Kursmaterial · Zeichenblätter
Vorlagen zum Zeichnen. Für Aufgabe 6.4 gibt es ein Zeichenblatt mit vorgezeichnetem Rahmen. Du findest es auch direkt an der Aufgabe.
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Hier wird gerechnet. Nimm dir Tabellenbuch und Taschenrechner dazu.
Schritt 2 von 4. Du rechnest, zeichnest und begründest selbst. Halte deine Ergebnisse fest.
Danach: Lernangebot 7 · Fehlerarten und Fehlersuche
Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Selektivität heißt: unten löst aus, oben bleibt stehen. Das entsteht aus Strom- und Zeitstaffelung, nicht aus größeren Sicherungen.
Am Ende hast du: Betriebsführungs- und Staffelplan der Station V-Ost
Alle Aufgaben beziehen sich auf das Auftragsblatt im Projektauftrag. Rechne immer mit Formel, Zahlenwert und Einheit. Runde erst im Endergebnis.
Bevor du rechnest: so hängt es zusammen
Die bewegte Fassung zeigt den Zusammenhang, um den es in diesen Aufgaben geht. Sie enthält keine Lösungszahlen, du kannst sie also gefahrlos vorher ansehst. Die volle Auflösung mit allen Werten steht bei den Rechenwegen dieses Teils.
Erst du, dann die anderen
Betreibst du die beiden Transformatoren mit offenem oder mit geschlossenem Kuppelschalter? Vorgegeben ist das nicht.
So gehen andere vor. Such dir einen Weg aus.
- Kuppelschalter offen. Zwei getrennte Netze, kleiner Kurzschlussstrom, billigere Schaltgeräte. Bei Ausfall steht aber eine Hälfte sofort still.
- Kuppelschalter geschlossen. Beide Transformatoren tragen gemeinsam, weiche Umschaltung. Der Kurzschlussstrom verdoppelt sich, die Hauptverteilung wird teurer.
- Offen mit automatischer Zuschaltung. Im Normalbetrieb getrennt, bei Ausfall schaltet die Kupplung zu. Bestes Verhalten, höchster Aufwand in der Steuerung.
Es gibt hier nicht den einen richtigen Weg. Entscheide dich für einen und schreibe dazu, weshalb.
Dein Lernprodukt im Einzelnen
Dein Lernprodukt
Betriebsführungs- und Staffelplan der Station V-Ost
Darauf laufen die Aufgaben dieses Lernangebots zu. Die Aufgaben sind die Stufen dorthin, das Lernprodukt ist das Ergebnis.
Es besteht aus
- den Auslastungsnachweis beider Transformatoren mit Reserve
- die Bemessungs- und Kurzschlussströme mit dem nötigen Schaltvermögen
- die Entscheidung über den Kuppelschalter mit dem Preis dafür
- die vier Bedingungen des Parallelbetriebs und die Folgen eines Verstoßes
- den Staffelplan über vier Ebenen mit geprüfter Selektivität
Zur Dokumentation
Der Staffelplan geht an die Leitwarte. Er muss ohne dich verständlich sein und die Betriebsführung des Kuppelschalters eindeutig festlegen.
Abgenommen wird es im Kreuzreview durch das andere Team und danach vom Projektleiter abgezeichnet.
Aufgabe 6.1
Prüfe, ob zwei Transformatoren zu je 1.250 kVA für die kompensierte Scheinleistung ausreichen:
- Berechne die Auslastung beider Transformatoren.
- Gib die verbleibende Reserve an.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Bemessungsleistung · Auslastung
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 6.2
Berechne die Bemessungsströme eines Transformators:
- Berechne den Bemessungsstrom auf der Oberspannungsseite bei 10 kV.
- Berechne den Bemessungsstrom auf der Unterspannungsseite bei 400 V.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Bemessungsstrom · Übersetzungsverhältnis
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 6.3
Schätze den Anfangs-Kurzschlusswechselstrom an der Unterspannungsseite ab:
- Berechne den Wert für einen Transformator mit der Formel unten.
Ik″ ≈ INuk
- Berechne den Wert an der Sammelschiene bei geschlossenem Kuppelschalter.
- Bestimme das nötige Bemessungsschaltvermögen der Hauptverteilung in beiden Fällen.
- Empfiehl eine Betriebsführung und nenne den Preis dafür.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Kurzschlussstrom · Kurzschlussspannung · Schaltvermögen
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 6.4
Entschlüssele die Schaltgruppe Dyn5:
- Erkläre jede Stelle der Kurzbezeichnung einzeln.
- Zeichne das Zeigerbild.
- Begründe, weshalb der herausgeführte Sternpunkt für das TN-S-System gebraucht wird.
- Ordne die Spannungsebenen 110 kV, 10 kV und 400 V den Netzteilen des Flughafens zu.
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Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Schaltgruppe · Kennzahl · Sternpunkt
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 6.5
Nenne die vier Bedingungen für den Parallelbetrieb von Transformatoren:
- Nenne die vier Bedingungen.
- Beschreibe zu jeder Bedingung, was bei einem Verstoß passiert.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Parallelbetrieb · Schaltgruppe · Kurzschlussspannung
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 6.6
Angenommen, ein Transformator hätte uk = 6 % und der zweite uk = 4 % bei gleicher Bemessungsleistung. Beurteile diesen Parallelbetrieb:
- Berechne, wie sich die Last auf beide Transformatoren aufteilt.
- Bestimme, welcher Transformator zuerst überlastet ist.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Kurzschlussspannung · Lastaufteilung
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 6.7
Beschreibe den Transformatorschutz der Station V-Ost:
- Ordne jeder Einrichtung ihre Aufgabe zu: HH-Sicherung, Buchholzrelais, Temperaturüberwachung, Überstromzeitschutz, Fernabschaltung aus der Leitwarte.
- Nenne je Einrichtung das Auslösekriterium.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Buchholzrelais · Überstromzeitschutz · HH-Sicherung
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 6.8
Erkläre den Unterschied zwischen Trennabstand und Trennstrecke:
- Erkläre beide Begriffe.
- Nenne je Begriff ein Beispiel aus der Station V-Ost.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Trennstrecke · Trennabstand · Sicherheitsregeln
Allein Diese Aufgabe bearbeitest du allein.
Aufgabe 6.9
Stelle den Staffelplan über vier Ebenen auf und prüfe die Selektivität:
- Trage je Ebene Gerät, Ansprechstrom und Verzögerung in die Tabelle ein.
| Ebene | Gerät | Ansprechstrom | Verzögerung |
|---|---|---|---|
| Mittelspannung 10 kV | HH-Sicherung 100 A | ||
| Einspeisung NSHV | Leistungsschalter 2000 A | ||
| Abgang Ladeinsel | Leistungsschalter 250 A | ||
| Ladepunkt | LS-Schalter C 32 A |
- Prüfe, ob Ansprechströme und Verzögerungszeiten sauber gestaffelt sind.
- Nenne, was du zusätzlich an den Auslösekennlinien prüfen musst.
Tabellenbuch Schlag im Sachwortverzeichnis nach: Selektivität · Staffelung · Auslösekennlinie
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Aufgabe 6.10
Der Auftraggeber fragt: „Weshalb reicht es nicht, wenn einfach die Sicherung fliegt?“ Antworte ihm:
- Erkläre Selektivität in drei Sätzen ohne Fachwörter, mit Bezug auf das Kofferband.
Mit Lernpartner Diese Aufgabe bearbeitest du mit deinem Lernpartner. Vergleicht am Ende eure Ergebnisse.
Die Lage ändert sich
Einer der beiden Transformatoren muss zur Revision und fällt für drei Wochen aus. Der Flugbetrieb läuft weiter, die Gepäckförderanlage darf nicht abgeworfen werden.
Überprüfe dein Lernprodukt an diesem Fall:
- Lege fest, wie du die Station in diesen drei Wochen fährst.
- Lege fest, welche Verbraucher in welcher Reihenfolge abgeworfen werden.
- Nenne, was du an der Selektivität in dieser Zeit prüfen musst.
Mit Lernpartner Diese Überprüfung macht ihr zu zweit. Wer beide Fälle erklären kann, hat die Sache verstanden.