II Examen de Maquinas Eléctricas

II Examen de Maquinas Eléctricas - Generadores Síncronos Nombre y Apellido: 1.

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Un generador síncrono de 13.8 kV, 50MVA, factor de potencia de 0.9 en retraso, de cuatro polos, 60Hz, conectado en Y, tiene una reactancia sincrónica de 2.5 Ω y una resistencia de inducido de 0.2Ω. A 60Hz; sus pérdidas por fricción y por rozamiento con el aire son de 1MW, y sus pérdidas de núcleo son de 1.5MW. El circuito de campo tiene un voltaje de cd de 120V, y la I F máxima es de 10A. La corriente del circuito de campo es ajustable en el rango de 0 a 10A. El OCC de este generador se muestra en la siguiente figura. a.

¿Cuánta corriente de campo se necesita para hacer que el voltaje en las terminales VT (o el voltaje de línea VL) sea igual a 13.8kV cuando el generador opera sin carga? (1 pt)

b.

¿Cuál es el voltaje interno generado E A de esta

máquina

en

las

condiciones

nominales? (1 pt) c.

¿Cuál es el voltaje de fase V Φ  de este generador en condiciones nominales? (1.5 pt)

d.

¿Cuánta corriente de campo se necesita para hacer el voltaje en las terminales VT igual a 13.8kV cuando el generador trabaja en condiciones nominales? (1.5 pts)

e.

Suponga que este generador trabaja en condiciones nominales y luego se quita la carga sin cambiar la corriente de campo. ¿Cuál sería el voltaje en las terminales del generador? (1.5 pt)

f.

¿Cuánta potencia y cuanto par de estado estable debe ser capaz de suministrar el motor primario del generador para manejar las condiciones nominales? (1.5 pts)

2.

Un generador síncrono de 25MVA, trifásico, 12.2kV, con dos polos, con factor de potencia en retraso 0.9, de 60Hz, conectado en Y, se le realizo la prueba de circuito abierto y se extrapolo su voltaje del entrehierro y se obtuvieron los siguientes resultados: (4.5 puntos)

La resistencia del inducido es de 0.6 Ω por fase. a.

Calcular la reactancia sincrónica no saturada del generador en ohms por fase y por unidad.

b.

Calcule la reactancia sincrónica saturada aproximada X s con una corriente de campo de 380A. Exprese su re spuesta tanto en ohms por fase como por unidad.

c.

Calcule la reactancia sincrónica saturada aproximada con una corriente de campo de 475 A. Exprese su respuesta tanto en ohms por fase como por unidad.

3.

¿Cómo funciona un generador Mareomotriz? ¿Explicar su pri ncipio, ventajas y desventajas?  (1.5 pts)

4.

¿Cómo funciona un generador Geotérmico? ¿Explicar su principio, ventajas y desventajas?  (1.5 pts)

5.

¿Cómo funciona un generador Eólico? ¿Explicar sus partes, ventajas y desventajas?  (1.5 pts)

6.

¿Explicar el funcionamiento de una central generadora por combustible, guiado por la imagen siguiente?  (3 pts)