Simulcion Digsilent Lab 04

SIMULACIÓN EN DIGSILENT Y MATLAB DE LOS EJERCICIOS RESUELTOS DEL LIBRO HADI SAADAT

Ejemplo 3.1 Un generador síncrono trifásico de 50-MVA, 30-kV, 60 Hz tiene una reactancia síncrona de 9Ω por fase y una resistencia despreciable. El generador está entregando bus

nominal. (a) Determine la tensión de excitación por fase E y el ángulo de potencia 6 (b) Con la excitación mantenida constante en el valor encontrado en (a), el par motor se reduce hasta que el generador entrega 25 MW. Determine la corriente de armadura y el factor de potencia. (c) Si el generador está funcionando a la tensión de excitación de la parte (a), ¿cuál es la potencia máxima en estado estacionario que la máquina puede entregar antes de perder la sincronización? Además, encuentre la corriente de armadura correspondiente a esta potencia de potencia máxima a un factor de potencia de 0.8 que se retrasa en la tensión nominal del terminal a un infinito (a) La potencia aparente trifásica S3Ø= 50Lcos 0.8 = 50∟36.87 ° MVA = 40 MW +380 Mvar La tensión nominal por fase es V=30/√3=17.3220 kv La corriente nominal es Ia= S3Ø/3V= (50L-3687) 10^3/ 3(17.32L0°)=962 .25L-36.87 ° A La tensión de excitación por fase de (3.12) es E =17320.5 + (j9) (962.25L-36.87)=23558L17.1° V La tensión de excitación por fase (línea a neutro) es 23.56 kV y el ángulo de potencia es de 17.1 °

(b) Cuando el generador entrega 25 MW desde (3.21) el ángulo de potencia es

La corriente de armadura es

El factor de potencia viene dado por cos (53.43) =0.596 retrasos.

(d) La potencia máxima se produce a Ϩ =90

La corriente de armadura es

La potencia de potencia es Dado por cos (36.32) =0.8057 adelantado

Simulación en digsilent

Ejemplo 3.2 El generador del Ejemplo 3.1 entrega 40 MW a una tensión de terminal de 30 kV. Calcule el ángulo de potencia, la corriente de armadura y el factor de potencia cuando la corriente de campo se ajusta para las siguientes excitaciones. (a) El voltaje de excitación se reduce a 79.2 por ciento del valor encontrado en el Ejemplo 3.1 (b) El voltaje de excitación se reduce a 59.27 por ciento del valor encontrado en el Ejemplo 3.1.

(c) Encuentre la excitación mínima por debajo de la cual el generador perderá el sincronismo. (a) La nueva tensión de excitación es E= 0.792 x 23, 558 =18, 657 V Desde (3.21) el ángulo de potencia es

La corriente de armadura es

El factor de potencia viene dado por cos (0) =1 (b) La nueva tensión de excitación es E =0.5927 x 23, 558 =13, 963 V Desde (3.21) el ángulo de potencia es

La corriente de armadura es

A partir del ángulo de fase actual, el factor de potencia es cos 36.87= 0.8 adelanto. El generador está subexcitado y en realidad está recibiendo potencia reactiva. (c) Desde (3.23), la exc excitación itación mínima correspondiente a Ϩ=90 ° es

La corriente de armadura es

El ángulo de fase actual muestra que el factor de potencia es cos 68.2 =0.37 adelantado. El generador está subexcitado y está recibiendo rec ibiendo potencia reactiva

Ejemplo 3.3 Para el generador del Ejemplo 3.1, construya la curva V para la potencia nominal de 40 MW con una excitación de campo variable de 0.4 factor de potencia que lleva a un retraso de 0.4 del factor de potencia. Supongamos que la característica de circuito abierto en la región operativa viene dada por E-2000I V El siguiente comando MATLAB da como resultado la curva V que se muestra en la Figura 3.7.

SIMULACION P=40; V=30/sqrt(3)+j*0;% V=30/sqrt(3)+j*0; % de potencia real, MM%de tensión de fase, kV Zs=j*9; %de impedancia síncrona ang=acos(0.4); theta=ang:-0.01:-ang; % De ángulo 0.4 que lleva a 0.4 rezagados pf P=P*ones (1,length(theta)); % genera una matriz del mismo tamaño Iam=P./(3*abs(V)*cos (theta)); % magnitud actual Ia=Iam.*(cos(theta)+j*sin(theta)); % corriente phasor E=V+Zs.*Ia;%tensión E=V+Zs.*Ia;%tensión de excitación phasor Em=abs(E); % magnitud de tensión de excitación, kV If= Em*1000/2000; Em*1000/2000;% % corriente de campo, A plot(If, Iam), grid, xlabel( 'If-A' 'If-A') ) ylabel('Ia ylabel('Ia kA '), ' ), text(3.4, 1,' 1, ' Leading pf ' ) text(13,1, 'Lagging pf'),text(9, pf' ),text(9, .71, 'Upf' 'Upf') )