Elektroteknik 3 semester foråret 2009

Transkript

1 Side 1/2 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 10 mandag Gennemgang af opgaver fra sidst: Se side 3 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): bog 6 Kap Indhold Side Blandet belastning tilsluttet en ledning med resistans og induktiv reaktans Efterfølgende lektioner(vejledende): Bog 6 Kap Indhold Side 3.6 Redekamlinie med uens belastede del afsnit 3.7 Midler til formindskelse af spændingsfald Nye opgaver (til næste gang) Se side 2 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 2: Onsdag den Side 1/2

2 Side 2/2 Kablets modstand: 0,5 ohm Spænding: 400 V Bestem samtlige spændinger i punktet 2 Side 2/2

3 Side 1/3 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 10 tirsdag Gennemgang af opgaver fra sidst: Se side 3 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): bog 6 Kap Indhold Side Blandet belastning tilsluttet en ledning med resistans og induktiv reaktans Eksempel Redekamlinie med uens belastede del afsnit Efterfølgende lektioner(vejledende): Bog 6 Kap Indhold 3.7 Midler til formindskelse af spændingsfald Nye opgaver (til næste gang) Se side 3 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 2: Onsdag den Side 1/3

4 Side 2/3 Kablets modstand: 0,5 ohm Spænding: 400 V Bestem samtlige spændinger i punktet 2 Side 2/3

5 Side 3/3 Ny opgave: L:100/50/50 m R=0.192 ohm/km Påtrykt netspænding ved pkt A: 400 V Faseforskydningsvinkel for alle strømme: 0 Bestem fase og netspændinger i pkt D, samt spændingsfald (som eks3.6.1) Side 3/3

6 Side 1/7 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 10 onsdag Gennemgang af opgaver fra sidst: Se side 2 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): bog 6 Kap Indhold Side 3.6 Redekamlinie med uens belastede del afsnit Fortsat En laboratorie journal Øvelse 4,2 Efterfølgende lektioner(vejledende): Bog 6 + husk skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 3.7 Midler til formindskelse af spændingsfald 1.1 Blokskemaer 1.2 Forbindelsesskema 1.3 Hovedestrømskema 1.4 Nøgleskema Nye opgaver (til næste gang) Side 3 - måske Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 2: Onsdag den Side 1/7

7 Side 2/7 gennemgåes L:100/50/50 m R=0.192 ohm/km Påtrykt netspænding ved pkt A: 400 V Faseforskydningsvinkel for alle strømme: 0 Bestem fase og netspændinger i pkt D, samt spændingsfald (som eks3.6.1) Side 2/7

8 Side 3/7 Side 3/7

9 Side 4/7 Side 4/7

10 Side 5/7 Side 5/7

13 Side 1/3 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 10 fredag Gennemgang af opgaver fra sidst: Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): bog 6 Kap Indhold Side 3.7 Midler til formindskelse af spændingsfald 1.1 Blokskemaer 1.2 Forbindelsesskema 1.3 Hovedestrømskema 1.4 Nøgleskema Efterfølgende lektioner(vejledende): Bog 6 + husk skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 1.5 Eksempler på kredsskemaer 1.6 Mærkning af ledere Nye opgaver (til næste gang) Se nederst Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 3: Side 1/3

15 Side 3/3 Ny opgave: Skibshovedfordelingsanlæg: siderne 9-16: blokskema-forbindelsesskema-hovedstrømskema og nøgleskema Hvad er formålet med blokskemaet: Hvad bruges det til Hvad er formålet med forbindelsesskemaet: Hvad viser nøgleskemaet Hovedstrømkredsen kan tegnes på flere forskellige måder hvilke: Tegn et skema for en lampe der er styret af et relæ. Lampen skal kun lyse når trykkontakten er påvirket: Tegn et skema for en lampe der er styret af et relæ. Men lampen skal forsat lyse selv om trykkontakten slippes: Det samme som ovenstående men nu ville det være rart om man også kan slukke lampen Side 3/3

16 Side 1/7 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 10 tirsdag Gennemgang af opgaver fra sidst: Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 1.5 Eksempler på kredsskemaer Kontaktor Motorværn Reversibel starter Polomkobler Auto-transformer-starter 1.6 Mærkning af ledere 3 Elektriske anlæg 3.1 Fordelingssystemer 3.2 Systemspændinger Lavspændingsanlæg Højspændingsanlæg Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 3.3 Forsyning af af 440/60 hz skibsnet fra 400/50 hz landtilslutning 3.4 Den personlige farer 3.5 (El svejseaggragaters spænding) 3.6 Højspændingsanlæg Nye opgaver (til næste gang) Se side 3 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 3: Onsdag den Side 1/7

17 Side 2/7 Gennemgang af Skibshovedfordelingsanlæg: siderne 9-16: blokskema-forbindelsesskema-hovedstrømskema og nøgleskema Hvad er formålet med blokskemaet: At vise et anlæg eller en anlægsdel funktionelle samhørighed Hvad bruges det til Projektering af styresystemer Hvad er formålet med forbindelsesskemaet: At vise alle elektriske forbindelser i mellem enkelte komponenter Hvad viser nøgleskemaet Manøvrekredsen dvs. styrestrømme Hovedstrømkredsen kan tegnes på flere forskellige måder hvilke: Enstregs skema Flerstrengsskema Tegn et skema for en lampe der er styret af et relæ. Lampen skal kun lyse når trykkontakten er påvirket: Tegn et skema for en lampe der er styret af et relæ. Men lampen skal forsat lyse selv om trykkontakten slippes: Det samme som ovenstående men nu ville det være rart om man også kan slukke lampen Side 2/7

18 Side 3/7 Nye opgaver: Hvad betyder symbolerne i tilfælde af net udfald vil motoren da indkoble automatisk : Side 3/7

23 Side 1/12 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 11 tirsdag Gennemgang af opgaver fra sidst: Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 3.1 Fordelingssystemer Systemspændinger Lavspændingsanlæg Højspændingsanlæg 3.3 Forsyning af af 440/60 hz skibsnet fra 400/50 hz landtilslutning Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 3.4 Den personlige farer 3.5 (El svejseaggragaters spænding) 3.6 Højspændingsanlæg 4 Skibsgeneratorer 4.2 Synkrongeneratorer Nye opgaver (til næste gang) Se side 3 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 3: Onsdag den Side 1/12

24 Side 2/12 Vejledende løsninger i tilfælde af net udfald vil motoren da indkoble automatisk : Nej Hvad betyder symbolerne Relæspole med en vikling Jordforbindelse Krydsning uden elektrisk forbindelse Krydsning med elektrisk forbindelse Slutte kontakt Afbryder Brydekontakt Side 2/12

25 Side 3/12 Side 3/12

26 Side 4/12 Side 4/12

27 Side 5/12 Side 5/12

28 Side 6/12 Nye opgaver: 1:hvor mange generatorsæt skal der minimum være ombord : 2:Må der bruges oliekølede transformere i et maskinrum Hvis nej svaret begrundes Hvis ja hvilke krav er der så til transformeren 3:Hvilke standard forsyningsystemer findes der ombord på skibe: 4. På et skib anvendes den på bilag 1, fig. 1 viste opstilling til kontrol af elanlæggets isolationstilstand under drift. Systemspændingen er 380 V. De viste lamper er mærket 230 V, 15 W. 4.1 Beregn for formodstandene RI, R2 og R3 disses resistans angivet i ohm, samt den mindste effekt, for hvilken de skal være udført. 4.2 En brugsgenstand tilsluttet elanlægget består af tre ens stjerneforbundne varmelegemer for bundet til faselederne LI, L2 og L3. Hvert varmelegeme har en resistans på 60 ohm. Ved en fejl har stjernepunktet for varmelegemerne faet elektrisk forbindelse til skibsskroget. Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres ved hjælp af det på fig. 1 viste isolationskontrolanlæg. 4.3 Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres, hvis skibet i stedet for var forsynet med et isolationsmåleanlæg udført som vist på bilag 1, fig. 2. Side 6/12

29 Side 7/12 5: Hvilke spændinger må der anvendes på skibe og til hvilke formål: 6: Hvilke anvendes i praxis: 7: Hvilke fordele og ulemper er der ved: Spænding/frekvens Fordele Ulemper 440/60 400/50 8: Hvor bruges 400 volt systemer med jordet stjernepunkt: 9: Hvor bruges 440 volt 3 fasede isolerede systemer Side 7/12

30 Side 8/12 Vejledende løsninger 1:hvor mange generatorsæt skal der minimum være ombord : 2 sæt 2:Må der bruges oliekølede transformere i et maskinrum Hvis nej svaret begrundes Hvis ja hvilke krav er der så til transformeren Ja under forudsætning af: l.de skal være monteret i spildebakker for opsamling af olie stammende fra lækager eller lignende. Disse spildebakker skal være forsynet med let tilgængelige aftapningshaner. 2. De skal i almindelighed være af typen med konservator, der skal være udført således, at olie ikke kan løbe ud under skibets bevægelser i søen. 3.De skal være forsynet med oliestandsglas, og normal oliestand skal være tydeligt angivet. 4. Oliens flammepunkt skal være minimum 135 C. 3:Hvilke standard forsyningsystemer findes der ombord på skibe: 1) enfaset, toledersystem, isoleret, 2) trefaset, treledersystem, isoleret, 3) trefaset, fireledersystem, med jordet stjernepunkt, men uden tilbage ledning gennem skibsskroget. 4. På et skib anvendes den på bilag 1, fig. 1 viste opstilling til kontrol af elanlæggets isolationstilstand under drift. Systemspændingen er 380 V. De viste lamper er mærket 230 V, 15 W. 4.1 Beregn for formodstandene R1, R2 og R3 disses resistans angivet i ohm, samt den mindste effekt, for hvilken de skal være udført. U n 380V P 15W U 230V I P U 0.065A U n U R 1 I 2300 P R1 I 2 R W 4.2 En brugsgenstand tilsluttet elanlægget består af tre ens stjerneforbundne varmelegemer for bundet til faselederne LI, L2 og L3. Hvert varmelegeme har en resistans på 60 ohm. Ved en fejl har stjernepunktet for varmelegemerne faet elektrisk forbindelse til skibsskroget. Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres ved hjælp af det på fig. 1 viste isolationskontrolanlæg. Side 8/12

31 Side 9/12 Fejlen kan ikke ses, da stjernepunktet for belastningen og stjernepunktet for isolationskontrollen er ens 4.3 Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres, hvis skibet i stedet for var forsynet med et isolationsmåleanlæg udført som vist på bilag 1, fig. 2. Fejlen kan ses, der dannes et lukket kredsløb for målekredsen 5: Hvilke spændinger må der anvendes på skibe og til hvilke formål: 500 V:kraftforsyning - apparater permanent tilsluttet fast ledningsinstallation. 250 V:for belysning, varmeapparater i kahytter og fællesrum og andre formål 50 V:("sikkerhedsspænding") for håndlamper og mindre håndværktøjer som anvendes på særligt udsatte steder. 6: Hvilke anvendes i praxis: Side 9/12

32 Side 10/12 7: Hvilke fordele og ulemper er der ved: Spænding/frekvens Fordele Ulemper 440/60 Mindre I k Mindre I b Mindre kabeldimensioner Mindre afbrydere Mindre vægt Mindre pris Transformer til 220 volt sektion: større vægt og pris Mindre Motorer og generatorer 220 volt : Mindre I k Sammme frekvens som USA og Canada 400/50 Med jordet generator Y- punkt: ingen transformer større I k større I b større kabeldimensioner større afbrydere større vægt større pris 8: Hvor bruges 400 volt systemer med jordet stjernepunkt: Mindre skibe 9: Hvor bruges 440 volt 3 fasede isolerede systemer Større skibe Side 10/12

33 Side 11/12 Side 11/12

34 Side 12/12 Side 12/12

35 Side 1/4 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 11 onsdag Gennemgang af opgaver fra sidst: Se side 2-4 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Sæt nr 02 Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 3.4 Den personlige farer 3.5 (El svejseaggragaters spænding) 3.6 Højspændingsanlæg Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 4 Skibsgeneratorer 4.2 Synkrongeneratorer Nye opgaver (til næste gang) Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 3: fredag den Side 1/4

36 Side 2/4 Vejledende løsninger 1:hvor mange generatorsæt skal der minimum være ombord : 2 sæt 2:Må der bruges oliekølede transformere i et maskinrum Hvis nej svaret begrundes Hvis ja hvilke krav er der så til transformeren Ja under forudsætning af: l.de skal være monteret i spildebakker for opsamling af olie stammende fra lækager eller lignende. Disse spildebakker skal være forsynet med let tilgængelige aftapningshaner. 2. De skal i almindelighed være af typen med konservator, der skal være udført således, at olie ikke kan løbe ud under skibets bevægelser i søen. 3.De skal være forsynet med oliestandsglas, og normal oliestand skal være tydeligt angivet. 4. Oliens flammepunkt skal være minimum 135 C. 3:Hvilke standard forsyningsystemer findes der ombord på skibe: 1) enfaset, toledersystem, isoleret, 2) trefaset, treledersystem, isoleret, 3) trefaset, fireledersystem, med jordet stjernepunkt, men uden tilbage ledning gennem skibsskroget. 4. På et skib anvendes den på bilag 1, fig. 1 viste opstilling til kontrol af elanlæggets isolationstilstand under drift. Systemspændingen er 380 V. De viste lamper er mærket 230 V, 15 W. 4.1 Beregn for formodstandene R1, R2 og R3 disses resistans angivet i ohm, samt den mindste effekt, for hvilken de skal være udført. U n 380V P 15W U 230V I P U 0.065A U n U R 1 I 2300 P R1 I 2 R W 4.2 En brugsgenstand tilsluttet elanlægget består af tre ens stjerneforbundne varmelegemer for bundet til faselederne LI, L2 og L3. Hvert varmelegeme har en resistans på 60 ohm. Ved en fejl har stjernepunktet for varmelegemerne faet elektrisk forbindelse til skibsskroget. Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres ved hjælp af det på fig. 1 viste isolationskontrolanlæg. Side 2/4

37 Side 3/4 Fejlen kan ikke ses, da stjernepunktet for belastningen og stjernepunktet for isolationskontrollen er ens 4.3 Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres, hvis skibet i stedet for var forsynet med et isolationsmåleanlæg udført som vist på bilag 1, fig. 2. Fejlen kan ses, der dannes et lukket kredsløb for målekredsen 5: Hvilke spændinger må der anvendes på skibe og til hvilke formål: 500 V:kraftforsyning - apparater permanent tilsluttet fast ledningsinstallation. 250 V:for belysning, varmeapparater i kahytter og fællesrum og andre formål 50 V:("sikkerhedsspænding") for håndlamper og mindre håndværktøjer som anvendes på særligt udsatte steder. 6: Hvilke anvendes i praxis: Side 3/4

38 Side 4/4 7: Hvilke fordele og ulemper er der ved: Spænding/frekvens Fordele Ulemper 440/60 Mindre I k Mindre I b Mindre kabeldimensioner Mindre afbrydere Mindre vægt Mindre pris Transformer til 220 volt sektion: større vægt og pris Mindre Motorer og generatorer 220 volt : Mindre I k Sammme frekvens som USA og Canada 400/50 Med jordet generator Y- punkt: ingen transformer større I k større I b større kabeldimensioner større afbrydere større vægt større pris 8: Hvor bruges 400 volt systemer med jordet stjernepunkt: Mindre skibe 9: Hvor bruges 440 volt 3 fasede isolerede systemer Større skibe Side 4/4

39 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 12 mandag Gennemgang af opgaver fra sidst: Opg 1 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 3.4 Den personlige farer 3.5 (El svejseaggragaters spænding) 3.6 Højspændingsanlæg 4 Skibsgeneratorer 4.1 Skibsinstallationer 4.2 Synkrongeneratorer Til side 57 Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 4.2 Synkrongeneratorer fra side Akselgeneratorer Nye opgaver (til næste gang) Opg 2 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 3: fredag den Side 1/1

40 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 12 tirsdag Gennemgang af opgaver fra sidst: Opg 2 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 4.2 Paralleldrift: 1:Synkronisering side :Regulering af omdrejningshastighed/fordeling af side aktiv effekt 3:regulering af generatorspænding/fordeling af side reaktiv effekt Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 4.3 Akselgeneratorer Nye opgaver (til næste gang) Opg 3 Opg 4 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 3: fredag den Side 1/1

41 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 12 onsdag (60) Gennemgang af opgaver fra sidst: Opg 3+4 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 4.2 Paralleldrift: 2:Regulering af omdrejningshastighed/fordeling af side aktiv effekt 3:regulering af generatorspænding/fordeling af side reaktiv effekt Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 4.3 Akselgeneratorer 4.4 Isolationstilstand 5 Koblingsudstyr 5.1 Lavspændingseffektafbrydere til generatorbeskyttelse 5.2 Lavspændingseffekt afbrydere til kabelbeskyttelse Nye opgaver (til næste gang) Opg 5 tricky? Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 3: fredag den Side 1/1

42 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 13 mandag Bemærk skemaændringer! Gennemgang af opgaver fra sidst: Opg 5 tricky? Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Sæt nr 3 Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 4.3 Akselgeneratorer Til side (Isolationstilstand) Læs selv 5 Koblingsudstyr 5.1 Lavspændingseffektafbrydere til Til side 83 generatorbeskyttelse Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 5.2 Lavspændingseffekt afbrydere til kabelbeskyttelse Nye opgaver (til næste gang) Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 4: onsdag Uge 16 Side 1/1

43 Kenneth Wosylus efteråret 2008 Side 1/3 Elektroteknik 3 semester efteråret 2008 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 43 torsdag Gennemgang af opgaver fra sidst: Se nederst Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Sæt nr 4 Nyt stof(vejledende): SHFA Kap Indhold Side 6 Tavleudstyr 6.1 Retur effekt beskyttelse af vekselstrømsgenerator 6.2 generator beskyttelse Diverse opgaver Efterfølgende lektioner(vejledende): SHFA Kap Indhold Side 6.3 Synkroniseringshjælp 6.4 Magnetiseringtabsrelæ 6.5 Samleskinne overvågning 6.7 Fasefølge relæ Nye opgaver (til næste gang) Opgave 6 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 6 Til torsdag den NB:Husk opg 3 fra forårsprøven som afleveringsopgave (eller variant over dette tema) K.Wosylus Side 1/3

44 Kenneth Wosylus efteråret 2008 Side 2/3 Vejledende løsninger figur hvad er formålet med Ru manuel justering af netspændingen hvor kan denne findes: i hovedtavlen hvad skal ændres på denne figur for at den kan bruges til parallelkørsel af flere generatorer der skal tilføjes en strømmåling se figur akselgeneratorer: hvilke akselgenerator-systemer anvendes på skibe med faste propellerblade: 1 - jævnstrømsgenerator med motor-generator-omformer, 2 - synkrongenerator med motor-generator-omformer, 3 - synkrongenerator med statisk frekvensomformer, 4 - asynkrongenerator. Hvor store strømme skal en generatorafbryder kunne bryde iht. klassifikations selskaberne: - ti gange fuldlaststrømmen for normalt tilsluttede generatorer (inkl. reserve) ved symmetrisk belastning, plus - tre gange summen af fuldlaststrømmene for motorer, der normalt er i drift hvad er den mindste spænding en generatorafbryder må indkoble på : ca 70% normalt dog 85% ved hvilken værdi vil underspændingsudløseren normalt udkoble: ca 50% ved hvilke overstrømme er overstrømsudløseren normalt indstillet til at udkoble: 1.2 gange normalstrømmen Der skelnes mellem to typer overstrømsudløsere hvilke? Termiske og elektromagnetiske K.Wosylus Side 2/3

45 Kenneth Wosylus efteråret 2008 Side 3/3 Nye opgaver: Se figur 6.103: 1: En 500 kva, 440 V generator ønskes beskyttet mod retureffekt. Generatoren skal koble ud ved en retureffekt på 10 % Effektfaktoren sættes til 0.8 Retureffektrelæet kan indstilles fra 0 til 10 % og strømtransformerens omsætningsforhold er 600/5 A Bestem udkoblingsstrømmen relæet anvendelsesområde indstillingen af relæet K.Wosylus Side 3/3

46 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 13 tirsdag Bemærk skemaændringer! Gennemgang af opgaver fra sidst: Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 4.3 Akselgeneratorer Til side (Isolationstilstand) Læs selv 5 Koblingsudstyr 5.1 Lavspændingseffektafbrydere til Til side 83 generatorbeskyttelse Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 5.2 Lavspændingseffekt afbrydere til kabelbeskyttelse Nye opgaver (til næste gang) Opg 6 Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 4: onsdag Uge 16 Side 1/1

47 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 13 onsdag Midtvejs evalueringer Gennemgang af opgaver fra sidst: Opg 6 Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 5.1 Lavspændingseffektafbrydere til side generatorbeskyttelse side Lavspændingseffekt afbrydere til kabelbeskyttelse Side Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 5.3 Højspændingseffektafbrydere 5.4 Hæjspændingslastadskillere 5.5 Højspændingskontaktor Nye opgaver (til næste gang) Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 4: onsdag Uge 16 Side 1/1

48 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 13 torsdag Midtvejs evalueringer Gennemgang af opgaver fra sidst: Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 5.1 Lavspændingseffektafbrydere til side generatorbeskyttelse side Lavspændingseffekt afbrydere til kabelbeskyttelse Side Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 5.3 Højspændingseffektafbrydere 5.4 Hæjspændingslastadskillere 5.5 Højspændingskontaktor Nye opgaver (til næste gang) Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 4: onsdag Uge 16 Side 1/1

49 Side 1/1 Elektroteknik 3 semester foråret 2009 Uge nr. Ugedag Dato Lektions nr 13 fredag Midtvejs evalueringer Gennemgang af opgaver fra sidst: Gennemgang af afleveringsopgaver fra sidst Nyt stof(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold Side 5.3 Højspændingseffektafbrydere 5.4 Højspændingslastadskillere 5.5 Højspændingskontaktor Efterfølgende lektioner(vejledende): skibshovedfordelingsanlæg Kap Indhold 6 Tavleudstyr 6.1 Retur effekt beksyttelse af vekselstrømsgenerator 6.2 generator beskyttelse Nye opgaver (til næste gang) Nye afleveringsopgaver: Sæt nr 4: onsdag Uge 16 Side 1/1

50 Opgave 1 1:hvor mange generatorsæt skal der minimum være ombord : 2:Må der bruges oliekølede transformere i et maskinrum Hvis nej svaret begrundes Hvis ja hvilke krav er der så til transformeren 3:Hvilke standard forsyningsystemer findes der ombord på skibe: 4. På et skib anvendes den på bilag 1, fig. 1 viste opstilling til kontrol af elanlæggets isolationstilstand under drift. Systemspændingen er 380 V. De viste lamper er mærket 230 V, 15 W. 4.1 Beregn for formodstandene RI, R2 og R3 disses resistans angivet i ohm, samt den mindste effekt, for hvilken de skal være udført. 4.2 En brugsgenstand tilsluttet elanlægget består af tre ens stjerneforbundne varmelegemer for bundet til faselederne LI, L2 og L3. Hvert varmelegeme har en resistans på 60 ohm. Ved en fejl har stjernepunktet for varmelegemerne faet elektrisk forbindelse til skibsskroget. Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres ved hjælp af det på fig. 1 viste isolationskontrolanlæg. 4.3 Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres, hvis skibet i stedet for var forsynet med et isolationsmåleanlæg udført som vist på bilag 1, fig. 2.

51 5: Hvilke spændinger må der anvendes på skibe og til hvilke formål: 6: Hvilke anvendes i praxis: 7: Hvilke fordele og ulemper er der ved: Spænding/frekvens Fordele Ulemper 440/60 400/50 8: Hvor bruges 400 volt systemer med jordet stjernepunkt: 9: Hvor bruges 440 volt 3 fasede isolerede systemer

52 Opg 1 vejledende løsninger Vejledende løsninger 1:hvor mange generatorsæt skal der minimum være ombord : 2 sæt 2:Må der bruges oliekølede transformere i et maskinrum Hvis nej svaret begrundes Hvis ja hvilke krav er der så til transformeren Ja under forudsætning af: l.de skal være monteret i spildebakker for opsamling af olie stammende fra lækager eller lignende. Disse spildebakker skal være forsynet med let tilgængelige aftapningshaner. 2. De skal i almindelighed være af typen med konservator, der skal være udført således, at olie ikke kan løbe ud under skibets bevægelser i søen. 3.De skal være forsynet med oliestandsglas, og normal oliestand skal være tydeligt angivet. 4. Oliens flammepunkt skal være minimum 135 C. 3:Hvilke standard forsyningsystemer findes der ombord på skibe: 1) enfaset, toledersystem, isoleret, 2) trefaset, treledersystem, isoleret, 3) trefaset, fireledersystem, med jordet stjernepunkt, men uden tilbage ledning gennem skibsskroget. 4. På et skib anvendes den på bilag 1, fig. 1 viste opstilling til kontrol af elanlæggets isolationstilstand under drift. Systemspændingen er 380 V. De viste lamper er mærket 230 V, 15 W. 4.1 Beregn for formodstandene R1, R2 og R3 disses resistans angivet i ohm, samt den mindste effekt, for hvilken de skal være udført. U n 380V P 15W U 230V I P U 0.065A U n U R 1 I 2300 P R1 I 2 R W 4.2 En brugsgenstand tilsluttet elanlægget består af tre ens stjerneforbundne varmelegemer for bundet til faselederne LI, L2 og L3. Hvert varmelegeme har en resistans på 60 ohm. Ved en fejl har stjernepunktet for varmelegemerne faet elektrisk forbindelse til skibsskroget. Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres ved hjælp af det på fig. 1 viste isolationskontrolanlæg.

53 Fejlen kan ikke ses, da stjernepunktet for belastningen og stjernepunktet for isolationskontrollen er ens 4.3 Angiv, idet svaret skal begrundes, om denne fejl vil kunne konstateres, hvis skibet i stedet for var forsynet med et isolationsmåleanlæg udført som vist på bilag 1, fig. 2. Fejlen kan ses, der dannes et lukket kredsløb for målekredsen 5: Hvilke spændinger må der anvendes på skibe og til hvilke formål: 500 V:kraftforsyning - apparater permanent tilsluttet fast ledningsinstallation. 250 V:for belysning, varmeapparater i kahytter og fællesrum og andre formål 50 V:("sikkerhedsspænding") for håndlamper og mindre håndværktøjer som anvendes på særligt udsatte steder. 6: Hvilke anvendes i praxis:

54 7: Hvilke fordele og ulemper er der ved: Spænding/frekvens Fordele Ulemper 440/60 Mindre I k Mindre I b Mindre kabeldimensioner Mindre afbrydere Mindre vægt Mindre pris Transformer til 220 volt sektion: større vægt og pris Mindre Motorer og generatorer 220 volt : Mindre I k Sammme frekvens som USA og Canada 400/50 Med jordet generator Y- punkt: ingen transformer større I k større I b større kabeldimensioner større afbrydere større vægt større pris 8: Hvor bruges 400 volt systemer med jordet stjernepunkt: Mindre skibe 9: Hvor bruges 440 volt 3 fasede isolerede systemer Større skibe

55 Kenneth Wosylus efteråret 2008 Side 1/1 Nye opgaver hvad viser kurven for den ydre karakteristik hvad viser magnetiseringskurverne: På figuren vises en generator: hvad angiver tallene: 1: 2: 3: 4: 5: 6: 7: 8: Hvad er det for en type generator: Hvad er formålet med nr 8: Hvordan virker opstillingen på figur K.Wosylus Side 1/1

56 Kenneth Wosylus efteråret 2008 Side 1/1 Vejledende løsninger hvad viser kurven for den ydre karakteristik klemspændingen som funktion af belastningsstrømmen med konstant frekvens og magnetiseringsstrøm hvad viser magnetiseringskurverne: Magnetreguleringskurverne viser, hvorledes magnetiseringsstrømmen skal reguleres ved henholdsvis resistiv belastning (cos = 1) og induktiv belastning (cos = 0,8), dersom klemspændingen skal holdes konstant På figuren vises en generator: hvad angiver tallene: 1 - ventilatorvinge, 2 - rotorvikling, 3 - statorvikling, 4 -lamineret rotorkerne, 5 -lamineret statorkerne, 6 -rotor, magnetiseringsgenerator, 7 - stator, magnetiseringsgenerator, 8 - roterende strømretter. Hvad er det for en type generator Børsteløs synkrongenerator af tromletypen. Hvad er formålet med nr 8: (8) har til opgave at ensrette den trefasede magnetiseringsgenerators vekselspænding til en jævnspænding Hvordan virker opstillingen på figur Rigtigt, rigt fint og tak hvordan har de det så idag :-) K.Wosylus Side 1/1

57 Side 1/1 Opgave 3 hvilke betingelser skal være opfyldt før en generator kan kobles til spændingsførende samleskinner: K.Wosylus Side 1/1

58 Side 1/3 Opgave 3 Vejledende løsninger: hvilke betingelser skal være opfyldt før en generator kan kobles til spændingsførende samleskinner: 1 - generator og samleskinne skal have samme spænding, 2 - generator og samleskinne skal have samme frekvens, 3 - der skal være samtidighed - synkronisme - mellem generator- og samleskinnespænding. K.Wosylus Side 1/3

59 Side 2/3 for at undgå opvarmning af hovedtavlen For at opnå galvanisk adskillelse mellem tavle og lamper For at opnå stører nøjagtighed under manuel synkronisering Shfa side 58: Såfremt frekvensen mellem net og generator er forskellig, vil de to sæt vektorer rotere med forskellig hastighed, og vil variere fra 0 volt til volt. Ved 400 V anlæg vil glødelampernes største effektive spænding kunne andrage = 460 V. Det vil i sådanne anlæg være nødvendigt at anvende to 230 V glødelamper i serie mellem hvert sæt faser eller at anvende en mellemtransformer. Ved 440 V anlæg vil glødelampernes største effektive spænding kunne andrage = 508 V. Her kan ikke anvendes to serieforbundne 230 V glødelamper, og benyttelsen af formodstande har en uheldig indflydelse på nøjagtig angivelse. Dette hænger sammen med, at glødetrådens modstand stiger med stigende temperatur, d.v.s, med stigende strøm ved højere spænding stiger modstanden i glødetråden. Omvendt når glødetråden er kold, er modstanden i glødetråden mindst. Netop i dette område, der er vigtigt for angivelsen af de nedre spændinger, bliver formodstandens indflydelse på strømmen stadig større, og lampen vil slukke tidligere end ved direkte kobling. Det foretrækkes derfor at anvende synkronlamper med mellemtransformere. K.Wosylus Side 2/3

60 Side 3/3 U N 440 volt 500 omsæt 24 U N U f volt u min U f volt u u min omsæt u U n 3 u U n 3 u U U 2 U U cos( ) f f f f 2 U u cos( ) 2 U U 2 2 f f f acos deg 2 2U f u 2 2 2U f K.Wosylus Side 3/3

61 Opgave 4 hvad viser statikkurven Fuldfør det på fig. 3 viste forbindelsesskema for et synkroniseringssystem, idet lamperne skal forbindes i "lys mørk" kobling. Anfør på skemaet fig. 4, hvilke synkroniseringslampe der er slukket henholdsvis tændt ved vinkelafvigelser mellem spændingsvektorerne på 0, 120 og 240.

62 Ved hvilken vinkelafvigelse er der synkronisme? Anfør hvilke lamper der tændt henholdsvis slukket i en lys mørk kobling umiddelbart før indkobling Hvad er den største spændingsforskel (effektivværdi), der kan opstå over lamperne under en synkroniseringsmanøvre, når netspændingen er 380 V? Hvad er dynamisk synkronisering: Hvad er statisk synkronisering:

63 Opgave 4 Vejledende løsninger: hvad viser statikkurven frekvensen som funktion af belastningen med konstant brandstoftilførsel Fuldfør det på fig. 3 viste forbindelsesskema for et synkroniseringssystem, idet lamperne skal forbindes i "lys mørk" kobling. Anfør på skemaet fig. 4, hvilke synkroniseringslampe der er slukket henholdsvis tændt ved vinkelafvigelser mellem spændingsvektorerne på 0, 120 og 240.

64 Ved hvilken vinkelafvigelse er der synkronisme? Ved 0 grader Anfør hvilke lamper der tændt henholdsvis slukket i en lys mørk kobling umiddelbart før indkobling Lys i H1 og H3 mens H2 er slukket Hvad er den største spændingsforskel (effektivværdi), der kan opstå over lamperne under en synkroniseringsmanøvre, når netspændingen er 380 V? U N volt 3 3 Hvad er dynamisk synkronisering: dynamisk synkronisering, hvor generatoren indkobles med en frekvens, der er svagt oversynkron, hvorved generatoren straks efter indkobling overtager last

65 Hvad er statisk synkronisering: statisk synkronisering, hvor differensfrekvensen er mindre end en indstillet værdi på mellem 0,2 og 1,0 Hz. Der vil ikke her være garanti for, at generatoren overtager last i indkoblingsøje blikket, hvorfor statisk synkronisering fortrinsvis anvendes, hvor dieselgeneratorerne er med elektroniske hastighedsregulatorer, der har en høj grad af frekvensstabilitet.

66 Opgave 5 For en trefaset synkrongenerator med stjernekoblet statorvikling foreligger følgende mærkedata: mærkeeffekt netspænding frekvens 1200 kv A 10,0 kv 50 Hz antal poler 12 Der ses bort fra alle tab i generatoren. Dette medfører bl.a., at der ses bort fra resistansen i generatorens viklinger. Generatorens magnetiseringskurve regnes retlinet. Generatoren er forbundet til et stift net med spænding og frekvens svarende til ovennævnte mærkedata. Ved en drifttilstand, hvor generatoren ikke afgiver virkeeffekt (watteffekt), er statorstrøm styrken nul ved en magnetiseringsstrømstyrke på 65 A. Øges magnetiseringsstrømstyrken til 120 Α afgiver generatoren 790 kvar til nettet. 5.1 Beregn generatorens reaktans (udtrykt som faseværdi), 5.2 Generatorens drivmaskine tilføres nu mere brændstof) således at generatoren også afgiver virkeeffekt, og ved uændret magnetiseringsstrømstyrke (120 A) er statorstrømstyrken 58 A. Beregn den virkeeffekt, som generatoren afgiver til nettet.

67 Elektroteknik 3 For en trefaset synkrongenerator med stjernekoblet statorvikling foreligger følgende mærkedata: -mærkeeffekt 1200 kv A -netspænding 10,0 kv -frekvens 50 Hz - antal poler 12 Der ses bort fra alle tab i generatoren. Dette medfører bl.a., at der ses bort fra resistansen i generatorens viklinger. Generatorens magnetiseringskurve regnes retlinet. Generatoren er forbundet til et stift net med spænding og frekvens svarende til ovennævnte mærkedata. Ved en drifttilstand, hvor generatoren ikke afgiver virkeeffekt (watteffekt), er statorstrøm-styrken nul ved en magnetiseringsstrømstyrke på 65 A. Øges magnetiseringsstrømstyrken til 120 Α afgiver generatoren 790 kvar til nettet. 3.1 Beregn generatorens reaktans (udtrykt som faseværdi), 3.2 Generatorens drivmaskine tilføres nu mere brændstof) således at generatoren også afgiver virkeeffekt, og ved uændret magnetiseringsstrømstyrke (120 A) er statorstrømstyrken 58 A. Beregn den virkeeffekt, som generatoren afgiver til nettet. S nom 1200kV A U n U n 10kV U f V f 50Hz poler 12 I m0 65A I m1 120A Q 1 790kV A desværer kender mathcad ikke kvar 3.1 Beregn generatorens reaktans (udtrykt som faseværdi U n I m1 E 1f 3 I m V Q 1 I g1 3 U n A X g U n E 1f 3 I g Ω Kenneth Wosylus opg 5.xmcd 1/2

68 Elektroteknik 3.2 Generatorens drivmaskine tilføres nu mere brændstof således at generatoren også afgiver virkeeffekt, og ved uændret magnetiseringsstrømstyrke (120 A) er statorstrømstyrken 58 A. Beregn den virkeeffekt, som generatoren afgiver til nettet. for at finde generatorens faseforskydningsvinkel tager jeg udgangspunkt i generatorens spændingsfald I g2 58A U f I g2 X g E 1f α acos 2U f I g2 X g ϕ α 90deg deg deg P afg 3 U n I g2 cos( ϕ) kw Kenneth Wosylus opg 5.xmcd 2/2

69 Side 1/1 Opgave 6 figur hvad er formålet med Ru hvor kan denne findes: hvad skal ændres på denne figur for at den kan bruges til parallelkørsel af flere generatorer akselgeneratorer: hvilke akselgenerator-systemer anvendes på skibe med faste propellerblade: Hvor store strømme skal en generatorafbryder kunne bryde iht. klassifikations selskaberne: hvad er den mindste spænding en generatorafbryder må indkoble på : ved hvilken værdi vil underspændingsudløseren normalt udkoble: ved hvilke overstrømme er overstrømsudløseren normalt indstillet til at udkoble: Der skelnes mellem to typer overstrømsudløsere hvilke? K.Wosylus Side 1/1

70 Side 1/1 Opgave 6 figur hvad er formålet med Ru manuel justering af netspændingen hvor kan denne findes: i hovedtavlen hvad skal ændres på denne figur for at den kan bruges til parallelkørsel af flere generatorer der skal tilføjes en strømmåling se figur akselgeneratorer: hvilke akselgenerator-systemer anvendes på skibe med faste propellerblade: 1 - jævnstrømsgenerator med motor-generator-omformer, 2 - synkrongenerator med motor-generator-omformer, 3 - synkrongenerator med statisk frekvensomformer, 4 - asynkrongenerator. Hvor store strømme skal en generatorafbryder kunne bryde iht. klassifikations selskaberne: - ti gange fuldlaststrømmen for normalt tilsluttede generatorer (inkl. reserve) ved symmetrisk belastning, plus - tre gange summen af fuldlaststrømmene for motorer, der normalt er i drift hvad er den mindste spænding en generatorafbryder må indkoble på : ca 70% normalt dog 85% ved hvilken værdi vil underspændingsudløseren normalt udkoble: ca 50% ved hvilke overstrømme er overstrømsudløseren normalt indstillet til at udkoble: 1.2 gange normalstrømmen Der skelnes mellem to typer overstrømsudløsere hvilke? Termiske og elektromagnetiske K.Wosylus Side 1/1