Transcript K-ka praznog hoda

K-ke sinhronog generatora

K-ka praznog hoda
 Prikazuje promjenu napona neopterećenog generatora u
funkciji pobudne struje pri sinhronoj brzini rotora
 U početku linearna da bi kasnije ušla u zasićenje
 U suštini, to je karakteristika magnećenja mašine
 Dvoznačna karakteristika, iz koje se može dobiti i
podatak o gubicima usled histerezisnog magnećenja
 Obično se gornja karakteristika uzima kao relevantna
K-ke sinhronog generatora

K-ka praznog hoda
Stepen zasićenja mašine se definiše kao odnos
 kz=AC/AB
 kz=AC/AB=1 za nezasićenu mašinu
 Mašina je utoliko zasićenija što je kz veće od 1

K-ke sinhronog generatora
 K-ka
kratkog spoja
 Podjela kratkih spojeva
 Prikazuje zavisnost ustaljene struje
trofaznog kratkog spoja od pobudne struje
pri sinhronoj brzini obrtanja rotora
Ic 
Ic 
E0
Ra2  X s2
E0
Ra2  X d2

E0
Xs

E0
Xd
E0  n  f
Xs  n  f
Sinhrona reaktansa
Za određivanje sinhrone reaktanse potrebno je poznavati kku magnećenja sinhronog
generatora (određuje se iz ogleda praznog hoda) i kku kratkog spoja (iz ogleda
kratkog spoja).
Xs(nez)=E0/Ic
Xs(zas)=Un/Ic0
Određivanje sinhronih reaktansi
hidrogeneratora
SLIP TEST – TEST KLIZANJA
Na stator se dovede mali trofazni
napon. Pobudni namotaj se otvori a
rotor se rotira pomoću pomoćne
mašine, recimo motora jednosmjerne
struje u istom smjeru kao i obrtno polje
brzinom nešto manjom od sinhrone.
Snima se napon i struja faznog
namotaja
statora.
Struja
je
naizmjenična ali se njena amplituda
mijenja jer obrtno polje statora nailazi
naizmjenično na pol i vazdušni procjep.
Isto važi i za napon
Xd=(max napon) / (min struja)
Xq=(min napon) / (max struja)
Odnos kratkog spoja
Odnos kratkog spoja  je odnos pobudne struje If0 kojoj u
praznom hodu odgovara ems E0 jednaka nominalnom
naponu Un i pobudne struje Ifc kojoj pri trofaznom kratkom
spoju odgovara struja armature Ia jednaka nominalnoj struji In

If0
I fc
Odnos kratkog spoja
1

Xd
Kod nezasićene mašine ovaj odnos je recipročan vrijednosti
nezasićene sinhrone reaktanse u jediničnim vrijednostima.
Mašine sa većim odnosom kratkog spoja mogu podnijeti veća
preopterećenja tj. stabilnije su ali su i značajno skuplje
(povećano međugvožđe, veći pobudni namotaj, veći gabarit
mašine ...)
 za turbogeneratore se kreće u rasponu od 0.5 do 1.0
 za hidrogeneratore se kreće u rasponu od 0.8 do 1.8
Odnos kratkog spoja je mjera uticaja reakcije armature na
pobudni namotaj
Regulacija napona 1
u% 
E0  U n
100
Un
Regulacija napona sinhronog generatora se
računa na identičan način kao i kod
transformatora – to je razlika napona praznog
hoda a to je ems E0 i nominalnog napona Un
uzeta procentualno u odnosu na nominalni
napon.
Ems E0 se procjenjuje na jedan od sledećih
načina:
Regulacija napona 2
Metod sinhrone impedanse
Regulacija napona 3
Metod sinhrone impedanse
Regulacija napona 4
MMS metoda (magnetomotorne sile)
1.Nacrta se k-ka PH i KS
2. Sa k-ke PH se odredi struja If1 koja
odgovara nominalnom naponu
3. Sa k-ke KS se odredi pobudna struja If2 koja
odgovara struji armature pri
odgovarajućem opterećenju za koje se
traži regulacija napona
4. Pod uglom (900+) se nacrta struja If2 u
odnosu na If1 gdje je  ugao napona u
odnosu na struju. Ako struja prednjači,
onda to raditi sa uglom (900)
5. Odrediti rezultantnu pobudnu struju If i
nanijeti je na x osu – osu pobudne struje
6. Ovoj struji, sa k-ke PH odgovara tražena
ems PH E0.
Regulacija napona 5
Potjeova (Potier) metoda ili ZPF (zero power factor)
metoda
1.Nacrta se k-ka PH, KS i ZPF kka
2. Nacrta se tangenta na k-ku
PH (air gap line)
3. Provede se ZPF test pri
punom opterećenju i
nominalnom naponu, čemu
odgovara tačka D
4. Nacrta se linija DH dužine OC
5. Nacrta se linija HQ paralelna
air gap liniji dok se ne dotakne
se k-kom PH u tački Q
Regulacija napona 6
Potjeova (Potier) metoda ili ZPF (zero power factor)
metoda
6. Nacrta se linija QF paralelna y osi
7. QF duž je jednaka padu napona
na rasipnoj reaktansi Xa, QF=
XaI koja se još naziva i Potjeova
reaktansa
8. Duž FD odgovara pobudnoj struji
koja je potrebna da se prevlada
efekat reakcije armature, FD=F’a
9. Dobijeni trougao je Potjeov
trougao a reaktansa Xa=Xp je
Potjeova reaktansa
Regulacija napona 7
Potjeova (Potier) metoda ili ZPF (zero power factor)
metoda
1. Nacrta se linija OA=Un i struja Ia
pod odgovarajućim uglom u
odnosu na napon
2. Konstruiše se E=OC duž
3. Sa k-ke PH ovoj duži odgovara
mms F
4. Iz tačke D se paralelno struji Ia
nanese duž DE=F’a koja se
dobija iz Potjeovog trougla (tamo
označena kao FD duž)
5. Na ovaj način se dobija
rezultantna mms Ff
Regulacija napona 8
Potjeova (Potier) metoda ili ZPF (zero power factor)
metoda
6. Duž OE se spusti na apscisu
čime se dobija tačka F kojoj sa kke PH odgovara ems E0
7. Tražena regulacija napona je
u(%)=(E0-Un)/Un=(GH/FG)100
Paralelan rad sinhronih generatora
1
Danas, u svim EES širom svijeta sinhroni generatori rade
paralelno na mreži, bilo da su u istoj ili različitim, međusobno
udaljenim elektranama
EES različitih zemalja se povezuju, rade u interkonekciji, u cilju
jednostavnije razmjene energije i poboljšanja stabilnosti EES
kao cjeline
Sinhroni generator koji napaja sam svoje opterećenje radi u
autonomnom ili tzv ostrvskom režimu rada, što je rijedak
slučaj kod velikih mašina izuzimajući danas dosta korišćene
dizel agregate kao pomoćne sisteme napajanja
Da bi dva i više generatora mogli da rade paralelno potrebno je
da bude ispunjen niz uslova.
Uključivanje pojedinačnog generatora na mrežu, u paralelan
rad sa mrežom tj ostalim sinhronim generatorima koji tu
mrežu formiraju poznato je pod imenom sinhronizacija
generatora sa mrežom
Paralelan rad sinhronih generatora
2
Pri sinhronizaciji generatora sa mrežom, može doći do značajnih strujnih
udara, pojave dinamičkih momenata, termičkih naprezanja i sličnih
neželjenih pojava koje se nastoje izbjeći jer mogu oštetiti kako generator
tako i normalan rad mreže
U cilju ispravne sinhronizacije generatora sa mrežom treba da budu
zadovoljeni određeni uslovi.
Prvo, redosled faza generatora i mreže treba da je identičan. Ovaj uslov se
obično provjerava samo onda kada se vrši instalacija novog generatora i
nakon toga ga više nije potrebno provjeravati
Drugo, napon na krajevima generatora dok on još nije priključen na mrežu, a
to je u stvari ems PH, E0, po svojoj efektivnoj vrijednosti treba da bude
jednaka efektivnoj vrijednosti napona mreže Un
Treće, učestanost napona praznog hoda generatora tj učestanost ems E0 i
učestanost mrežnog napona Un treba da bude identična
Paralelan rad sinhronih generatora
3
Četvrto, u samom momentu sinhronizacije, napon PH
generatora i napon mreže moraju biti u fazi.
Drugi i treći uslov se provjeravaju pomoću voltmetara i
frekvencmetara postavljenih i sa strane mreže i sa
strane generatora koji se sinhronizuje
Četvrti uslov se provjerava korišćenjem
sinhronizacionih sijalica
Paralelan rad sinhronih generatora
4
Paralelan rad sinhronih generatora
5
Paralelan rad sinhronih generatora
6
Danas se to obično radi
pomoću uređaja koji
u sebi objedinjava
sve te instrumente i
poznat je kao
sinhronoskop