A 4-kVA, 200/400-V, single-phase transformer has equivalent resistance and reactance referred to low-voltage side equal to 0.5Ω and 1.5Ω respectively. Find the terminal voltage on the high-voltage side when it supplies 3/4th full-load at power factor of 0.8, the supply voltage being 220 V. (৪-কেভিএ, ২০০/৪০০-ভোল্টের একটি সিঙ্গেল-ফেজ ট্রান্সফরমারের লো-ভোল্টেজ সাইডের সাপেক্ষে সমতুল্য রোধ এবং রিঅ্যাক্ট্যান্স যথাক্রমে ০.৫ ওহম এবং ১.৫ ওহম। যখন এটি ০.৮ পাওয়ার ফ্যাক্টরে ৩/৪ পূর্ণ লোড সরবরাহ করে এবং সরবরাহ ভোল্টেজ ২২০ ভোল্ট হয়, তখন হাই-ভোল্টেজ সাইডের টার্মিনাল ভোল্টেজ নির্ণয় করুন।)

Updated: 1 week ago
উত্তরঃ

দেওয়া আছে,

রেটিং (S) : ৪০০০ VA

ভোল্টেজ রেশিও : ২০০/৪০০ V

টার্নস রেশিও, a =VHVVLV=400200=2

LV সাইডের সাপেক্ষে সমতুল্য রোধ Req1 : .Ω

LV সাইডের সাপেক্ষে সমতুল্য রিঅ্যাক্ট্যান্স Xeq1 : . Ω

সরবরাহ ভোল্টেজ : ২২০ V (এটি LV সাইডে দেওয়া হয়েছে বলে ধরা হলো)

লোডের অবস্থা : ৩/৪ পূর্ণ লোড (Full Load)

পাওয়ার ফ্যাক্টর (cosϕ) : ০.৮ (ল্যাগিং)

ফুল-লোড কারেন্ট (LV সাইড) : IFL =SVLV =4000200=20A

বর্তমান লোড কারেন্ট, IL =34× IFL=34×20= 15A

ভোল্টেজ ড্রপ নির্ণয় (LV সাইডের সাপেক্ষে) :

cosϕ = 0.8 হলে, sinϕ=(1-(0.8)2=0.6

Vdrop = IL× Req1 cosϕ + Xeq1 sinϕ

Vdrop= 15 0.5 × 0.8 + 1.5 × 0.6

Vdrop= 15 0.4 + 0.9 = 15 × 1.3 = 19.5V

যেহেতু সরবরাহ ভোল্টেজ ২২০V এবং ট্রান্সফরমারের নিজস্ব ড্রপ

১৯.৫V, তাই লোড প্রান্তের ভোল্টেজ :

VLVterminal= 220 - 19.5 = 200.5V

হাই-ভোল্টেজ (HV) সাইডের টার্মিনাল ভোল্টেজ (VHV) :

VHV = a × VLVterminal

VHV = 2 × 200.5 = 401V

পার-ইউনিট (p.u.) পদ্ধতি

LV সাইডকে বেস হিসেবে ধরি, Vbase1 = 200V

Sbase = 4000VA = 4 kVA

Ibase1=SbaseVbase1=4000200=20A

Zbase1=Vbase1Ibase1=20020=10Ω

প্রদত্ত মানগুলোকে পার-ইউনিটে রূপান্তর

সরবরাহ ভোল্টেজ (p.u.): V1 (p.u.) =220V200V= 1.1 р.и.

লোড কারেন্ট (p.u.): I (p.u.) =34fullload1= 0.75 р.и.

রোধ (p.u.): Req (p.u.) =0.5Ω10Ω= 0.05 р.и.

রিঅ্যাক্ট্যান্স  (p.u.): Xeq (p.u.) =1.5Ω10Ω=0.15 р.и.

পাওয়ার ফ্যাক্টর 0.8 (ল্যাগিং) হওয়ায়,

cos ϕ = 0.8 এবং sin ϕ = 0.6

ভোল্টেজ ড্রপের আসন্ন সমীকরণ অনুযায়ী :

V2(p.u.) = V1 (p.u.)  I (p. u.) × Req(p.u.)cosφ + Xeq(p.u.)sinφ

মান বসিয়ে :

V2(p.u.) = 1.1 0.75 × [0.05 × 0.8 + 0.15 × 0.6]

V2 (p.u.)= 1.1 - 0.75 × [0.04 + 0.09]

V2(р.и.)=1.0025р.и.

হাই-ভোল্টেজ (HV) সাইডের প্রকৃত ভোল্টেজ

HV সাইডের বেস ভোল্টেজ 400V। সুতরাং, প্রকৃত ভোল্টেজ :

V2 = V2(p.u.) × Vbase2

V2=1.0025×400V=401V

উত্তর : হাই-ভোল্টেজ সাইডের টার্মিনাল ভোল্টেজ ৪০১ ভোল্ট।

Md Zahid Hasan
Md Zahid Hasan
1 week ago
16

Related Question

View All
উত্তরঃ

Step-by-step Solution:

Step 1: Calculate Thevenin's Equivalent Voltage (\(V_{th}\))

Terminals X-Y are open-circuited, so no current flows through the branch containing the \(10\,\Omega\) resistor and the \(X_C = 10\,\Omega\) capacitor connected to terminal X.

Therefore, the open-circuit voltage \(V_{th}\) across terminals X-Y is equal to the voltage drop across the parallel branch \((3 + j14)\,\Omega\).

Using the Voltage Divider Rule:

\(V_{th} = V_s \times \frac{3 + j14}{-j10 + (3 + j14)}\)

\(V_{th} = 100 \times \frac{3 + j14}{3 + j4}\)

Multiplying the numerator and denominator by the complex conjugate of the denominator \((3 - j4)\):

\(V_{th} = 100 \times \frac{(3 + j14)(3 - j4)}{3^2 + 4^2}\)

\(V_{th} = 100 \times \frac{9 - j12 + j42 + 56}{25}\)

\(V_{th} = 100 \times \frac{65 + j30}{25}\)

\(V_{th} = 4 \times (65 + j30) = 260 + j120\text{ V}\)

In polar form:

\(|V_{th}| = \sqrt{260^2 + 120^2} = 286.36\text{ V}\)

\(\theta = \tan^{-1}\left(\frac{120}{260}\right) = 24.78^\circ\)

\(V_{th} = 286.36 \angle 24.78^\circ\text{ V}\)


Step 2: Calculate Thevenin's Equivalent Impedance (\(Z_{th}\))

To find the equivalent impedance \(Z_{th}\), deactivate the independent voltage source by replacing it with a short circuit.

Looking back into terminals X-Y, the \(-j10\,\Omega\) capacitor is in parallel with the \((3 + j14)\,\Omega\) branch, and this combination is in series with the \((10 - j10)\,\Omega\) branch leading to terminal X.

\(Z_{th} = (10 - j10) + \left[ (-j10) \parallel (3 + j14) \right]\)

Calculating the parallel portion (\(Z_p\)):

\(Z_p = \frac{-j10 \times (3 + j14)}{-j10 + 3 + j14} = \frac{140 - j30}{3 + j4}\)

Multiplying by the conjugate \((3 - j4)\):

\(Z_p = \frac{(140 - j30)(3 - j4)}{3^2 + 4^2} = \frac{420 - j560 - j90 - 120}{25} = \frac{300 - j650}{25} = 12 - j26\,\Omega\)

Now, substitute \(Z_p\) back to calculate \(Z_{th}\):

\(Z_{th} = (10 - j10) + (12 - j26) = 22 - j36\,\Omega\)

In polar form:

\(|Z_{th}| = \sqrt{22^2 + (-36)^2} = 42.19\,\Omega\)

\(\theta = \tan^{-1}\left(\frac{-36}{22}\right) = -58.57^\circ\)

\(Z_{th} = 42.19 \angle -58.57^\circ\,\Omega\)


Final Answer:

The Thevenin's equivalent circuit across terminal X-Y consists of:

      
  • Thevenin's Voltage (\(V_{th}\)): \(260 + j120\text{ V}\) or \(286.36 \angle 24.78^\circ\text{ V}\)
  •   
  • Thevenin's Impedance (\(Z_{th}\)): \(22 - j36\,\Omega\) or \(42.19 \angle -58.57^\circ\,\Omega\)
Satt AI
Satt AI
3 weeks ago
756
উত্তরঃ

Maximum Power Transfer Theorem :

In electrical engineering, the maximum power transfer theorem states that, to obtain maximum external power from a power source with internal resistance, the resistance of the load must equal the resistance of the source as viewed from its output terminals.

সৌরভ
সৌরভ
2 years ago
762
উত্তরঃ

For t<0, the switch is closed.

Capacitor acts as open to DC.

Voltage across the capacitor,

     v(0-)= {(12||4)×V}÷{(12||4)+6} = 8VFor t=0, the switch is opened,Voltage across the Capacitor cannot change instantaneously,So, v(0-)= v(0) = 8VAt t>0, The capacitor is discharging.Rth = (12||4) = 3 ohmC= 1/6 FTime constant, Π = Rth×C = 0.5 So, v(t) = v(0)e-t/Π  = 8e-t/0.5 =8e-2t V (Ans.)

Md Shoyaeb
Md Shoyaeb
1 year ago
773
শিক্ষকদের জন্য বিশেষভাবে তৈরি

১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন
অনলাইন পরীক্ষা তৈরির সফটওয়্যার!

শুধু প্রশ্ন সিলেক্ট করুন — প্রশ্নপত্র অটোমেটিক তৈরি!

প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
প্রশ্ন এডিট করা যাবে
জলছাপ দেয়া যাবে
ঠিকানা যুক্ত করা যাবে
Logo, Motto যুক্ত হবে
অটো প্রতিষ্ঠানের নাম
অটো সময়, পূর্ণমান
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
অটো নির্দেশনা (এডিটযোগ্য)
অটো বিষয় ও অধ্যায়
OMR সংযুক্ত করা যাবে
ফন্ট, কলাম, ডিভাইডার
প্রশ্ন/অপশন স্টাইল পরিবর্তন
সেট কোড, বিষয় কোড
এখনই শুরু করুন ডেমো দেখুন
৫০,০০০+
শিক্ষক
৩০ লক্ষ+
প্রশ্নপত্র
মাত্র ১৫ পয়সায় প্রশ্নপত্র
১ ক্লিকে প্রশ্ন, শীট, সাজেশন তৈরি করুন আজই

Complete Exam
Preparation

Learn, practice, analyse and improve

1M+ downloads
4.6 · 8k+ Reviews