Curvas en v Del Generador Sincrono

Universidad Nacional De San Agustín Análisis De Sistemas De Potencia 1

CURVAS EN V DEL GENERADOR SINCRONO GENERADOR SINCRONO 

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El Generador Síncrono, o también llamado Alternador, es un tipo de máquina eléctrica rotativa capaz de transformar energía mecánica (en forma de rotación) en energía eléctrica. Son los encargados de generar la mayor parte de la energía eléctrica consumida en la red, y su respuesta dinámica resulta determinante para la estabilidad del sistema después de una perturbación. Por ello, para simular la respuesta dinámica de un sistema eléctrico es imprescindible modelar adecuadamente los generadores síncronos. Es capaz de convertir energía mecánica en eléctrica cuando opera como generador y energía eléctrica en mecánica cuando operada como motor. Los GS funcionan bajo el principio de que en un conductor sometido a un campo magnético variable crea una tensión eléctrica inducida cuya polaridad depende del sentido del campo y su valor del flujo que lo atraviesa. La razón por la que se llama generador síncrono es la igualdad entre la frecuencia eléctrica como la frecuencia angular es decir el generador girara a la velocidad del campo magnético a esta igualdad de frecuencias se le denomina sincronismo. Esta máquina funciona alimentando al rotor o circuito de campo por medio de una batería es decir por este devanado fluirá CC. mientras q en el estator o circuito de armadura la corriente es alterna CA. Cuando un generador síncrono está sometido a carga, la tensión inducida sufre cambios por lo que se deberá utilizar equipos auxiliares que garanticen una óptima operación del mismo. ANALISIS FASORIAL Analizando el diagrama fasorial correspondiente a un estado, en el cual se mantiene constante la potencia activa, la frecuencia y la tensión en bornes del generador

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De aquí podemos sacar las siguientes conclusiones:  El fasor de la corriente en el estator (I), se desplaza sobre una recta vertical, de forma de mantener I cos ϕ = constante.  El fasor de la fuerza electromotriz inducida (E), se desplaza sobre otra recta horizontal de forma tal que EF sen δ = constante.  Si disminuimos la corriente de excitación, disminuye la fuerza electromotriz inducida, hasta el valor EF1, con lo cual la caída de tensión en la reactancia sincrónica es: j XS I1, lo que lleva a que la corriente en el estator I1, ocupe una nueva posición disminuyendo su módulo.  En forma análoga si volvemos a disminuir la corriente de excitación hasta un valor tal que la fuerza electromotriz sea EF2, la corriente será I2, la cual está en fase con la tensión en bornes del generador y su valor será mínimo.  Disminuyendo nuevamente la corriente de excitación hasta obtener EF3, la corriente será I3, la cual ha aumentado su valor pero se encuentra en adelanto con respecto a la tensión en bornes del generador.  O sea que con la modificación de la corriente de excitación lo que hemos modificado es la potencia reactiva que la máquina entrega, pasando de potencia reactiva inductiva, a potencia reactiva capacitiva, siendo el valor de mínima corriente cuando entrega solamente potencia activa.  Por lo tanto la potencia reactiva demanda por la red a la cual se encuentra alimentando el generador, se modifica mediante la corriente de excitación del generador.  En cambio la potencia activa que la misma suministra a la red se modifica actuando sobre la máquina impulsora, modificando la cúpula del mismo, ya que su velocidad se debe mantener constante ya que la frecuencia así lo es.  El modelado del generador depende del tipo de análisis que se pretenda realizar, el enfoque dado en esta presentación será el correspondiente a un modelo simplificado para el análisis de estado estable.

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CURVAS EN V DEL GENERADOR Las curvas que representan la relación de corriente de campo a corriente de armadura, cuando se mantienen en el eje y la potencia en la carga constante son denominadas curvas V, por la forma que toman al graficarlas. Con líneas segmentadas se indican las características a factor de potencia constante.

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PROBLEMA PARA SIMULACION Determinar las curvas en V de un generador de 50 MVA, 30 kV con reactancia de 9 Ohm, para las potencias activas de 25%, 50% y 75% cuando se varia el sistema de excitación para variar el factor de potencia de 0,4 en adelanto hasta 0,4 en retraso. Asumir que de las pruebas de vacío se encontró que E = 2000If Voltios. DIAGRAMA DE FLUJO CURVAS EN V DE UN GENERADOR

INGRESAMOS LOS DATOS(P;Ø;Xs;V;E;S)

Definimos un vector ángulo Angulo=ang:-0.01:ang;

Determinar las corrientes de armadura fasorialmente

Hallar las matrices de las

Ia1p=Ia1.*cos(Angulo) Potencias +1i*Ia1.*sin(Angulo); P25=P25*ones(1,length(Angulo)

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Hallamos la tensión Inducida E para cada potencia P E1=V+Xs*Ia1

Calculamos las Corrientes de Campo If para cada P If=E1ab/2

Ploteamos Ia en función de If vs IA1 con el comando plot(If1,Ia1,'r','LineWidth',3

PONEMOS LOS TITULOSDE LOS EJES EN LA GRAFICA title('CURVAS V EN UN GENERADOR'); xlabel('Corriente directa del Campo (If)A'); ylabel('Corriente del Estator (Ia)KA');

SE PROCEDE A ANALIZAR EL GRAFICO

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Universidad Nacional De San Agustín Análisis De Sistemas De Potencia 1 PROGRAMACION EN MATLAB %Dterminar las curvas en V de un generador de 50MA 30KV con de %9ohm Para las potnecias activas de 25%, 50%, 75% cuando se %sistema de exitacion para variasr el factor de potencia de adelanto %hasta 0.4 en retraso.Asumir que de las pruebas de vacio se E=2000If Voltios.

P25=12.5; P50=25; P75=37.5; Angulo=ang:-0.01:-ang; P25=P25*ones(1,length(Angulo)); P50=P50*ones(1,length(Angulo)); P75=P75*ones(1,length(Angulo)); V=(30/sqrt(3)+1i*0); Xs=9; ang=acos(0.4); %ang=linspace(-acosd(0.4),acosd(0.4),64); Ia1=P25./(3*V*cos(Angulo)); Ia2=P50./(3*V*cos(Angulo)); Ia3=P75./(3*V*cos(Angulo)); %La corriente Ia como fasor Ia1p=Ia1.*cos(Angulo)+1i*Ia1.*sin(Angulo); Ia2p=Ia2.*cos(Angulo)+1i*Ia2.*sin(Angulo); Ia3p=Ia3.*cos(Angulo)+1i*Ia3.*sin(Angulo); %E1=V+Xs*Ia1 E1=V+(0+1i*9).*Ia1p; E2=V+(0+1i*9).*Ia2p; E3=V+(0+1i*9).*Ia3p; E1ab=abs(E1); E2ab=abs(E2); E3ab=abs(E3); If1=E1ab/2; If2=E2ab/2; If3=E3ab/2; plot(If1,Ia1,'-r','LineWidth',3); hold on plot(If2,Ia2,'-g','LineWidth',3); plot(If3,Ia3,'-b','LineWidth',3); hold off title('CURVAS V EN UN GENERADOR'); xlabel('Corriente directa del Campo (If)A'); ylabel('Corriente del Estator (Ia)KA'); grid on text(11,0.4,'P25%'),text(13,0.9,'P50%'),text(16,1.6,'P75%')

reractancia varia el 0.4 en encontro que

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Universidad Nacional De San Agustín Análisis De Sistemas De Potencia 1 IMAGEN DE LAS CURVAS EN V DETERMINADAS EN MATLAB

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