Spanningsverlies 3-fasennet

Wat dacht je van een factor √3 ?
Wel een hele oude installatie, oud lesboek?

Ja klopt mijn leeraar zei dat hij bezig is met nieuw les materiaal.

Ik kan de I berekenen met: I = P ÷ (U × wortel 3)

I = 132.000VA / (380V × wortel 3) = 200,6A

maar dan. Zijn er nog speciale factoren waar ik rekening mee moet houden ten opzichte van een 1 fase netwerk of kan ik het verlies nu gewoon berekenen met U = I × Rkabel ?

Goed dus ik denk dat het zo moet:

Stroomsterkte per belaste aarde:
I = P / (U × wortel 3) = 132.000VA / (380V × wortel 3) = 200,6A

Weerstand van de kabel:
R = (Lengte × soortelijke weerstand) / doorsnede = (120m × (1,75 × 10^-8)) / 70mm2 = 3 × 10^-8 ohm

Spannings verlies:
Uverlies = I × Rkabel = 200,6V × (3 × 10^-8 ohm) = 6 micro volt

Voor mijn gevoel klopt dit alleen niet omdat ik op micro volts uit kom. Mis ik hier iets over het hoofd? Iets met de gegevens die ik niet gebruikt heb ofzo? Of klopt dit?

Hint: hoe zou je de weerstand uitrekenen (en wat zou het antwoord zijn) als de kabel een doorsnede van 70 vierkante meter zou hebben?

Nu snap ik dat ik van een 1 fase net de spanning over de kabel zelf moet bereken en dat van de totale spanning moet aftrekken

Wat doe je met de gegeven cos(φ)?

Edit: bij correcte berekening is het spanningsverlies over de kabel(s) nauwelijks van invled op de spanning over de belasting. Ik denk daarom dat alleen het verlies over een kabel gevraagd wordt. Maar het lijkt me dat je desgevraagd ook de spanning over de belasting moet kunnen berekenen.

[Bericht gewijzigd door aobp11 op dinsdag 19 september 2017 19:33:28 (45%)]

Je moet de goed stroom uitrekenen met de complete formule voor vermogen van een 3 fase net.

Wat doe je met de gegeven cos(φ)?

Je hebt de soortelijke weerstand al proberen te berekenen. Maar een uitkomst in micro ohm klopt natuurlijk niet

waarbij:
R de weerstand van de draad in ohm;
ρ de soortelijke weerstand van het materiaal in ohm·meter;
l de lengte van de geleider in meter;
A de dwarsdoorsnede in vierkante meter.

Op 19 september 2017 17:41:58 schreef aobp11:
[...]Wat doe je met de gegeven cos(φ)?

Cos phi staat bij de gegevens maar dat hoeft niet te betekenen dat je die ook moet gebruiken. De frequentie hoef ik volgens mij ook niet te gebruiken.

@benleentje
Dan denk ik dat ik in die formule vast loop.

@Frederick E.

Ik zou de zelfde formule gebruiken maar dan een doorsnede van 70m2 gebruiken?

Cos(φ) zou er in principe voor piet snot bij kunnen staan. Maar al naar gelang wat er precies met spanningsverlies bedoeld wordt heb je hier cos(φ) wel degelijk nodig. (Zie ook de Edit in mijn eerdere post).

Op 19 september 2017 18:01:06 schreef benleentje:
Je moet de goed stroom uitrekenen met de complete formule voor vermogen van een 3 fase net.
[...]
Je hebt de soortelijke weerstand al proberen te berekenen. Maar een uitkomst in micro ohm klopt natuurlijk niet
[...]

waarbij:
R de weerstand van de draad in ohm;
ρ de soortelijke weerstand van het materiaal in ohm·meter;
l de lengte van de geleider in meter;
A de dwarsdoorsnede in vierkante meter.

Oh ja....... m² ? het is nog geen een april.

De juiste formule is zo op Wikipedia te vinden

https://nl.wikipedia.org/wiki/Driefasenspanning.

Ik zou de zelfde formule gebruiken maar dan een doorsnede van 70m2 gebruiken?

een kabel met een doorsnede van 70m2 zal je niet heel snel tegen komen. Er bestaan ook geen masten of kabel goten voor.

Vroeger was 1mm2 gelijk aan 1 miljoenste deel van een m2.

Een kabel is een klein beetje capacitief. Als je een inductieve last hebt dan is dit een klein beetje in je voordeel.
Vergeet je de cos phie dan is je spanningsverlies iets groter dan met cos phie berekening.

@benleentje: is die formule voor vermogen nodig? Wat betekent Belasting: 132kVA?
Mij is op dit forum ooit ingepeperd dat zo het product bedoeld wordt van rms(spanning) en rms(stroom). Als er (afgenomen of geleverd) vermogen bedoeld zou zijn dan zou er 132kW staan.

@Toeternietoe:
Een natte-vinger benadering voor de capaciteit tussen twee aders van een willekeurige kabel is 100pF/m (blijkt in verbazingwekkend veel gevallen binnen 10% te kloppen).
120m à 100pF/m is een hele 12nF; bij dit soort vraagstukken (50Hz, veel kVA) komt het effect pas bij het vierde cijfer achter de komma tevoorschijn: de temperatuur heeft een grotere invloed...

Op 19 september 2017 19:28:23 schreef Roy14:
@Frederick E.

Ik zou de zelfde formule gebruiken maar dan een doorsnede van 70m2 gebruiken?

Hoe zou onderstaande (je eigen) berekening dan worden?

Weerstand van de kabel:
R = (Lengte × soortelijke weerstand) / doorsnede = (120m × (1,75 × 10^-8)) / 70mm2 = 3 × 10^-8 ohm

@benleentje: is die formule voor vermogen nodig? Wat betekent Belasting: 132kVA?

De cosφ blijft nodig. De spanning en stroom zijn uit fase, maar om de spanningsval over een ohms belasting zoals een kabel word voor gesteld te berekenen heb je het werkelijk vermogen nodig. Want het werkelijk vermogen bepaald dus de warmte in de kabel.

Een condensator is een mooi voorbeeld fase verschuiving bijna 90° er word dus bijna geen warmte in de condensator geproduceert. Echter de kleine ohmse weerstand die een condensator heeft word wel warm.

Vandaar dat grote bedrijven moeten aantonen dat cosφ rond de 1 is of anders maatregelen moeten nemen. Als de cosφ niet rond de 1 is word er eigenlijk te weinig voor energie betaald en is er extra vermogens verlies in de kabels.

Zo is me dat ooit een keer uitgelegd.

@benleentje: Zoals je het opschrijft ben ik het er niet mee eens. De spanningsval over de kabel wordt uitsluitend bepaald door de stroomsterkte. Die stroomsterkte volgt direct uit het gegeven 132 kVA zonder dat je cos(φ) nodig hebt. Als je alleen het werkelijke vermogen zou weten dan heb je cos(φ) wel nodig. En ook als je wilt weten hoeveel spanning nog beschikbaar blijft voor de belasting.
[Er wordt m.i. stilzwijgend verondersteld dat het afgenomen vermogen niet noemenswaard minder wordt vanwege die iets geringere spanning over de belasting. Anders kan het een lastig probleem worden.]
Een numerieke oplossing zou duidelijker zijn, maar tja het betreft een schoolvraag.

De spanningsval over de kabel wordt uitsluitend bepaald door de stroomsterkte.

Dat zeg ik toch ook maar dan moet je wel de werkelijke stroom weten en niet enkel de reactieve stroom.

De stroom uit die uit 132 kVA volgt is 200,5A, de werkelijke stroom met cosφ = 250.6A, Dat scheelt dus nog al.

Er kan enkel warmte dus verlies worden gevormd als de stroom en spanning in fase zijn. Zoals ik al aangaf een ideale condensator kan niet warm worden omdat de stroom en spanning 90° uit fase zijn. En dat terwijl er dus wel vermogen in "VA" is maar niet in "W"

Dat geld overigens ook voor je zekering waarde. Als je het vermogen van 132kVA met een 200A zekering beveiligd terwijl er werkelijk 250A loopt

[Bericht gewijzigd door benleentje op woensdag 20 september 2017 19:41:22 (11%)]

De stroom uit die uit 132 kVA volgt is 200,5A, de werkelijke stroom met cosφ = 250.6A, Dat scheelt dus nog al.

Dit is nu precies het punt waar het om gaat. Betekent de aanduiding 132 kVA dat het product van eff. spanning en eff. stroom 132 kVA is (en dus het werkelijk vermogen 0.8*132 W) en de eff. stroom 200.5 A, of betekent het wat jij er van maakt? Jouw werkwijze is m.i. van toepassing als het werkelijk vermogen 132 W zou zijn. (Nogmaals, dat ik VA zo moet lezen is mij hier ingepeperd. Of ik heb het nog steeds niet begrepen.)

Op 20 september 2017 19:37:49 schreef benleentje:
De stroom uit die uit 132 kVA volgt is 200,5A, de werkelijke stroom met cosφ = 250.6A, Dat scheelt dus nog al.

Je bent precies verkeerdom aan het rekenen.

Het gemene zit hem daarin dat meestal een vemogen in watt gegeven wordt, en dat de stroom dan 1/cos phi hoger is dan je zou verwachten.

Hier is 132kVA gegeven. Is dat een werkelijk vermogen of het product van stroom en spanning? Ik ken de leraar niet, dus ik weet niet hoe hij het bedoeld heeft.

Ik ben van mening dat overal waar 5*2 staat je 10 mag invullen, overal waar 1000m staat mag je verder rekenen met km, waar A.Ω staat mag je met V verder gaan. En ook in dat rijtje is W identiek aan V.A .

op deze manier verlies je het onderscheid tussen werkelijk en schijnvermogen door de eenheid als W resp. VA te schrijven. Dat zou je er dan bij moeten zeggen. Net als wanneer ik zeg dat de weeerstand van een motor 16 mOhm is..... per spoel? Tussen de fase aansluitingen?

Dus op deze manier is de vraag dubbelzinnig. Maar gebruikelijke interpretatie is dat het schijnvermogen is opgegeven (omdat er VA staat) en niet het werkelijke vermogen (omdat er geen W staat).

[Bericht gewijzigd door rew op donderdag 21 september 2017 06:41:55 (53%)]

niet helemaal
1000 m = 1 km hier is k een SI voorvoegsel
VA is bij ohmse belasting Watt, bij niet ohms 1VA * Arbeidsfactor = Watt

VA is bij wisselspanning waarmee je het net belast, daarom hebben ze dus liever de cos phi zo hoog mogelijk.

[Bericht gewijzigd door Henry S. op donderdag 21 september 2017 20:33:14 (69%)]

Op 21 september 2017 06:30:57 schreef rew:
Ik ken de leraar niet, dus ik weet niet hoe hij het bedoeld heeft.

Daarvoor hoef je de leraar niet te kennen. Als hij VA schrijft, dan kan je er vanuit gaan dat hij VA bedoelt, en niet W.

Op 21 september 2017 07:59:54 schreef Peter112:
niet helemaal
1000 m = 1 km hier is k een SI voorvoegsel
VA is bij ohmse belasting Watt, bij niet ohms 1VA * Arbeidsfactor = Watt

Ik hou niet van uitzonderingen. Ik zie kennlijk een regelmaat die de meeste anderen niet zien. Mij best.

Maar "km" is gewoon het vermenigvuldigen van het symbool "k" wat eenheidsloze getal "1000" voorstelt en de eenheid "m". Grootheden hebben vaak eenheden. Verschillende eenheden kan je niet optellen. Gelijke eenheden meestal wel, maar soms ook niet (*).

Maar je kan ze wel vrijwel altijd met mekaar vermenigvuldigen. Soms kan je diep nadenken wat een vierkante seconde is, maar toch is het wiskundig gewoon zinnig. Als je N (newton) met m (meters) vermenigvuldigd, dan kan je dat altijd als Nm blijven schrijven. Maar in de praktijk hebben we een afkorting, J (joule). Idem hebben we "V" voor A.Ω enz enz.

Maar Volt maal Amperes is gewoon Watt. Dan is er een conventie dat je W schrijft als je werkelijk vermogen bedoelt en VA als je schijnvermogen bedoelt. Idem schrijven we vaak "J" als we het over energie hebben en Nm als we het over een koppel hebben. Mag allemaal van mij.

Maar wiskundig moet je er bij het gegeven bijzeggen dat het "schijnvermogen" opgegeven is en niet het opgenomen vermogen. Jij bent geindoctrineerd dat als er VA staat je automatisch er van uitgaat dat het schijnvermogen betreft. Die conventie bestaat inderdaad. Maar dan is het opgeven van de cos phi onnoddig. Kortom, er is een inconsistentie. Als die leraar er bij z'n leerlingen inramt dat VA altijd schijnvermogen is, en werkelijk vermogen altijd als W geschreven wordt dan moet je het inderdaad als schijnvermogen lezen. Als ie soms of vaak het vermogen van een lamp als 1A * 230V = 230VA schrijft, dan is het zaak om te vragen wat ie in dit geval bedoelt.

(*) Goed. Dan nu de oefening optellen van gelijke eenheden:
Ik heb twee eenfase (230V) lasten, alletwee gebruiken ze een stroom van 1A bij een cos phi van 0.7 . Als je ze samen aansluit wat wordt de netstroom? Wat wordt het schijnvermogen?

Je kunt aan cos(φ) niet zien of de stroom voorijlt dan wel naijlt t.o.v. de spanning. Bij dezelfde cos(φ) krijg je voor twee inductieve belastingen of twee capacitieve belastingen andere uitkomsten dan bij eentje inductief en eentje capacitief.