Lista de Exercícios Resolvidos - Máquinas Síncronas Polos Salientes e Gráfico de Capacidade

UFMS FAENG Curso de Engenharia Elétrica Máquinas Síncronas 2024 CAPÍTULO 2 Polos Salientes e Gráfico de Capacidade 1 Um gerador síncrono de polos salientes 15 kVA 230 V trifásico ligação estrela alimenta carga nominal com fator de potência 08 atrasado Sabendo se que Xd 20 Xq 10 e Ra é desprezível pede se a O ângulo de carga b As componentes I d e Iq c A regulação 2 Um gerador síncrono trifásico polos salientes 380 V ligação estrela opera com um ângulo de carga de 20 graus enquanto desenvolve uma potência de 75 kW trifásica As constantes da máquina são por fase Xd 25 e Xq 10 Ra é desprezível Calcule a regulação de tensão para as condições de operação dadas 3 As reatâncias Xd e Xq de um gerador síncrono de polos salientes são respectivamente 11 e 07 pu A resistência Ra é desprezada Se o gerador fornece potência aparente nominal com fator de potência 09 indutivo com tensão nominal nos seus terminais pedese a As componentes I d e Iq b A tensão de excitação Ef c As potências eletromagnética e de relutância desenvolvidas d Traçar o diagrama fasorial em escala aproximada com todos os elementos V Ef Ia Id Iq XdId XqIq 4 Um gerador síncrono trifásico ligação estrela seis polos 50 kVA 480 V 50 Hz alimenta carga nominal com FP 08 atrasado A reatância síncrona é 10 por fase Considere que o gerador é acionado por uma turbina a vapor capaz de prover até 45 kW As perdas por atrito e ventilação são iguais a 15 kW e as perdas no núcleo são iguais a 10 kW a Esboce a curva de capabilidade para este gerador inclusive o limite de potência da máquina primária b Pode este gerador fornecer uma corrente de linha de 56A com FP 07 atrasado Sim ou não Porquê c Qual é a máxima potência reativa que este gerador pode fornecer d Se o gerador fornece 30kW de potência real ativa qual é a máxima potência reativa que pode ser fornecida simultaneamente 5 Um gerador síncrono trifásico 5 MVA 11 kV 60 Hz tem reatância síncrona de 1 pu Sabese que o gerador opera com FP 08 atrasado nominal e que a corrente do estator pode atingir com segurança até 10 acima da sua corrente nominal A potência máxima fornecida pela máquina primária está limitada a 90 da potência nominal do gerador a Utilizando os limites de potência aparente de potência ativa e de potência reativa trace a curva de capacidade capabilidade em pu para este gerador indicando a região de operação da máquina b Admitindo operação com tensão nominal determine a potência reativa pu máxima que pode ser fornecida pelo gerador Respostas 1 a 1096o b o d 79 2792 Iˆ A e o q 1096 2526 Iˆ A c R 4021 2 R 1366 3 a Id0786423º Iq0622577º b 1762577º 4 a S 50 kVA Q 230 kvar DE 263 kvar Pmec 425 kW b Não c Q 33 kvar d Q 315 kvar 5 b Q 088 pu Exercício proposto A Figura abaixo mostra a curva de capacidade de um gerador síncrono acionado por uma hidroturbina a Este gerador pode produzir 80 MW de potência ativa e 100 MVAr de potência reativa atrasada Se sua resposta for Não indique o fator que limita a saída do gerador b Este gerador pode fornecer 120 MW reais de potência a um fator de potência atrasado de 092 Se sua resposta for Não indique o fator que limita a saída do gerador c Este gerador pode fornecer 125 MW reais de potência a um fator de potência atrasado de 097 Se sua resposta for Não indique o fator que limita a saída do gerador d Se o nível de água do reservatório cair abaixo do valor de projeto qual é o impacto na capacidade deste hidogerador