-
Visoka kola elektrotehnike i raunarstva
Seminarski rad iz Elementi elektroenergetskih sistema
Odgovori na pitanja za drugi kolokvijum
Studenti:
Filip Jordanov, Net18/13
Marko Mijatovi, Net8/13 Dr. Ivana Vlaji Naumovska
Beograd, 19. decembar 2014. god.
-
SADRAJ
1. Pitanja za drugi kolokvijum iz predmeta Elementi
elektroenergetskih sismeta ............ 1
2. Odgovori na pitanja za drugi kolokvijum iz predmeta Elementi
elektroenergetskih sistema
.......................................................................................................................................
3
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
1
1. Pitanja za drugi kolokvijum iz predmeta Elementi
elektroenergetskih sismeta
1. Kada je trofazni sistem mogue predstaviti jednofaznom
zamenskom emom? 2. dnin tlgrfir? 3. Pogonski parametari nadzemnog
voda? 4. Poduna aktivna otpornost nadzemnog voda? 5. ta je skin
efekat? 6. ta je efekat blizine? 7. Pogonska induktivnost nadzemnog
voda? 8. Kada su induktivnosti sve tri faze trofaznog voda jednake?
9. Zato se vri preplitanje faza (transpozicija) trofaznog voda? 10.
Kako se prakticno realizuje transpozicija provodnika? 11. Pogonska
kapacitivnost nadzemnog voda_ 12. Kako su rasporeeni provodnici
jedne faze kada se koristi konstrukcija u snopu? 13. Na kojim
naponskim nivoima se koriste faze u vidu snopa i ta se time postie?
14. Kako izgleda i emu slui antivibracioni priguiva? 15. Kako
izgleda i emu slui elastini odstojnik? 16. Objasniti nain
odreivanja ekvivalentne visine faznih provodnika kod
izraunavanja
pogonske kapacitivnosti trofaznog voda?
17. Otona aktivna odvodnost voda? 18. Koji uslovi treba da budu
ispunjeni da kapacitivnosti jednog i drugog sistema budu
iste kod dvostrukog voda na istim stubovima?
19. Koji uslovi treba da budu ispunjeni da induktivnosti jednog
i drugog sistema budu iste kod dvostrukog voda na istim
stubovima?
20. ta je korona? 21. Pozitivni i negativni efekti korone? 22.
Kako faze sa provodnicima u snopu utiu na koronu? 23. Skicirati
zone malih i velikih gubitaka usled korone? 24. Skicirati oblasti
lokalne i opte korone? 25. Zavisnost izmeu idealanog kritinog
napona i stvarnog kritinog napona na koronu? 26. ta su koeficijenti
M1, M2 i M3 kod prorauna kritinih napona na koronu? 27. Zamenska
ema voda sa raspodeljenim parametrima? Napisati ta predstavljaju
oznake
koje ste upisali?
28. Zamenske eme voda sa koncentrisanim parametrima? Napisati ta
predstavljaju oznake koje ste upisali?
29. Konstanta prostiranja voda? 30. Karakteristicna impedansa
voda? 31. Koji se model voda naziva idealnim i kako se racuna
njegova karakteristicna
impedansa?
32. Kolika je elektricna ugaona duina idealnog voda duine 100
km? 33. Kolika je fazna konstanta idealnog voda? 34.
Karakteristicni reimi nadzemnog voda sa raspodeljenim parametrima?
35. ta je Ferantijev efekat? 36. ta je Ferantijev efekat? Reim
prenosa prirodne snage nadzemnim vodom? 37. Za koje duine vodova je
mogue zanemariti skalarne sainioce popravke kod
formiranja zamenske ,,P eme?
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
2
38. Razlog uvoenja Kenelijevih, odnosno Ridenbergovih sainioca
popravke? 39. Podela energetskih transformatora? 40. Objasniti
razliku izmeu blok transformatora, interkonektivnih transformatora
i
distributivnih transformatora?
41. emu slui tercijar kod transformatora? 42. Zamenske eme
transformatora i njihovi parametri? 43. ta je prenosni odnos, a ta
spreni broj? ta znai oznaka Yd5? 44. Svoenje napona, struje,
impedanse i admitanse sa jednog na drugi naponski nivo? 45. Stator
i rotor sinhronog generatora? 46. U emu se razlikuju hidro i turbo
generatori? 47. Nacrtati vektorski dijagram i zamensku emu
turbogeneratora? 48. Nacrtati vektorski dijagram hidrogeneratora.
Po kojoj relaciji se crta vektorski
dijagram hidrogeneratora?
49. ta je pogonska karta sinhronog generatora? Navesti
ogranienja? 50. Osnovni podaci sinhronog generatora?
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
3
2. Odgovori na pitanja za drugi kolokvijum iz predmeta Elementi
elektroenergetskih sistema
1. Kada je trofazni sistem mogue predstaviti jednofaznom
zamenskom
emom?
Za analizu elektroenergetske sisteme, najlake je trofazni sistem
posmatrati kao jednofazni, a zatim rezultate primeniti na druge dve
faze (fazni pomeraj 120, odreeno 240).
Ovo je mogue primeniti samo za ustaljene i simetrine reime, dok
se za nesimetrine reime (kvar) neophodno analizirati sve tri faze
pojedinano.
2. dnin tlgrfir?
Naponske i strujne prilike kod nadzemnih vodova se opisuju
jrdnainama telegrafiara.
U1 = U2 *ch(k * LV) + ZC *I2 * sh(k * LV)
)*(*2)*(*2
1 LvkchILvkshZc
UI
3. Pogonski parametari nadzemnog voda?
Cilj uvodjenja pogonskih parametara je da se trofazni sistem
ekvivalentira, tako da se
moe posmatrati kao monofazni. Problemi kod prorauna pogonskih
parametara su veliine kod kojih postoji uticaj jedne faze na drugu
(medjusobne induktivnosti i kapacitivnosti).
4. Poduna aktivna otpornost nadzemnog voda?
Aktivna otpornost pri proticanju jednosmerne struje je:
S
lR
*
5. ta je skin efekat?
Pri proticanju naizmenine struje otpornost je vea od one koja se
javlja pri proticanju jednosmerne struje usled skin efekta. Skin
efekat - struja se neravnomerno raspodeljuje po
poprenom preseku - najmanja gustina struje u sredini a najvea po
povrini provodnika. Izraeniji je to je provodnik deblji i uestanost
struje vea.
6. ta je efekat blizine?
Uticaj efekta blizine - uticaj bliskog paralelnog vodjenja,
struja se neravnomerno
raspodeljuje po poprenom preseku.
a) b)
K konstansta prostiranja k=+j
Zc karakteristina impedansa
Lv duina voda
specifina otpornost materijala l duina provodnika S povrina
poprenog preseka provodnika
+ + + -
_
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
4
Pomeranje teita struje u dva bliska provodnika sa strujama:
a) istog znaka b) suprotnog znaka
Zbog prethodno navedenih razloga, otpornost provodnika se ne
izraunava ve najee proizvoa daje otpornosti: R=iRu+20C.
Specifina otpornost a time i ukupna otpornost se menja sa
promenom temperature.
)](*1[* 00 tt
7. Pogonska induktivnost nadzemnog voda?
Preko induktivnosti obuhvata se pojava magnetnog polja usled
proticanja struje. Ako u
sredini sa konstantnom magnetnom permabilnou, kroz provodnik
protie struja I, usled koje se u konturi k javlja fluks ,
induktivnost konture k je:
ILL *I
8. Kada su induktivnosti sve tri faze trofaznog voda
jednake?
Medjusobne induktivnosti M u optem sluaju nisu jednake, odnosno
jednake su ako je:
Vod simetrian (provodnici u temenima jednakostraninog
trougla).
Izvrena transpozicija provodnika.
- jedinica ( Veber [Wb] ) L - jedinica ( Henri [H] )
I - jedinica ( Amper [A] )
LAO=LBO=LCO=LS sopstvena induktivnost voda
U sluaju transformacije magnetnog voda:
MAB=MAC=MBC=M meusobna induktivnost
Pogonska induktivnost Lf=Ls-M
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
5
9. Zato se vri preplitanje faza (transpozicija) trofaznog
voda?
Transpozicija je preplitanje faznih provodnika i vri se tako to
se vod podeli na tri dela. Posle toga se vri prevezivanje faznih
provodnika.
Un * lv 5000Vkm
Nakon transponovanja uvodimo novu veliinu Lf = Ls M
Lf - pogonska induktivnost
10. Kako se prakticno realizuje transpozicija provodnika?
Transponovanje ili transpozicija ili preplitanje:
Preplitanje faznih provodnika.
Vod se podeli na tri deonice i izvri se prevezivanje faznih
provodnika.
11. Pogonska kapacitivnost nadzemnog voda?
Sopstvene kapacitivnosti kapacitivnosti provodnika prema
zemlji
Medjusobne kapacitivnosti kapacitivnost jednog provodnika prema
drugom
Sopstvene kapacitivnosti su jednake jedino ako je izvrena
transpozicija provodnika.
Pogonska kapacitivnost Cf=Co+3*Cm [F]
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
6
12. Kako su rasporeeni provodnici jedne faze kada se koristi
konstrukcija u snopu?
Nadzemni vodovi Un220kV, grade se sa fazama u vidu snopa, koji
se sastoje od vie paralelnih provodnika rasporedjenih u temenima
pravilnog poligona.
Fazni provodnici sa tri ueta po fazi:
n nRrenres
DDDDsg
res
Dsgl
1
3312312
4
**
;**
;ln*10*2
13. Na kojim naponskim nivoima se koriste faze u vidu snopa i ta
se time postie?
Nadzemni vodovi Un220kV, grade se sa fazama u vidu snopa, koji
se sastoje od vie paralelnih provodnika rasporedjenih u temenima
pravilnog poligona.
Ovakvim izvoenjem faznih provodnika, postie se:
1. Smanjivanje elektrinog polja u okolini faznih provodnika i
izbegava se pojava korone.
2. Korienje standardnih vrsta uadi na razliitim naponskim
nivoima.
14. Kako izgleda i emu slui antivibracioni priguiva?
Izborom maksimalnog radnog naprezanja manjeg od normalnog
dozvoljenog moe se donekle uticati na uestanost slobodnih
oscilacija provodnika. Kada nije mogue izborom maksimalnog radnog
naprezanja, raspona i specifine teine provodnika izbei pojavu
vibracija jo u fazi projektovanja nadzemnog voda upotrebljava se
specijalni antivibracioni priguiva. Najee se koristi priguiva tipa
stock bridge.
Priguiva vibracija tipa stock bridge se sastoji od sredinje
spojnice (2), tegova (3) i elastitnog elinog ueta (4). Priguiva se
montira u blizini taaka veanja. Provodnik je ukljeten u stezaljci
priguivaa. Zbog toga se vibracije provodnika delimino prenose na
elastino ue u kome gube deo svoje energije, te se nivo vibracija
kod stezaljki na stubu smanjuje.
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
7
15. Kako izgleda i emu slui elastini odstojnik?
Kod nadzemnig vodova provodnici se izvode u vidu snopa koji
sadri 2,3,4 i 6 uadi. Da bi uad istog faznog provodnika bila na
istom rastojanju unutar raspona koriste se odstojnici koji
formiraju podraspone.
Pri vetrovitom vremenu javljaju se oscilacije provodnika u
podrasponima. Ove
oscilacije se priguuju pomou elastinog odstojnika.
16. Objasniti nain odreivanja ekvivalentne visine faznih
provodnika kod izraunavanja pogonske kapacitivnosti trofaznog
voda?
Fazni provodnici, zbog ugiba nisu strogo pravi i
horizntalni.
Pri izraunavanju kapacitivnosti S proraun treba raditi sa
srednjim visinama veanja faznih provodnika.
max*3
2fHh ii
17. Otona aktivna odvodnost voda?
Otona aktivna otpornost nadzemnih vodova se javlja usled:
1. Nesavrenosti izolatora, odnosno prljanja povrine izolatora,
preko koje dolazi do odvodjenja struje
2. Pojave korone, odnosno jonizacije vazduha u okolini faznih
provodnika.
Korona se javlja u sluajevima kada elektrino polje na povrini
faznih provodnika postane vee od kritinog elektrinog polja za
vazduh.
koroneI ggg
Hi Visina take veanja provodnika
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
8
18. Koji uslovi treba da budu ispunjeni da kapacitivnosti jednog
i drugog sistema budu iste kod dvostrukog voda na istim
stubovima?
Da bi poduna induktivnost dvostrukog voda bila konstantna i
jednaka za oba sistema, moraju biti ispunjeni sledei uslovi:
1. Istoimene faze oba voda moraju biti simetrino rasporedjene u
odnosu na vertikalnu osu stuba
2. Oba voda moraju biti transponovana.
3. Oba voda moraju biti optereena strujama istog
intenziteta.
4. Popreni presek svih faznih provodnika mora biti jednak.
19. Koji uslovi treba da budu ispunjeni da induktivnosti jednog
i drugog sistema budu iste kod dvostrukog voda na istim
stubovima?
1. Oba voda moraju biti transponovana
2. Istoimene faze oba voda moraju biti simetrino rasporeene u
odonosu na vertikalnu osu voda.
3. Oba voda moraju biti optereena strujama istog inteziteta
4. Popreni presek svih faznih provodnika mora biti jednak
20. ta je korona?
Korona je pojava jonizovanog vazduha (jonizacije vazduha) u
okolini faznih
provodnika.
Korona se pojavljuje u sluajevima kada el. polje na povrini
provodnika postane vee od kritinog el. polja za vazduh.
21. Pozitivni i negativni efekti korone?
Korona ima vie loih i jednu dobru osobinu:
Loe osobine:
Uveanje gubitaka aktivne snage
Buka
Radio smetnje
Razvija se ozon koji nagriza provodnik
Dobre osobine:
Priguuje udarne naponske talase atmosferskog porekla
22. Kako faze sa provodnicima u snopu utiu na koronu?
Snop smanjuje koronu, jer se poveava kritini napon korone. Pored
pozitivnog efekta koji snop ima na spreavanje opte korone, ima
pozitivan efekat sa aspekta strujnog optereenja (vea je povrina za
hlaenje).
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
9
23. Skicirati zone malih i velikih gubitaka usled korone?
24. Skicirati oblasti lokalne i opte korone?
25. Zavisnost izmeu idealanog kritinog napona i stvarnog
kritinog napona na koronu?
Stvarna vrednost kritinog meufaznog napona izraunava se
uvaavanjem vremenskih prilika, hrapavosti provodnika, temperature i
pritiska:
kridkr UmmmU *** 321
26. ta su koeficijenti M1, M2 i M3 kod prorauna kritinih napona
na koronu?
)13.0(1 m koeficijenat vremenskih uslova (jednak je jedinici
kada je vreme lepo)
8.03 m koeficijenat stanja povrine provodnika
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
10
][273
)(*2983
Ct
barpm
- koeficijenat temperature i vazdunog pritiska
27. Zamenska ema voda sa raspodeljenim parametrima? Napisati ta
predstavljaju oznake koje ste upisali?
Poduna admintansa: Ljgjbgy [S/Km]
Poduna impedansa: Ljrjxrz [/Km]
28. Zamenske eme voda sa koncentrisanim parametrima? Napisati ta
predstavljaju oznake koje ste upisali?
U sloenim elektroenergetskim mreama postoji veliki broj
transformatora, generatora, nadzemnih vodova.
U cilju pojednostavljenja prorauna, vodovi se ekvivalentiraju
zamenskim ,,T i ,,P emama ea je primena ,,P eme, jer se tako
dobijaju eme sa manjim brojem vorova.
29. Konstanta prostiranja voda?
jcjljrk
cg
cjgljryzk
*)(
)(*)(*
l poduna induktivnost c poduna kapacitivnost g poduna aktivna
odvodnost (konduktansa) z poduna imedansa (kompleksno) x poduna
reaktivna otpornost y poduzna admitansa b poduna kapacitivna
provodnost (supstetanca)
P T
konstanta slabljenja
fazna konstanta
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
11
30. Karakteristicna impedansa voda?
Karakteristina ipedansa je kompleksan broj sa dominatnim realnim
delom.
c
lZ
l
jrZ
l
rj
ccj
ljrZc
cg
cjg
ljr
y
zZc
ci
ci
1*)*1(*1
31. Koji se model voda naziva idealnim i kako se racuna njegova
karakteristicna impedansa?
Idealnim vodom se naziva vod bez gubitaka.
ciZc
l
cjg
ljr
y
zcZ
kmkmVcl
jcljcjgljryzk
o
i
i
][06.0]100
[6**
**)(*)(*
32. Kolika je elektricna ugaona duina idealnog voda duine 100
km?
Kod vodova bez gubitaka Zc je realan broj, a konstanta
prostiranja imaginaran broj.
Kod idealizovanih vodova proizvod konstante prostiranja i duine
svodi se na:
xjxjxk i ** gde je: xx i * , elektrina ugaona brzina voda. Za
ceo vod
duine L sledi: Li * , pa za L=100 Km, elektrina ugaona duina
voda je:
6100*06.0* L
33. Kolika je fazna konstanta idealnog voda?
]/[06.0]/[10*0472.1]/[300000
]/[1002** 3 kmjkmrad
sKm
srad
V
f
Vcl
oo
i
i fazna konstanta idealizovanog voda
i fazna konstanta idealizovanog voda
Kod ovakvih vodova
karakteristina impedansa je realan broj a konstanta
prostiranja imaginaran broj.
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
12
34. Karakteristicni reimi nadzemnog voda sa raspodeljenim
parametrima?
Karakteristini reimi nadzemnog voda su:
1. Reim praznog hoda (I2=0)
2. Reim prenosa prirodne snage
3. Prenos aktivne snage idealizovanim vodom
4. Prenos reaktivne snage idealizovanim vodom
35. ta je Ferantijev efekat?
Kod idealizovanog voda (voda bez gubitaka) je x
xUU
*cos
)(2
, to znai da su naponi u
svim takama voda u praznom hodu u fazi i da je napon na kraju
voda vei ili jednak naponu na poetku voda. Ova pojava poznata je
kao Fernatijev efekat.
36. Reim prenosa prirodne snage nadzemnim vodom?
1. Reim praznog hoda
2. Reim voda u kome je njegova krajnja taka zatvorena
karakteristinom impedansom naziva se reim prenosa prirodne
snage.
Prirodna snaga praznih vodova definie se za nominalnim naponom i
rauna po formuli
c
UP nnat
8
2
Kod realnih vodova prirodna snaga je kompleksan broj ali se u
praktinim razmatranjima smatra da je aktivna.
3. Prenos aktivne snage idealizovanim vodom - reim zatvoren
nekom aktivnom otpornou . 4. Prenos reaktivne snage idealizovanim
vodom - rezim kada je vod zatvoren
induktivnom ili kapacitivnom reaktansom X.
37. Za koje duine vodova je mogue zanemariti skalarne sainioce
popravke kod formiranja zamenske ,,P eme?
Za izraunavanje parametara ekvivalentne P eme dovoljno je za
vodove duine do 200km koristiti proizvode duine L i podunih
parametara voda.
LbB
LcC
LxX
LrR
L
L
L
L
*
*
*
*
LBP
LxP
LRP
BkB
XkX
RkR
*
*
*
kr, kx, kB Riderbegovi sainioci popravke
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
13
38. Razlog uvoenja Kenelijevih, odnosno Ridenbergovih sainioca
popravke?
Kenelijevi i Ridbergovi koeficijenti su uvedeni da bi se vod sa
raspodeljenim
parametrima mogao predstaviti kao vod sa koncentrisanim
parametrima. Koriste se za
ekvivalentiranje dugih vodova (>200 km). Ridbergovi
koeficijenti popravke su skalarni.
39. Podela energetskih transformatora?
1. Po vrsti:
- monofazne
- trofazne
2. Po broju namotaja:
- dvonamotajni (sa primarom i sekundarom)
- tronamotajni (sa primarom, sekundarom i tercijalnim
namotajem)
3. Po galvanskoj povezanosti primarnog i sekundarnog namotaja
(po tipu):
- klasini (sa galvanski izolovanim primarom i sekundarom)
- autotransformator (sa galvanski povezanim primarom i
sekundarom)
4. Po mogunosti regulacije:
- neregulacioni (imaju fiksni odnos transformacije)
- regulacioni: - u beznaponskom stanju
- pod optereenjem: - runo
- automatski
5. Po poloaju u EES:
- blok transformatori
- interkonektivni
- distributivni
40. Objasniti razliku izmeu blok transformatora,
interkonektivnih transformatora i distributivnih
transformatora?
1. Blok transformatori , u elektranama slue za podizanje
generatorskog napona na nivo napona prenosne mree. Naziv blok
transformatori potie od injenice da takav transformator radi u
tandemu sa svojim generatorom i na njega se ne mogu vezivati
drugi
generatori.Nominalna prividna snaga blok transformatora je
identina nominalnoj snazi generatora ili se neznatno razlikuje od
nje.
Prenosna
mrea elektroenergets
kih sistema
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
14
2. Interkonektivi transformatori u prenosnoj mrei
elektroenergetskog sistema slui za povezivanje prenosnih mrea
razliitih naponskih nivoa, kao na slici 2. Smerovi aktivnih i
reaktivnih snaga kroz interkonektivni transformator nisu jednoznani
i zavise od radnih reima mrea koje su njime povezane.
3. Distributivni transformatori povezuju prenosne i
distributivne mree ili se nalaze u distributivnim mreama i slue za
sniavanje napona prenosnih mrea na nivo pogodan za distribuciju
elektrine energije ili za sniavanje napona distributivnih mrea na
nivo pogodan za pojedine vrste potroaa.
Distributivne mree su po pravilu bez izvora tako da su aktivne i
reaktivne snage kroz transformator usmerene od prenosne ka
distributivnoj mrei ili od distributivne mree ka potroau.
41. emu slui tercijar kod transformatora?
Tercijer moe da slui kao izvor elektrine energije, ali se ee
koristi da bi na njega bila povezana prigunica ili sinhroni
kompenzator za nadoknaivanje reaktivne energije.
42. Zamenske eme transformatora i njihovi parametri?
Oznake koje se koriste pri crtanju zamenskih emi transformatora
su:
Io - struja praznog hoda;
Im - struja magnenja;
R,X - aktivna otpornost i reaktansa rasipanja;
Xm - reaktansa magneenja;
Rfe - aktivna otpornost, kojom se ekvivalentiraju gubici aktivne
snage u
magnetnom kolu transfornatora;
Gt konduktansa, Gt=1/Rfe;
Bt susceptansa, m
T
m
tX
BXm
jjX
jB1
)1
(*1
Prenosna
mrea
Un2
Prenosna
mrea
Un1
Prenosna
mrea
Un1
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
15
Redna impedansa jednaka je zbiru rednih impedansi primara i
sekundara svedene na
primarnu stranu. Elementi redne impedanse odreuju se u opsegu
kratkog spoja.
Otona admitansa transformatora: Xm
jR
jBGYfe
TTT
11
2
2
2
2
2
*100
[%]*
100
[%]
*
n
nto
t
n
nt
t
nt
n
cunt
n
fen
t
U
SIB
S
UXX
S
UPR
U
PG
43. ta je prenosni odnos, a ta spreni broj? ta znai oznaka
Yd5?
Svaki dvonamotni trofazni transformator, bez obzira da li je
formiran od tri monofazna
transformatora ili je izraen kao trofazna jedinica, ima po tri
fazna namotaja na primarnoj i sekundarnoj strani koji mogu biti
vezani u zvezdu (Y,y) ili trougao (D,d). Veliko slovo koristi
se za primarni a malo za sekundarni namot. Uz oznaku sprege
stavlja se spreni broj, (npr. Yd5) koji pokazuje fazni pomeraj
izmeu fazora primarnih i sekundarnih napona izraen u relativnim
jedinicama. Po konvenciji reverentnim fazorima za uslove smatraju
se sekundarni
naponi.
Spreni broj pokazuje fazni pomeraj izmeu fazora primarnih i
sekundarnih napona, fazna vrednost ugla je 30. Spreni broj moe biti
ceo broj izmeu 0 i 11.
5Yd - Fazni pomeraj izmeu 5*30=150
Z - Slomljena zvezda
Tm Prenosni odnos 2
1
U
UmT
44. Svoenje napona, struje, impedanse i admitanse sa jednog na
drugi naponski nivo?
Obrnuto G G
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
16
Veliine na sekundaru svode se na primarnu stranu na sledei
nain:
Im
I
UmU
t
sv
tsv
*1
*
Y
mY
ZmZ
t
sv
tsv
*1
*2
45. Stator i rotor sinhronog generatora?
Stator sastoji se od gvozdenih cilindara formiranih od
prstenastih limova koji su sa
unutranje strane oljebljeni da bi se mogao smestiti trofazni
statorski namotaj.
Pobudni namotaj i sinhronih generatora stavljaju se na rotor jer
je lake preko kliznih prstenova i etkica pobudnom namotaju dovoditi
jednosmernu pobudnu struju niskog napona (nekoliko stotina volti)
nego sa rotora preko kliznih prstenova i etkica odvoditi trofaznu
naizmeninu struju visokog napona (3kV do 21kV), kada bi na rotoru
bio smeten trofazni namotaj.
Prema tome, na statoru sinhronih generatora smeteni su trofazni
namotaji iz kojih se direktno dobija trofazna naizmenina struja.
Kod sinhronih generatora sasvim malih snaga (nekoliko kilovolti)
moe se pobudni namotaj smestiti na stator a trofazni namotaj na
rotor. U ovakvim sluajevima trofazna naizmenina struja se sa
rotorskog trofaznog namotaja odvodi preko kliznih prstenova i
etkica.
Na statoru sinhronih generatora smeteni su trofazni namotaji iz
kojih se direktno dobija trofazna naizmenina struja. Veza izmeu
broja perioda pobudnog i statorskih namotaj, odnosno broja pari
polova, i mehanike sinhrone brzine obrtanja je: p=(60*f)/n
[Hz/(o/min)].
46. U emu se razlikuju hidro i turbo generatori?
U praksi se koriste dva osnovna tipa sinhronih generatora a to
su:
1. Sinhroni generator sa valjkastim rotorom ili
turbogenerator
2. Sinhrini generator sa rotorom sa istaknutim polovima ili
hidrogenerator.
Statori obe vrste sinhronih generatora u principu su isti.
Sinhroni generatori mehaniku energiju dobijaju od pogonskuh motora,
a to su uglavnom parne i hidro turbine.
Razliite konstrukcije sinhronih generatora potiu od potrebe da
se generatori prilagode pogonskim motorima, odnosno da se izbegne
korienje mehanikih reduktora.
Ekonominost parnih turbina raste sa porastom brzine obrtanja.
Zbog toga se turbogeneratori, koje pogone parne turbine, grade kao
dvopolne sinhrone maine sa sinhronom brzinomobrtanja od n=3000
o/min pri uestanosti od f=50Hz, odnosno sa brojem pari polova p=1.
etvoropolni turbogeneratori sa p=2, odnosno n=1500 o/min.
Zbog velike brzine obrtanja i velikih centrifugalnih sila rotori
turbogeneratora su
relativno malog preika od 1.25m, dok im duina moe biti i do
6.5m. Cilindrini rotori turbogeneratora nemaju priguni namotaj
izveden u eksplicitnoj formi, ali sama masa rotora napravljena od
komada elika kada se nae u promenljivom magnetskom polju ima ulogu
prigunog namotaja jer se u njoj indukuju vihorne struje.
to se tie materijala rotori turbo generatora izrauju se kao
elini otkivci iz jednog komada visokootpornih elika legiranih
hromom, niklom i molibdenom.
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
17
Da bi se mogao smestiti veliki broj polova po obimu rotora
hidrogeneratora imaju
relativno velike prenike (i preko 15m) i relativno malu duinu u
odnosu na prenik.
Na rotorima hidrogeneratora pored pobudnog postoji u
eksplicitnoj formi i priguni namotaj kaveznog tipa. Ovaj namotaj
ima ulogu samo u reimima sa brzinama razliitim od sinhrone i u
asimetrinim reimima.
Za razliku od parnih, hidro trbine ekonomino rade pri znatno
manjim brzinama obrtanja. Ekonomine brzine obrtanja hidr turbina u
zavisnosti od tipa turbina kreu se od nekoliko desetina obrtaja u
minutu do nekoliko stotina obrtaja u minutu. Zbog toga se
hidrogeneratori izrauju od viepolne maine sa onolikim brojem
pari polova sa kojim se postie mehanika sinhrona brzina obrtanja
bliska ekonominoj brzini izabrane hidro turbine.
47. Nacrtati vektorski dijagram i zamensku emu
turbogeneratora?
Pri crtanju naponskog vektorskog dijagrama predpostavljeno je da
generator napaja
preteno induktivne pretvarae, tako da struja fazno zaostaje iza
napona.
U=Eg-Zg*I
Eg Efektivna vrednost EMS koja potie od pobudne struje, odnosno
fluksa koji stvara
pobudni namotaj.
Xg Sinhrona reaktansa
Slika Zamenska ema turbogeneratora
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
18
48. Nacrtati vektorski dijagram hidrogeneratora. Po kojoj
relaciji se crta vektorski dijagram hidrogeneratora?
Eq=U+R*I+jXqI+j(Xd-Xq)
Id je projekcija fazora struje I na d-osu;
Xd, Xq - sinhrone reaktanse hidrogeneratora po d-osi i
q-osi;
Eq efektivna vrednost elektromotorne sile hidrogeneratora koja
potie od
pobudnog fluksa, odnosno pobudne struje.
49. ta je pogonska karta sinhronog generatora? Navesti
ogranienja?
Pogonska karta definie dozvoljenu oblast radnih reima sinhronog
generatora u P-Q ravni, pri konstantnom naponu na prikljunim
krajevima generatora.
Za odreivanje pogonske karte potrebno je definisati osnovne
podatke o sinhronoj maini, kao i skup ogranienja koja definiu mogue
reime generatora:
Ogranienje radnih reima generatora zbog maksimalne i minimalne
snag turbine
Ogranienje radnih reima generatora zbog zagrevanja statorskog
namotaja
Ogranienje radnih reima generatora zbog zagrevanja pobudnog
namotaja
Ogranienje radnih reima generatora zbog statike
nestabilnosti
-
Elementi elektroenergetskih sistema Drugi kolokvijum
19
50. Osnovni podaci sinhronog generatora?
n
n
n
PS
cos - Nominalna prividana snaga definisana je kao trofazna i
kree se u opsegu
od nekoliko stotina KVA do nekoliko hiljada MVA.
ntnn nPP * - nominalna elektrina aktivna snaga (Ptn -nominalna
korisna snaga
turbine i nn- nominlni stepen iskorienja generatora)
Un - nominalni napon definisan je kao meufazni i moe imati
sledee vrednosti:
3.15kV; 6.3 kV; 10.5 kV; 15.75kV; 21kV.
n
nn
U
SI
*3 - Nominalna struja generatora.
)(cos
22
nn
n
nQP
P
- Nazivni faktor snage odreuje sposobnost generatora da
proizvodi
reaktivnu snagu.
nn - nominalna brzina obrtanja kree se od nekoliko desetina
obrtaja u minuti do 3000ob/min za generatore instalisane u 50Hz
elektroenergetskom sistemu i zavisi od broja
polova generatora.
1. Ogranienje radnih reima generatora zbog max i min snage
turbine.
2. Ogranienje radnih reima generatora zbog zagrevanja statorskog
namotaja.
3. Ogranienje radnih reima generatora zbog zagrevanja pobudnog
namotaja.
4. Ogranienje radnih reima generatora zbog statike
nestabilnosti.