimento = P3/P3i = 0,98

Corrente per cortocircuito netto trifase alla sbarre secondarie del trasformatore
I2cc = En2 / Z2cc = En2 /(radq(R2cc^2+X2cc^2)) = (230 V)/ (2,77*10^-2 ohm) = 8303,24 A (??? possibile?)

Corrente per cortocircuito netto trifase all'estremità della linea che alimenta il carico P3
Icc3 = En2 / (Z2cc + Zl3) = En2 /(radq(R2cc^2+X2cc^2)+radq(Rl3^2+Xl3^2))) = 3943,54 A (??? possibile?)

Ecco fatto ora i passaggi dovrebbero esserci tutti!
Mamma mia che ora si è fatta... spero di aver capito bene e che i caloli siano comprensibili ed esatti specialmente... ... Signor admin la ringrazio ancora tanto non sa che peso sto riuscendo a togliermi... Magari il mio prof fosse stato così chiaro e coinciso come lei!!!

buonanotte per il momento... a domani... grazie ancora