Laboratorio Nº 04 Informe Final: GENERADOR SÍNCRONO II Antonio Alberto S. Gresia Munayco 20124066H Mac Robert J. Mondragón Miraval 20122141Ji!!i Gu"!an #ondori 201221$%H &u" Andrea 'anta &aban 201111 (0A Facultad de Ingeniería Eléc trica y Electrónica, Univers idad Nacional de Ingeniería Lima, Perú INTRODUCCIN )n esta e*+eriencia va!os a ver el ,unciona!iento la !-uina s/ncronaya co!o generadoro+e rando con el sist e!a ten iendo en cuenta ao ra los +ar a!etros de des li" a!i entola caracteristica de la +otencia teniendo encuenta el -ngulo de carga y la caracteristica de con res+encto a di,erente carga. I. O!"ETI#O 3e!ostrar en ,or!a +r-ctica los ensayos bao carga +ara la deter!inación e*+eri!ental de las caracter/sticas ' vs. y las caract er/st icas en 5de l ge nerad or s/ ncrono . Asi!is!o el ensayo de desli"a!iento +ara la esti!ación de las reactancias en ees directo y cuadratura en una !-uina de +olos salientes. II$ TEORÍA %oten&ia '( )n*+lo ,e Car*a 7'89: )l ele!en to b-sico +ara eer cer el con trol ,re cue nci a8 +otencia en un sist e!a el;ctrico es el generado r s/ncrono. &a ,ig ura !ue str a el esue! a b-s ico de un ge ner ado rs/ncrono con una turbinaue +uede ser de va+orde gas o de agua. &a v-lvula de ad!isión a la turbina +er!ite regularel ,luo entrant e a la !is!a y+or lo tantola +ot encia !ec-nica a+ortada al generador s/ncrono. &a ,inalidad de la ,igura es !ostrar las +rinci+ales variables inv olu cra da s en el con trol de ,re cue nci a8+ote nci ala estructura detallada del siste!a de control se e*+lica en las secciones siguientes. )s ,recuente e!+lear co!o entrada del siste!a de control la velocidad de giro del ee!-s ,-cil de +rocesar ue la ,recuencia el;ctrica. <tra entrada al siste!a es la consigna de +otenciarecibida desde el e*terior de la +lanta. &a variable sobre la ue act=a el control es sie!+re la v-lvula de ad!isión a la turbina. III$ RES%UESTAS A %REGUNTAS
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A. elación de lecturaas o!tenidas en lae"#eriencia.
$aracteristica % del generador síncrono.
Prue!a de desli&amineto.
'. $on la in(ormación o!tenida en la #rue!a de desli&amiento estimar lasreactancias en el e)e directo ycuadratura *"d y "+ de la m-+uina.
eactancia íncrona /ransversal0
X q=U MIN
I MAX →X q=
49.3
4.1=12.024Ω
eactancia íncrona Longitudinal0
X q=U MAX
I MIN →X q=
49.9
4.0=12.475
$. $alcular la relación "d 1 "+ ycom#rue!e si este valor se encuentradentro del rango usual #ara m-+uinas
de este ti#o y #otencia. E"#lic+ue.
egún el ensayo de desli&amiento se2ace girar la m-+uina síncrona,accionada #or un motor au"iliar, auna velocidad ligeramente distinta dela de sincronismo, !ien sea #orencima o #or de!a)o de ésta, #ero entodo caso, con un desli&amiento muy
#e+ue3o, a la ve& +ue se a#lica aldevanado inducido un sistema detensiones tri(-sicas e+uili!rado dereducido valor y se mantiene a!iertoel devanado inductor. La di(erencia
de velocidades entre el cam#o giratorio +ue las corrientes delinducido generan y el rotor da lugar a+ue alternativamente los e)es delcam#o del inducido coincidan con losde los #olos inductores o estén encuadratura con éstos. $uando am!ose)es coinciden, la (.m.m. del inducidoactúa so!re el circuito longitudinal dereluctancia mínima y, #or tanto, el
(lu)o ser- m-"imo, en tanto +uecuando est-n en cuadratura actúa
so!re el circuito transversal dereluctancia m-"ima y el (lu)o ser-mínimo. Admitiendo des#recia!le laresistencia ó2mica del devanado, la
(.e.m. inducida en cada (ase del
devanado estatórico ser- igual uo#uesta a la tensión a#licada, #or lo+ue el cociente de esta tensión, #or lacorriente a!sorvida, nos dar- el valor de la reactancia síncrona deldevanado inducido.
La reactancia síncrona transversal "+ es siem#re menor +ue la "d .4!sérvese +ue en m-+uinas de #olos
salientes, normalmente0
xq
xd
=0.6a0.7
En nuestro caso, de los datoso!tenidos del c-lculo anterior0
xq
xd
=12.024
12.475=0.9638
4!servamos +ue la relación 5+15d
no est- dentro del rango teórico #aralas m-+uinas de #olos salientes.
6. Utili&ando los valores de "d , "+ *7.8 yr a *medido en el ensayo 8, contruir lacarateristicas teórica P vs 9.$onstrastarla con los #untoso!tenidos e"#erimentalmente.$alcular los errores y e"#licar lasdivergencias.
:a +ue no tomamos datos #ara lademostración de la ;característica
El aco#lamiento en serie de dos o m-salternadores es di(ícil de reali&ar einesta!le, #ues #ara +ue lo (uerade!erían mantenerse constantementeiguales las velocidades de los motores
#rimarios. El aco#lamiento en #aralelo en cam!io, 2astadeterminados límites, es de #or síesta!le, es decir, ante cual+uier
#ertur!ación las reaccioneselectromagnéticas y mec-nicas de lasm-+uinas aco#ladas tienden ao#onerse a la misma, corrigiendo lavariación moment-nea introducidaaccidentalmente.
Es im#ortante tener en cuenta lascondiciones +ue se de!en cum#lir #ara #oner en #aralelo a un gru#o generador con un EPI es #or eso+ue a2ora se detallan estas0
G Igualdad de tensionesC Igualdad de secuencia de
(ases8 Igualdad de (recuencias7 Angulo de des(asa)e entre
ellos igual a cero
Los #rinci#ales inconvenientes delensayo de desli&amiento son latendencia del rotor a girar en
sincronismo con el cam#o giratoriodel estator *a causa del motor dereluctancia y los e(ectos de lascorrientes inducidas en los devanadosde amortiguamiento del rotor./ra!a)ando con valores reducidos dela tensión a#licada se minimi&an estosinconvenientes, #ero tam!ién se
resiente la e"actitud de la lectura delos instrumentos.
I#$ DATA S-EET . -O"A DE DATOS
#$ E/UI%OS . ATERIALES• 1 e*tensión tri,-sica
• 1 e*tensión bi+olar
• 1 volt/!etro con cero en el centro
• 1 !ult/!etro 1 a!+er/!etro )&A> 1? de 0 @ 6
A.
• 1 control de distancia 5Sie!ens
• 1 llave de distribución• 1 +otenció!etro de $40
• 1 estrobosco+io
• 1 vat/!etro attavi
• cables A)G
#I$ DESARROLLO DE LAE1%ERIENCIA
A. Ensayo G0 $aracterística de #otenciavs -ngulo de carga *P Q 9.