<p style=”text-align: justify;”>La curva V y el control del factor de potencia del generador están estrechamente relacionados entre sí. La curva en V del generador es básicamente un gráfico de variación de la corriente de armadura con el cambio en la corriente de campo. Para una potencia constante, la curva V solo se puede obtener para un generador conectado a una barra/red infinita. No existe tal curva para un generador aislado.
Para un generador síncrono con resistencia de devanado de armadura cero, la ecuación de voltaje se da como
Ef = Vt + jIaXs
De la ecuación anterior, podemos dibujar la relación fasorial entre el voltaje de excitación Ef y el voltaje terminal Vt como se muestra en la figura a continuación.
Del fasor anterior, podemos tener tres casos.
Caso 1: cuando el voltaje de excitación es Ef1.
Como se desprende claramente del fasor, cuando el voltaje de excitación es Ef1, el generador está subexcitado y la corriente de carga Ia1 está adelantando al Vt = Vb = voltaje de bus infinito. Por lo tanto, podemos decir que un generador subexcitado conectado a un bus infinito opera con un factor de potencia líder y absorbe la potencia reactiva de la red.
Caso 2: cuando el voltaje de excitación es Ef2.
Con el aumento de la corriente de campo, la fem de excitación aumenta. Para la fem de excitación Ef2, la corriente de carga Ia2 está en fase con el voltaje terminal Vt = Vb = Voltaje de bus infinito. Por lo tanto, el generador está operando con un factor de potencia unitario y, como se desprende del fasor, el generador normalmente está excitado. Esto significa que el Generador no absorberá ni entregará potencia reactiva de/a la Red.
Caso 3: cuando el voltaje de excitación es Ef3.
Para Ef3 más que Ef2, la corriente de carga Ia3 va a la zaga de la tensión terminal Vt. En este caso, el generador está sobreexcitado y, por lo tanto, entrega la potencia reactiva a la Red/Bus Infinito.
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Curva V del generador
Después de haber discutido el concepto detrás de los tres casos, es mejor trazar una curva entre la corriente de campo y la corriente de armadura. Esta curva se conoce popularmente como la curva en V del generador conectado al bus infinito.
“La curva en V del generador es un gráfico de variación de la corriente de armadura con el cambio en la corriente de campo. “ Esta curva para el generador conectado al bus infinito se muestra a continuación.
Diferencia en los comportamientos del Generador Aislado del Conectado a la Red
La diferencia entre los comportamientos del generador aislado y el del generador conectado a un bus infinito se puede resumir a continuación.
Velocidad
Cuando aumenta la velocidad de un generador aislado, su voltaje de excitación y voltaje terminal aumentan como Ef = 1.414πfNphØ. Su frecuencia de salida f = PN/120 también aumenta y por lo tanto aumenta su reactancia síncrona.
Pero la velocidad del generador conectado a la red o bus infinito no se puede alterar como su frecuencia de operación y, por lo tanto, la velocidad se rige por la frecuencia de la red o bus infinito. Además, el voltaje del terminal está fijado por el voltaje de la red.
Excitación de campo
El aumento de la corriente de campo para el generador aislado aumenta el voltaje de excitación y, por lo tanto, el voltaje terminal. Por lo tanto, el factor de potencia operativo no depende de la excitación, sino que solo depende de la naturaleza de la carga conectada al generador.
Pero para el generador sincronizado con la red, el aumento de la excitación cambiará el factor de potencia operativo del generador de líder a retardado como se desprende de la curva en V.
Entrada del motor principal
El aumento de la entrada de Prime Mover aumenta la velocidad de un generador aislado. Debido al aumento de la velocidad, aumenta la fem de excitación y, por lo tanto, el voltaje terminal. Por lo tanto, la potencia de salida P = EfVtSinδ / Xs aumenta.
Pero para el generador conectado a la red, el aumento en la entrada de movimiento principal no altera la velocidad del generador y, por lo tanto, la fem de excitación y el voltaje terminal. La potencia más bien activa entregada a la red aumenta a medida que aumenta el ángulo de carga debido al desplazamiento Ef del voltaje de la red Vt = Vb.
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