Problema MS1

Fundamentos de Energia Eléctrica
Problemas das Aulas Práticas – Máquina Síncrona
Problema MS1
Uma máquina síncrona de Sn = 150 MVA, Vn = 10 kV, 20 pólos, f = 50 Hz, tem uma
reactância síncrona Xs = 0,8 pu.
A máquina está a funcionar como gerador, ligado a uma rede infinita.
Admita que a máquina está a funcionar a 80% da carga nominal, com tensão
V = 1,05 pu e factor de potência 0,85 indutivo.
1.
Determine a fem e o ângulo de potência.
Considere que se dá um aumento de 10% na corrente de excitação, mantendo constante a potência activa e a tensão.
2.
Calcule os novos valores do ângulo de potência, da corrente e do factor de
potência.
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Problemas das Aulas Práticas – Máquina Síncrona
Problema MS2
Um gerador síncrono caracterizado por Vn = 10 kV, Sn = 100 MVA, Xs = 0,9 pu,
f = 50 Hz e 20 pólos, está a alimentar uma carga de 50 MW e uma tensão 10,5 kV.
Sabe-se que o ângulo de potência da máquina é 21º.
1.
Calcule o factor de potência da carga.
Suponha que a carga em causa é constituída por uma linha com uma reactância
XL = 0,05 pu e por um motor síncrono com as mesmas características do gerador.
2.
Calcule a fem do motor e o seu ângulo de potência.
3.
Desenhe o diagrama fasorial de todas as grandezas do gerador e do motor.
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Problemas das Aulas Práticas – Máquina Síncrona
Problema MS3
Uma máquina síncrona de 10 kV,50 Hz, com uma potência nominal de 100 MVA, 20
pólos, e uma reactância síncrona de 0,9 pu está instalada numa central hidroeléctrica.
No funcionamento como gerador, a máquina síncrona pode regular o factor de potência entre 0,8ind e 0,9cap, em condições de tensão, frequência e carga nominal.
1.
Calcule os valores da fem e do ângulo δ, correspondentes aos limites de
regulação do factor de potência.
A central é ligada a uma rede infinita através de uma linha de 60 kV, com uma reactância de 0,4 Ω/km e um comprimento de 20 km. Pretende-se o funcionamento do
gerador com carga nominal e tg(φ)=0,4ind.
2.
Calcule o valor da fem e do ângulo de potência
3.
Indique, justificadamente, se é possível a situação de funcionamento pretendida.