carta de operacion

7/24/2019 Carta de Operacion

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Determinacin de la carta de operacin de ungenerador sncrono mediante pruebas de campo

El trabajo detalla la metodologa empleada en centraleshidroelctricas para la determinacin de las cartas de operacin desus unidades.Las cartas de operacin de un generador, son grfcas quedeterminan la regin de operacin estable de una maquina; por talrazn, es mu importante que todas las salas de despacho de energatengan esta in!ormacin para las operaciones diarias de la unidadgeneradora en el sistema de potencia. "s mismo, estas cartas nosproporcionan in!ormacin de los lmites de operati#idad de la unidadgeneradora, que permiten tomar decisiones en cuanto al grado derepotenciacin que se puede e!ectuar en la mquina.

Interpretacin de la carta de operacin

En la fg. $, se obser#a una carta de operacin de un generadorsncrono, en el podemos #er que la interseccin de los lmites deoperacin determinan la regin sobre la cual la mquina opera en!orma confable segura, as mismo, dentro de esta regin podemosdeterminar un rea de operacin ptima del generador limitada por elngulo de !actor de potencia.

%sicamente los lmites de operacin se representan por cinco cur#asque son las siguientes&

' (orriente m)ima del estator.' *otencia m)ima del motor primo.' (orriente m)ima de e)citacin.' (orriente mnima de e)citacin.' Lmite de estabilidad

En esta carta de operacin se puede determinar las di!erentescombinaciones de potencia acti#a reacti#a que pueden serproducidos por el generador a di!erentes !actores de potencia ngulos de torque.


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+ig. $& (arta de operacin un generador sncrono

COMO DETERMINAR LAS CR!AS DE LA CARTA DE LAO"ERACI#N

Determinacin de la corriente m$%ima del estatorLa corriente en el de#anado del estator produce una ele#acin de latemperatura del conductor su ambiente circundante, sin embargo, apesar de la presencia de los sistemas de en!riamiento del generador,e)iste una corriente m)ima -ama) que si se e)cede pro#ocar quela temperatura de los de#anados del estator alcance ni#eles altossufcientes para da/ar el sistema de aislamiento de la mquina.En muchos casos para establecer la carta de operacin escon#eniente considerar la corriente m)ima del estator como lacorriente nominal establecida en el dato de placa del generador.-ama) 0 -nom

+ig. 1.2 Lugar geomtrico de la corriente m)ima


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del estator

Determinacin de la potencia del motor m$%imoEste lmite esta determinado por la capacidad de la mquina motriz3urbina debido a limitaciones propias de !abricacin, el cual le

impide entregar ms que cierta cantidad de potencia m)ima.El lugar geomtrico de este lmite se representa mediante una rectaparalela al eje 4, a una distancia de magnitud igual a la potenciam)ima de la turbina. En la +ig. 5 podemos obser#ar como este lugargeomtrico limita la potencia acti#a que puede entregar el generador.

+ig.5.2 Lmite de la potencia m)ima del motor

Determinacin de la corriente de e%citacin m$%ima & mnimaen generadores de polos lisosLa !uerza electromotriz +E6 inducida en el estator est limitada porla corriente de e)citacin que se encuentra restringida por elcalentamiento del de#anado del rotor o por caractersticas propias dela e)citatriz.

+ig. 7.2 8iagrama !asorial simplifcado de un generador de polos lisos


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+ig. 9.2 Lugar geomtrico de la corrientem)ima de e)citacin para un generador de

polos lisos

Determinacin de la corriente de e%citacin m$%ima & mnimaen generadores de polos salientesEl lugar geomtrico para determinar los lmites m)imo mnimo dee)citacin de un generador sncrono de polos salientes, se obtiene en!orma similar al caso anterior, a partir del diagrama !asorialsimplifcado #er +ig. : de las ecuaciones de potencia especfcaspropias para este tipo de generador.

+ig. :.2 8iagrama !asorial simplifcado de un generador de polossalientes.

+ig. .2 (onstruccin del lugar geomtrico dellmite de la corriente mnima de e)citacin para


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[email protected] los generadores no se acercan a este lmite siendo losngulos tpicos de torque entre $9 a 1?B a plena carga.Col#iendo a las cartas de operacin, este lmite terico corresponde auna lnea paralela al eje de la potencia acti#a en el punto 25Ca1Ds,?. El lmite prctico de estabilidad se obtiene trazando

circun!erencias para di!erentes #alores de potencia, luego a partir dela intercepcin de estas circun!erencias con el lmite de estabilidadterico, se decrementa cada potencia m)ima en un $? a 1?F de lapotencia acti#a nominal. Los puntos obtenidos se trasladanhorizontalmente, hasta interceptar con la circun!erenciacorrespondiente. El lugar geomtrico resultante de la unin de lospuntos corresponde al lmite de estabilidad permanente prctico #er+ig. G.

+ig G.2 Lmite de estabilidad en generadores depolos lisos

Determinacin del lmite de estabilidad en generadores depolos salientes" partir de la siguiente ecuacin


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DIADRAMA DE 'L(O

Las cartas de operacin deun generador, son grfcas

que determinan la regin deoperacin estable de una

maquina

6odelamiento de la cartaoperacin de un generador

La carta de operacin de ungenerador sncrono

"s mismo, estas cartas nosproporcionan in!ormacin de los

lmites de operati#idad de launidad generadora, que

permiten tomar decisiones encuanto al grado de

repotenciacin que se puedee!ectuar en la mquina.

forj = 1:n;

t=linspace(0,pi,500);

horas=6:12;

hor=pi/2-(j-1)*2*pi/(n-1);

plot([0 1.1**cos(hor)!,[0

1.1**sin(hor)!,":#","$ine%i&th",0.1)

te't(1.1**cos(hor),1.1**sin(hor),

[,n2str(1.1**sin(hor)/srt((1.1**cos(ho

r))+2(1.1**sin(hor))+2))!)

en&

La corriente m)ima del estator


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*otencia m)ima del motor primo

a'=6 %

=a'.*ones([1,1000!);

plot(t2,,"#","$ine%i&th",2)

corriente a'ia inia &e'citacion

=

fp=linspace(0,1,100);

fp=0.6;

theta=acos&(fp)

3&=2.426;

a=/(*7a);

8f9=7a(a*cos&(theta)j*a*sin&(-

theta))*(j*(3&));

8f=a#s(8f9);

fi=anle(8f9)*(10/pi)

f=(*7a+2)/3&;

r=(*8f*7a)/3&;t=linspace(0,1,1000);rr=r*0.05;

'=r*cos((pi/4)*t)-f;

=r*sin((pi/4)*t);

'1=rr*cos((pi)*t)-f;

1=rr*sin((pi)*t);

plot(',,"r",'1,1,"","$ine%i&th",2)

title("cr9as consi&eran&o e es

&e polos lisos")

ri&

(orriente m)ima mnima dee)citacin


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*JK


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plot(',,"r",'1,1,"","$ine%i&th",2)

title("cr9as consi&eran&o e es &e polos lisos")

ri&

a'is([-1.1* 1.1* 0 1.1* !)

n=0

forj = 1:n;t=linspace(0,pi,500);

horas=6:12;

hor=pi/2-(j-1)*2*pi/(n-1);

plot([0 1.1**cos(hor)!,[0 1.1**sin(hor)!,":#","$ine%i&th",0.1)

te't(1.1**cos(hor),1.1**sin(hor),

[,n2str(1.1**sin(hor)/srt((1.1**cos(hor))+2(1.1**sin(hor))+2))!

)

en&

hol& off

JEHML3"8KH 8EL *JK1:?(orriente ma)ima hallada

* 0 G9.????*otencia acti#a hallada

)o 0 29$.????

)$ 09$.????impedancia

theta 0 7?.959G"ngulo del !actor de potenciadado !p0?.:


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-mpedancia

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