/ / Synkron Impedans Metode

Synkron Impedans Metode

De Synkronimpedans Metode eller Emf Metode er basert på konseptet om å erstatte effektenav armaturereaksjon ved en imaginær reaktanse. For beregning av reguleringen krever den synkrone metoden følgende data; De er armaturmotstanden per fase og åpen kretskarakteristikk. Den åpne kretskarakteristikken er grafen til kretsspenningen og feltstrømmen. Denne metoden krever også kortslutningskarakteristikk som er grafen til kortslutningen og feltstrømmen.

Innhold:

For en synkron generator er følgende ligningen gitt nedenfor

synkron-impedans-metode-eq-1

Hvor,

synkron-impedans-metode-eq-2-

For å beregne synkronimpedansen, Zs er målt, og deretter verdien av Een er beregnet. Fra verdiene til Een og V, beregnes spenningsreguleringen.

Måling av synkronimpedans

Måling av synkron impedans gjøres ved hjelp av følgende metoder. De er kjent som

  • DC resistens test
  • Åpne krets test
  • Kortslutningstest

DC resistens test

I denne testen antas det at vekselstrømmen er stjerne forbundet med DC feltviklingen åpen som vist i kretsdiagrammet nedenfor.

Synkron-Impedance-Methos-fig-1
Det måler DC-motstanden mellom hvert par terminaler enten ved bruk av en ammeter-voltmeter-metode eller ved bruk av Wheatstone-broen. Gjennomsnittet av tre sett med motstandsverdi Rt er tatt. Verdien av Rt er delt med 2 for å oppnå en verdi av DCmotstand per fase. Siden den effektive AC-motstanden er større enn DC-motstanden på grunn av hudeffekten. Derfor oppnås den effektive AC-resistansen per fase ved å multiplisere DC-motstanden med en faktor 1,20 til 1,75 avhengig av maskinens størrelse. En typisk verdi å bruke i beregningen ville være 1,25.

Open Circuit Test

I åpen krets test for å bestemme synkronimpedansen,vekselstrømmen kjører ved nominell synkron hastighet, og lastklemmene holdes åpne. Dette betyr at belastningene er koblet fra, og feltstrømmen er satt til null. Kretsdiagrammet er vist nedenfor.

Synkron-Impedance-Methos-fig-2
Etter å ha satt feltstrømmen til null, økes feltstrømmen gradvis trinnvis. Termospenningen Et måles ved hvert trinn. Eksitasjonsstrømmen kan økes for å få 25% mer enn nominell spenning. En graf tegnes mellom den åpne kretsfasespenningen Ep = Et/ √3 og feltstrømmen If. Kurven oppnår således kalt Open Circuit Characteristic (O.C.C). Formen er den samme som normal magnetiseringskurve. Den lineære delen av O.C.C er utvidet til å danne en luftgapslinje.

De Open Circuit Characteristic (O.C.C) og luftgapslinjen er vist i figuren under.

åpen-krets-test

Kortslutningstest

I kortslutningstest, armature terminaler er shorted gjennom tre ammeters som vist i figuren nedenfor.

Synkron-Impedance-Methos-fig-4
Feltstrømmen skal først reduseres tilnull før du starter alternatoren. Hvert ammeter må ha et område som er større enn den nominelle fullbelastningsverdien. Alternatoren kjøres da ved synkron hastighet. Samme som i en åpen krets test at feltstrømmen økes gradvis i trinn og ankerstrømmen måles ved hvert trinn. Feltstrømmen økes for å få armaturstrømmer opptil 150% av nominell verdi.

Verdien av feltstrøm Hvis og gjennomsnittet avtre ammeteravlesninger ved hvert trinn er tatt. En graf er tegnet mellom armaturstrømmen Ia og feltstrømmen If. Den karakteristiske slik oppnådd kalles Kortslutningskarakteristikk (S.C.C). Denne egenskapen er en rett linje som vist på figuren under.

Synkron-Impedans-Methos-fig-5

Beregning av synkronimpedans

Følgende trinn er gitt nedenfor for beregning av synkronimpedansen.

  • De åpne kretsegenskapene og kortslutningsegenskapen er tegnet på samme kurve.
  • Bestem verdien av kortslutningsstrømmen Isc og gir den nominelle generatorspenningen per fase.
  • Den synkrone impedansen ZS vil da være lik den åpne kretsspenningen dividert med kortslutningsstrømmen ved feltfeltet som gir den nominelle EMF per fase.

synkron-impedans-metode-eq-3
Den synkronreaktans bestemmes som

synkron-impedans-metode-eq-4

Grafen er vist nedenfor.

Synkron-Impedance-Methos-fig-6
Fra ovenstående figur betrakte feltet nåværende If = OA som produserer nominell generatorspenning per fase. Korresponderende til dette feltstrømmen er åpen kretsspenning AB

Derfor,

synkron-impedans-metode-eq-5

Forutsetninger i den synkronimpedansmetode

Følgende forutsetninger gjort i den synkrone impedansmetoden er gitt nedenfor.

  • Den synkrone impedansen er konstant

Den synkrone impedansen er bestemt fra O.C.C og S.C.C. Det er forholdet mellom åpen kretsspenning og kortslutningsstrømmen. Når O.C.C og S.C.C er lineære, synkron impedans ZS er konstant.

  • Fluksen under testbetingelsene er den samme som under belastningsforhold.

Det antas at en gitt verdi av feltetgjeldende produserer alltid den samme fluxen. Denne antagelsen innfører betydelig feil. Når armaturen er kortsluttet, strømmer strømmen i armaturet den genererte spenningen med nesten 90 grader, og derfor er armaturreaksjonen nesten helt demagnetiserende.

  • Effekten av armaturreaksjonstrømmen kan væreerstattet av et spenningsfall som er proporsjonalt med armaturstrømmen og at armaturreaksjonsspenningsfallet blir lagt til armaturreaktansspenningsfallet.
  • Den magnetiske motviljen mot armaturflensen er konstant uavhengig av effektfaktoren.

For en sylindrisk rotor maskin, denne antagelsener vesentlig sant på grunn av det ensartede luftgapet. Regulering oppnådd ved bruk av en synkron impedansmetode er høyere enn den som oppnås ved faktisk lasting. Derfor kalles denne metoden også Pessimistisk metode.

Ved lavere excitasjoner, ZS er konstant, siden de åpne kretskarakteristikkene sammenfaller med luftspaltlinjen. Denne verdien av ZS kalles lineær eller Umettede synkronimpedans. Men med økende eksitasjon er effekten av metning å redusere ZS og verdiene utenfor den lineære delen av den åpne kretsen kalles som Mettet verdi av den synkroniske impedansen.

Les også: