Pregunta
upstudy study bank question image url

A distribution transformer for a building is specified as 6.6 kV/415 V, 2 MVA, ONAN, DYN11. (a) Explain the term ONAN. (b) State two (2) physical differences between this transformer and an ANAF transformer. (c) Calculate the current flow in the load side of this transformer when the load of [4] 1500 kVA is connected to it? (d) What is the greatest risk associated with this transformer installing in a building? [1]

Ask by Wyatt Fernandez. in Singapore
Dec 07,2024

Solución de tutoría real

Respuesta verificada por el tutor

Responder

(a) ONAN stands for Oil Natural Air Natural, a cooling method using natural oil and air circulation. (b) Differences: ONAN uses natural cooling, while ANAF uses forced air cooling; ONAN transformers are typically more compact. (c) Current flow is approximately 2086.4 A. (d) Greatest risk is fire hazards due to potential overheating and oil-related issues.

Solución

Let's address each part of your question regarding the distribution transformer specified as 6.6 kV/415 V, 2 MVA, ONAN, DYN11. ### (a) Explain the term ONAN. **ONAN** stands for **Oil Natural Air Natural**. It is a cooling method used in transformers. In an ONAN transformer, the heat generated by the transformer during operation is dissipated through natural convection of the oil and air. The oil circulates naturally due to the temperature difference (hot oil rises and cooler oil descends), and air is also allowed to circulate naturally around the transformer to aid in cooling. This method is commonly used for transformers that operate at lower power ratings and in environments where forced cooling is not necessary. ### (b) State two (2) physical differences between this transformer and an ANAF transformer. 1. **Cooling Method**: - An **ONAN** transformer relies on natural circulation of oil and air for cooling, while an **ANAF** (Air Natural, Air Forced) transformer uses natural air cooling combined with forced air cooling (usually with fans) to enhance heat dissipation. This means that ANAF transformers can handle higher loads or operate in higher ambient temperatures more effectively than ONAN transformers. 2. **Design and Size**: - Due to the forced cooling mechanism, ANAF transformers are typically larger and may have additional components such as fans or blowers to facilitate air movement. In contrast, ONAN transformers are generally more compact since they do not require additional cooling equipment. ### (c) Calculate the current flow in the load side of this transformer when the load of 1500 kVA is connected to it. To calculate the current on the load side (secondary side) of the transformer, we can use the formula: \[ I = \frac{S}{\sqrt{3} \times V} \] Where: - \( I \) = current (in Amperes) - \( S \) = apparent power (in kVA) - \( V \) = voltage (in Volts) For the secondary side of the transformer: - \( S = 1500 \, \text{kVA} \) - \( V = 415 \, \text{V} \) Now, substituting the values into the formula: \[ I = \frac{1500 \times 1000}{\sqrt{3} \times 415} \] Calculating: \[ I = \frac{1500000}{1.732 \times 415} \approx \frac{1500000}{718.78} \approx 2086.4 \, \text{A} \] So, the current flow in the load side of the transformer when a load of 1500 kVA is connected is approximately **2086.4 A**. ### (d) What is the greatest risk associated with this transformer installing in a building? The greatest risk associated with installing a transformer in a building is the potential for **fire hazards**. Transformers can overheat due to overload, insulation failure, or short circuits, which can lead to ignition of surrounding materials. Additionally, if the transformer is filled with oil (as in the case of ONAN transformers), there is a risk of oil leaks or spills, which can further increase the fire risk. Proper installation, maintenance, and fire safety measures are essential to mitigate these risks.

Revisado y aprobado por el equipo de tutoría de UpStudy

error msg
Explicar
Simplifique esta solución

Extra Insights

ONAN stands for "Oil Natural Air Natural," which refers to the cooling method used in this type of transformer. In an ONAN transformer, the oil inside the tank circulates naturally due to convection, allowing heat generated during operation to dissipate into the surrounding air. This system is efficient for transformers of moderate power ratings and helps maintain optimal operating temperatures. Transformers can differ significantly in design, and two key physical differences between an ONAN transformer and an ANAF (Air Natural Air Forced) transformer are the cooling mediums and the presence of fans. ANAF transformers utilize both natural cooling through air and forced cooling with fans to enhance heat dissipation. Additionally, ANAF transformers generally have a more robust ventilation system and can have a larger footprint due to the additional cooling components.

preguntas relacionadas

Self-Evaluation Exercise 2.2 (Past exam q Nov 2014 1.1 Indicate whether the following statements are TRUE or FALSE. 1.1.6 Capacitive transducers only operate from DC supply. 1.1.9 The current is a maximum in a RLC parallel resonant circuit. 1.2 Various options are given as possible answers to the following questions. Choose the answer and write only the letter ( \( \mathrm{A}-\mathrm{C} \) ) next to the question number. 1.2.1 When increasing the frequency to a value above the resonant frequency in \( \mathrm{a}_{3} \) series circuit, the impedance... A decreases and the circuit becomes capacitive. B increases and the circuit become capacitive. C increases and the circuit become inductive. 1.2.7 In a series-resonant circuit, the following conditions exists: \( A Z \) is a minimum, \( l \) is a maximum \( B Z \) is a maximum, \( I \) is a maximum \( C Z \) is a maximum, \( I \) is a minimum 3.1 A resonant series circuit consists of an inductor of 150 mH , a resistance of 4 ohms and a variable capacitor. This series circuit is connected across a 220 volt 60 Hz supply. Calculate the: 3.1.1 Value of the capacitor at resonance 3.1.2 Voltage across the capacitor and the inductor Apr 2015 1.1 Indicate whether the following statements are TRUE or FALSE. 1.1.1 In a capacitor, the applied voltage leads the line current. 1.2 Various options are provided as possible answers to the following questions. Choose the answer and write only the letter (A-D) next to the question number. 1.2.1 Resonance can occur only in a circuit which contains... A resistance and capacitance.
ข้อ 2 การนำความร้อนที่สภาวะคงที่ (10 คะแนน) น้ำร้อนอุณหภูมิ \( 90^{\circ} \mathrm{C} \) ไหลในท่อเหล็กหล่อ \( \left(\mathrm{k}=52 \mathrm{~W} / \mathrm{m} .{ }^{\circ} \mathrm{C}\right) \) ) ยาว 15 m เส้นผ่าศูนย์กลางภายในและ ภายนอกคือ \( D 1=4 \mathrm{~cm} \) และ \( D 2=4.6 \mathrm{~cm} \) ตามลำดับ ผิวภายนอกของท่อมีสภาพการแผ่รังสีเท่ากับ 0.7 ความร้อนสูญเสียให้กับอากาศล้อมรอบที่ \( 10^{\circ} \mathrm{C} \) โดยมีสัมประสิทธิ์การพาความร้อนคือ \( h_{2}=15 \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2} .{ }^{\circ} \mathrm{C} \) กำหนดให้สัมประสิทธิ์การถ่ายโอนความร้อนภายในท่อคือ \( h_{1}=120 \mathrm{~W} / \mathrm{m}^{2} .{ }^{\circ} \mathrm{C} \) โดยอุณหภูมิของท่อด้าน นอกเท่ากับ \( 80^{\circ} \mathrm{C} \) ให้นักศึกษาเขียนโครงข่ายความต้านทานความร้อน และสมการการถ่ายโอนความร้อนพร้อมทั้งสมการความ ต้านทานความร้อนแต่ละตัว (เขียนสมการ ไม่มีคำนวณ) 3
Ingeniería Thailand Jan 30, 2025
ข้อ 4 การพาความร้อนแบบบังคับ (25 คะแนน) 4. ณ ประเทสญี่ปุ่นระหว่างที่วิศวกรเคมีเดินตรวจสอบโรงงานพบว่าท่อไอน้ำที่มีความยาว 12 m และเส้น ผ่านศูนย์กลาง 10 cm ถูกปล่อยให้สัมผัสกับอากาศภายนอกโดยตรง การวัดอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวด้านนอกของท่อไอน้ำอยู่ที่ \( 75^{\circ} \mathrm{C} \) ขณะที่อุณหภูมิของอากาศโดยรอบอยู่ที่ \( 5^{\circ} \mathrm{C}\left(\mathrm{T}_{\alpha}\right) \) นอกจากนี้ยังมีลมเบาพัดผ่านบริเวณนั้นด้วยความเร็ว \( 10 \mathrm{~km} / \mathrm{hr} \) ค่าการแผ่รังสี \( (\varepsilon \), , emissivity) ของพื่นผิว ด้านนอกของท่อเท่ากับ 0.8 และอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวที่ล้อมรอบท่อรวมถึงท้องฟ้า อยู่ที่ประมาณ \( 0^{\circ} \mathrm{C} \) ( \( \left.\mathrm{T}_{\text {surr }}\right) \) คำนวณ (ก) หาค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อน (10 คะแนน) (ข) อัตราการถ่ายโอนความร้อนจากท่อไอน้ำสู่ ( \( \left.\dot{Q}_{\text {total }}=\dot{Q}_{\text {conv }}+\dot{Q}_{\text {rad }}\right) \) (5 คะแนน) (ข) ปริมาณความร้อนที่สูญเสียไปจากไอน้ำใน 10 ชั่วโมง (5 คะแนน) (ค) เมื่อวิศวกรคำนวณ ข้อ ก และ ข แล้ว จึงตัดสินใจแก้ปัญหาด้วยการหุ้มฉนวน พบว่าสามารถลดการ สูญเสียความร้อนได้มากถึง \( 85 \% \) จงหาว่าวิศวกรคนนี้ประหยัดค่าแก็สให้โรงงานกี่ดอลลาร์ (\$) (5 คะแนน)
Ingeniería Thailand Jan 30, 2025
ข้อ 1 พื้นฐานการถ่ายโอนความร้อนและสมการการนำความร้อน มี 3 ข้อย่อย (10 คะแนน) 1.1อธิบายความแตกต่างระหว่างปรากฏการณ์การถ่ายโอนความร้อนแบบการนำความร้อน การพาความ ร้อนและการแผ่รังสี (2.5 คะแนน) 1.2 กำหนดสมการการนำความร้อนของตัวกลางมาให้ในรูปง่ายที่สุดคือ (2.5 คะแนน) \[ \frac{1}{r} \frac{\partial}{\partial r}\left(k r \frac{\partial \tau}{\partial r}\right)+\frac{\partial}{\partial z}\left(k \frac{\partial T}{\partial z}\right)+\dot{g}=0 \] (ก) เป็นสมการการนำความร้อนรของตัวกลางรูปทรงใด (ข) การถ่ายโอนความร้อนเป็นแบบสภาวะคงที่ หรือทรานเซียนท์ (ค) การถ่ายโอนความร้อนเป็นแบบหนึ่ง สอง หรือสามมิติ (ง) มีการเกิดความร้อนในตัวกลางหรือไม่ (จ) สภาพการนำความร้อนของตัวกลางคงที่หรือแปรผัน 1
Ingeniería Thailand Jan 30, 2025
ขข้อ 4 การพาความร้อนแบบบังคับ (25 คะแนน) 4. ณ ประเทสญี่ปุ่นระหว่างที่วิศวกรเคมีเดินตรวจสอบโรงงานพบว่าท่อไอน้ำที่มีความยาว 12 m และเส้น ผ่านศูนย์กลาง 10 cm ถูกปล่อยให้สัมผัสกับอากาศภายนอกโดยตรง การวัดอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวด้านนอกของท่อไอน้ำอยู่ที่ \( 75^{\circ} \mathrm{C} \) ขณะที่อุณหภูมิของอากาศโดยรอบอยู่ที่ \( 5^{\circ} \mathrm{C}\left(\mathrm{T}_{\alpha}\right) \) นอกจากนี้ยังมีลมเบาพัดผ่านบริเวณนั้นด้วยความเร็ว \( 10 \mathrm{~km} / \mathrm{hr} \) ค่าการแผ่รังสี ( \( \varepsilon \), emissivity) ของพื้นผิว ด้านนอกของท่อเท่ากับ 0.8 และอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวที่ล้อมรอบท่อรวมถึงท้องฟ้า อยู่ที่ประมาณ \( 0^{\circ} \mathrm{C} \) ( \( \mathrm{T}_{\text {surr }} \) คำนวณ (ก) หาค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อน (10 คะแนน) (ข) อัตราการถ่ายโอนความร้อนจากท่อไอน้ำสู่ ( \( \left.\dot{Q}_{\text {total }}=\dot{Q}_{\text {conv }}+\dot{Q}_{\text {rad }}\right) \) (5 คะแนน) (ข) ปริมาณความร้อนที่สูญเสียไปจากไอน้ำใน 10 ชั่วโมง (5 คะแนน) (ค) เมื่อวิศวกรคำนวณ ข้อ ก และ ข แล้ว จึงตัดสินใจแก้ปัญหาด้วยการหุ้มฉนวน พบว่าสามารถลดการ สูญเสียความร้อนได้มากถึง \( 85 \% \) จงหาว่าวิศวกรคนนี้ประหยัดค่าแก็สให้โรงงานกี่ดอลลาร์ (\$) (5 คะแนน) ข้อมูลเพิ่มเติม ค่าใช้จ่ายสำหรับก๊าซธรรมชาติอยู่ที่ \$0.54 ต่อ 1 therm (1 therm = \( 105,500 \mathrm{kJ)} \)
Ingeniería Thailand Jan 30, 2025

Latest Engineering Questions

Self-Evaluation Exercise 2.2 (Past exam q Nov 2014 1.1 Indicate whether the following statements are TRUE or FALSE. 1.1.6 Capacitive transducers only operate from DC supply. 1.1.9 The current is a maximum in a RLC parallel resonant circuit. 1.2 Various options are given as possible answers to the following questions. Choose the answer and write only the letter ( \( \mathrm{A}-\mathrm{C} \) ) next to the question number. 1.2.1 When increasing the frequency to a value above the resonant frequency in \( \mathrm{a}_{3} \) series circuit, the impedance... A decreases and the circuit becomes capacitive. B increases and the circuit become capacitive. C increases and the circuit become inductive. 1.2.7 In a series-resonant circuit, the following conditions exists: \( A Z \) is a minimum, \( l \) is a maximum \( B Z \) is a maximum, \( I \) is a maximum \( C Z \) is a maximum, \( I \) is a minimum 3.1 A resonant series circuit consists of an inductor of 150 mH , a resistance of 4 ohms and a variable capacitor. This series circuit is connected across a 220 volt 60 Hz supply. Calculate the: 3.1.1 Value of the capacitor at resonance 3.1.2 Voltage across the capacitor and the inductor Apr 2015 1.1 Indicate whether the following statements are TRUE or FALSE. 1.1.1 In a capacitor, the applied voltage leads the line current. 1.2 Various options are provided as possible answers to the following questions. Choose the answer and write only the letter (A-D) next to the question number. 1.2.1 Resonance can occur only in a circuit which contains... A resistance and capacitance.
ขข้อ 4 การพาความร้อนแบบบังคับ (25 คะแนน) 4. ณ ประเทสญี่ปุ่นระหว่างที่วิศวกรเคมีเดินตรวจสอบโรงงานพบว่าท่อไอน้ำที่มีความยาว 12 m และเส้น ผ่านศูนย์กลาง 10 cm ถูกปล่อยให้สัมผัสกับอากาศภายนอกโดยตรง การวัดอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวด้านนอกของท่อไอน้ำอยู่ที่ \( 75^{\circ} \mathrm{C} \) ขณะที่อุณหภูมิของอากาศโดยรอบอยู่ที่ \( 5^{\circ} \mathrm{C}\left(\mathrm{T}_{\alpha}\right) \) นอกจากนี้ยังมีลมเบาพัดผ่านบริเวณนั้นด้วยความเร็ว \( 10 \mathrm{~km} / \mathrm{hr} \) ค่าการแผ่รังสี ( \( \varepsilon \), emissivity) ของพื้นผิว ด้านนอกของท่อเท่ากับ 0.8 และอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวที่ล้อมรอบท่อรวมถึงท้องฟ้า อยู่ที่ประมาณ \( 0^{\circ} \mathrm{C} \) ( \( \mathrm{T}_{\text {surr }} \) คำนวณ (ก) หาค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อน (10 คะแนน) (ข) อัตราการถ่ายโอนความร้อนจากท่อไอน้ำสู่ ( \( \left.\dot{Q}_{\text {total }}=\dot{Q}_{\text {conv }}+\dot{Q}_{\text {rad }}\right) \) (5 คะแนน) (ข) ปริมาณความร้อนที่สูญเสียไปจากไอน้ำใน 10 ชั่วโมง (5 คะแนน) (ค) เมื่อวิศวกรคำนวณ ข้อ ก และ ข แล้ว จึงตัดสินใจแก้ปัญหาด้วยการหุ้มฉนวน พบว่าสามารถลดการ สูญเสียความร้อนได้มากถึง \( 85 \% \) จงหาว่าวิศวกรคนนี้ประหยัดค่าแก็สให้โรงงานกี่ดอลลาร์ (\$) (5 คะแนน) ข้อมูลเพิ่มเติม ค่าใช้จ่ายสำหรับก๊าซธรรมชาติอยู่ที่ \$0.54 ต่อ 1 therm (1 therm = \( 105,500 \mathrm{kJ)} \)
Ingeniería Thailand Jan 30, 2025
ข้อ 4 การพาความร้อนแบบบังคับ (25 คะแนน) 4. ณ ประเทสญี่ปุ่นระหว่างที่วิศวกรเคมีเดินตรวจสอบโรงงานพบว่าท่อไอน้ำที่มีความยาว 12 m และเส้น ผ่านศูนย์กลาง 10 cm ถูกปล่อยให้สัมผัสกับอากาศภายนอกโดยตรง การวัดอุณหภูมิแสดงให้เห็นว่า อุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวด้านนอกของท่อไอน้ำอยู่ที่ \( 75^{\circ} \mathrm{C} \) ขณะที่อุณหภูมิของอากาศโดยรอบอยู่ที่ \( 5^{\circ} \mathrm{C}\left(\mathrm{T}_{\alpha}\right) \) นอกจากนี้ยังมีลมเบาพัดผ่านบริเวณนั้นด้วยความเร็ว \( 10 \mathrm{~km} / \mathrm{hr} \) ค่าการแผ่รังสี \( (\varepsilon \), , emissivity) ของพื่นผิว ด้านนอกของท่อเท่ากับ 0.8 และอุณหภูมิเฉลี่ยของพื้นผิวที่ล้อมรอบท่อรวมถึงท้องฟ้า อยู่ที่ประมาณ \( 0^{\circ} \mathrm{C} \) ( \( \left.\mathrm{T}_{\text {surr }}\right) \) คำนวณ (ก) หาค่าสัมประสิทธิ์การพาความร้อน (10 คะแนน) (ข) อัตราการถ่ายโอนความร้อนจากท่อไอน้ำสู่ ( \( \left.\dot{Q}_{\text {total }}=\dot{Q}_{\text {conv }}+\dot{Q}_{\text {rad }}\right) \) (5 คะแนน) (ข) ปริมาณความร้อนที่สูญเสียไปจากไอน้ำใน 10 ชั่วโมง (5 คะแนน) (ค) เมื่อวิศวกรคำนวณ ข้อ ก และ ข แล้ว จึงตัดสินใจแก้ปัญหาด้วยการหุ้มฉนวน พบว่าสามารถลดการ สูญเสียความร้อนได้มากถึง \( 85 \% \) จงหาว่าวิศวกรคนนี้ประหยัดค่าแก็สให้โรงงานกี่ดอลลาร์ (\$) (5 คะแนน)
Ingeniería Thailand Jan 30, 2025
¡Prueba Premium ahora!
¡Prueba Premium y hazle a Thoth AI preguntas de matemáticas ilimitadas ahora!
Quizas mas tarde Hazte Premium
Estudiar puede ser una verdadera lucha
¿Por qué no estudiarlo en UpStudy?
Seleccione su plan a continuación
Prima

Puedes disfrutar

Empieza ahora
  • Explicaciones paso a paso
  • Tutores expertos en vivo 24/7
  • Número ilimitado de preguntas
  • Sin interrupciones
  • Acceso completo a Respuesta y Solución
  • Acceso completo al chat de PDF, al chat de UpStudy y al chat de navegación
Básico

Totalmente gratis pero limitado

  • Solución limitada
Bienvenido a ¡Estudia ahora!
Inicie sesión para continuar con el recorrido de Thoth AI Chat
Continuar con correo electrónico
O continuar con
Al hacer clic en "Iniciar sesión", acepta nuestros términos y condiciones. Términos de Uso & Política de privacidad