A máquina motriz de um gerador síncrono trifásico de
, dois polos e FP 0,8 atrasado tem uma velocidade a vazio de 3650 RPM e uma velocidade de plena carga de 3570 RPM. Ele está operando em paralelo com um gerador síncrono de
, quatro polos e FP 0,85 atrasado, cuja máquina motriz tem uma velocidade a vazio de 1800 RPM e uma velocidade de plena carga de 1780 RPM. As cargas alimentadas pelos dois geradores consistem em 300 KW , com FP 0,8 atrasado.
a) Calcule as quedas de velocidade dos geradores 1 e 2 .
b) Encontre a frequência de operação do sistema de potência.
c) Qual a potência que é fornecida por cada um dos geradores desse sistema?
d) O que os operadores dos geradores devem fazer para ajustar a frequência de operação em 60 Hz ?
e) Se a tensão de linha for 460 V , o que os operadores dos geradores devem fazer para corrigir a tensão baixa de terminal?
a) Calcule as quedas de velocidade dos geradores 1 e 2 .
b) Encontre a frequência de operação do sistema de potência.
c) Qual a potência que é fornecida por cada um dos geradores desse sistema?
d) O que os operadores dos geradores devem fazer para ajustar a frequência de operação em 60 Hz ?
e) Se a tensão de linha for 460 V , o que os operadores dos geradores devem fazer para corrigir a tensão baixa de terminal?
Passo 1
O enunciado apresenta dois geradores síncronos em paralelo alimentando uma carga de
a
atrasado.
Gerador 1: polos,
,
,
.
Gerador 2: polos,
,
,
.
Para resolver este problema, necessitamos calcular a característica de droop (queda de velocidade/frequência x potência) e analisar o compartilhamento de carga em paralelo.
Gerador 1:
Gerador 2:
Para resolver este problema, necessitamos calcular a característica de droop (queda de velocidade/frequência x potência) e analisar o compartilhamento de carga em paralelo.
Passo 2
Calculamos a queda de velocidade a plena carga em cada máquina:
Em seguida, convertemos essas quedas em droop de frequência (Hz) por plena carga, utilizando
:
Assim, a característica droop (Hz por kW) é
Passo 3
Em paralelo, a frequência comum satisfaz
com
. Igualando:
Como
, temos
,
. Portanto, a frequência de operação é
Passo 4
Para restaurar a frequência para
, os operadores devem aumentar a potência mecânica dos dois geradores (abrir um pouco mais as válvulas de admissão do motor primário ou aumentar o fluxo de vapor/combustível), ou seja, elevar o ponto de ajuste do governador até que
volte a
.
Para corrigir a tensão baixa de até
, deve-se aumentar a excitação (corrente de campo) de cada gerador, elevando o fluxo magnético e, consequentemente, a tensão de terminal.
Para corrigir a tensão baixa de
Resposta
(a)
,
.
(b) .
(c) ,
.
(d) Aumentar a potência mecânica (ajustar os governadores) até .
(e) Aumentar a excitação dos geradores para elevar a tensão de a
.
(b)
(c)
(d) Aumentar a potência mecânica (ajustar os governadores) até
(e) Aumentar a excitação dos geradores para elevar a tensão de