Fra vindturbin til 132 kV-linje

Hva viser visualet?

Eksamen høst 2023 oppgave 4 følger energien fra vinden til nettet. Turbinens effekt er proporsjonal med vindfarten i tredje potens, så dobbelt vindfart gir åtte ganger effekten. Rotorbladene er 68,0 m lange.

Generatoren har fluksen Φ = 3,2·cos(100πt) Wb, som gir toppspenningen 1005 V og effektivverdien 711 V, altså 0,71 kV. Spenningen skal opp til 132 kV for overføring.

Transformatorlikningen N_s/N_p = U_s/U_p gir 132/0,71 ≈ 186. Sekundærsiden, den med høyest spenning, har altså om lag 186 ganger flere vindinger enn primærsiden. At nettet bruker vekselstrøm er en forutsetning: bare en vekslende fluks induserer spenning, og bare vekselstrøm kan transformeres opp før overføring og ned igjen før forbruk.

Slik leser du visualet

Merkene under står også i bildet.

1. 1. Generatoren gir 0,71 kV. Fluksen svinger med ω = 100π rad/s, og effektivverdien blir 711 V.
2. 2. Transformatoren løfter til 132 kV. 132/0,71 ≈ 186: sekundærsiden har 186 ganger flere vindinger.
3. 3. Vekselstrøm er forutsetningen. Uten en fluks som endrer seg, kan ingen transformator løfte spenningen.

Nøkkelbegreper

• vindturbin
• generator
• transformator
• effektivverdi
• vindingsforhold
• kraftoverføring

På prøve og muntlig-praktisk

Eksamen høst 2023 oppgave 4e og 4f: finn effektivverdien 0,71 kV, og bestem vindingsforholdet N_s/N_p ≈ 1,9·10² når spenningen skal opp til 132 kV.

Kildegrunnlag

eksamen-host-2023.html oppgave 4 · forsok-induksjon.html