Pogonska karta sinhronog generatora – PQ dijagram

1. Pogonska karta sinhronog generatora – PQ dijagram • Prikazuje dopuštena radna stanja generatora s obzirom na njegova fizička svojstva i ostale eksploatacione uslove • Često se daje za kompletan agregat – turbina, generator i blok transformator • Ovdje će biti izvedena za Turbogenerator

2. Pogonska karta TG • Fazorski dijagram TG, naponski i strujni (dobijen iz naponskog dijeljenjem svih veličina sa sinhronom reaktansom) Slika preuzeta sa sajta FER Zagreb, predavanja Prof. Zlatka Maljkovića

3. Pogonska karta TG • Množenjem svih fazora strujnog dijagrama sa naponom, dobija se dijagram snaga, PQ dijagram Isto

4. Pogonska karta TG • Krug sa centrom u koordinatnom početku PQ dijagrama poluprečnika koji je jednak nominalnoj struji statora (I=1p.u.) definiše ograničenje po struji statora – dopušteno zagrijavanje namotaja statora Isto

5. Pogonska karta TG Krugovi sa centrom u početku fazora ems PH, E0, definišu minimalnu i maksimalnu struju pobude Isto

6. Pogonska karta TG Ograničenje po stabilnosti /2 (teorijsko) 10-20% rezerve praktično Isto

7. Pogonska karta TG Isto

8. Pogonska karta TG

9. Pogonska karta TG Generator nominalnih podataka: 75MVA, cos=0.8, 60MW, 11.8kV 3000 obr/min, SCR=0.63 (short circuit ratio), maksimalna pobudna struja 500A Short circuit ratio, SCR, mi smo označavali sa  i definisali sinhronu reaktansu kao Xs=1/=1/SCR=1/0.63=2.94/fazi

10. Pogonska karta TG Pogonsku kartu ćemo crtati za trofazne snage Najudaljenija tačka na Q osi je ona definisana strujom koja se dobija za E0=0, tj odnosom U/Xstj. 11.8/(2.943)=2.317kA Odgovarajuća reaktivna snaga je Q=3XsI2=47.35MVAr Tačka O’ na dijagramu Na slici je dato nekoliko polukrugova koji odgovaraju različitim prividnim snagama tj strujama, pri stalnom naponu, pri čemu je najbitniji onaj poluprečnika 75MVA Polukrugovi crtani iz centra O’ odgovaraju konstanim vrijednostima ems PH, E0 tj. konstantnim pobudama Nominalna snaga turbine je 60MW, linija efg Luk gh definiše limit agregata usled maksimalne struje armature

11. Pogonska karta TG Luk hj je definisan limitom po pobudnoj struji, pri čemu je u ovom primjeru pretpostavljeno da je limit po pobudnoj struji 2.5 nominalne struje pobude Luk ed definiše limit po stabilnosti generatora pri njegovom kapacitivnom opterećenju tj kada je generator podpobuđen U ovom primjeru je praktični limit stabilnosti uzet sa marginom 10% Tačka g je nominalna radna tačka – design point Radno područje generatora je osjenčeno i važi za nominalni napon. Za manji napon, recimo 5%, cio opseg dozvoljenog rada se smanjuje za taj procenat, sem pobudne vrijednosti i maksimalne snage turbine

12. Pogonska karta TG

13. Pogonska karta TG Primjer: sa pogonske karte odrediti pobudu generatora i ugao opterećenja za nominalno opterećenje, 60MW a) cos=0.8 ind b) cos=1.0 Sa dijagrama slijedi: a) E=2.3p.u. i =330 b) E=1.7p.u. i =500 Provjera računskim putem: 60x106=(11800x(11800x2.3)) / 2.94 sin =33.40 kod cos=0.8 ind =48.2 kod cos=1.0

14. Pogonska karta HG • 1 – maksimalna snaga Pmax ograničena pogonskom mašinom, • 2 – minimalna snaga Pmin ograničena kod nekih vrsta vodenih turbina, • 3 - granica maksimalnih induktivnih opterećenja zbog pregrijavanja pobudnog namotaja, • 4 - praktična granica statičke stabilnosti u kapacitivnom, poduzbuđenom području, • 5 - granica po maksimalnoj struji armature Imax zbog pregrijavanja namotaja armature, • 6 - granica po minimalnoj pobudnoj struji If min.