<< Click to Display Table of Contents >> Navigation:  Componenten en parameters > Elementen > Synchrone generator

PARAMETERS

 

Algemeen

 

 

Generator

 

 

1)   De defaultwaarde is gelijk aan de nominale spanning van het knooppunt

2)   Voor de berekening van de kortsluitstromen moet de verzadigde waarde worden genomen

 

Type

In de typelijst bevinden zich alle generatortypen uit het typenbestand met een Unom van 80 tot 120 % van de Unom van het knooppunt. Zie ook: Type.

 

Bekrachtiging, Uf,max en xd,sat

De uitvoering van de bekrachtiging en de constructie van de rotor wordt gebruikt voor het berekenen van de stationaire kortsluitstroom volgens IEC 60909. Daarbij zijn tevens benodigd de gegevens over de maximale stationaire kortsluitstroom (IkP), de maximale bekrachtigingsspanning (Uf,max) en de verzadigde synchrone reactantie (xd,sat).

•Voor generatoren met een ronde rotor is Uf,max 1,3 of 1,6 pu. xd,sat ligt tussen 1,2 en 2,2 pu.

•Voor generatoren met een rotor met uitgebouwde polen (salient pole) is Uf,max 1,6 of 2,0 pu. xd,sat ligt tussen 0,6 en 2,0 pu.

 

Aansluiting

 

 

Externe sterpuntsaarding

Mogelijkheid om het sterpunt via een gemeenschappelijk aardpunt te aarden.

 

Regeling

 

 

 

Dynamische

 

 

 

Betrouwbaarheid

 

 

 

MODELLERING

 

Loadflow

 

Cos-phi-geregelde synchrone generator:

 

Bij loadflowberekeningen wordt een synchrone generator met cos(phi)-regeling voorgesteld als een negatieve belasting van constant vermogen:

   Pbelasting = -Pref

en

   Qbelasting = -Pref ⋅ √(1 - cos(phi) ²) / cos(phi)        (instelling capacitief: Q leveren)

of

   Qbelasting = +Pref ⋅ √(1 - cos(phi) ²) / cos(phi)       (instelling inductief: Q opnemen)

 

Spanninggeregelde synchrone generator:

Met Uref wordt de spanning op het knooppunt aangegeven in pu en is een factor van de Unom van het knooppunt. Er geldt:

  |U| = Uref ⋅ Unom,knooppunt

 

De spanningsregeling bepaalt het benodigde blindvermogen (binnen de grenzen Qmin en Qmax) voor het verkrijgen van de spanning Uref .

Hierbij wordt rekening gehouden met de spanning-blindvermogenstatiek.

 

Voor een loadflowberekening geldt:

  Pgenerator is gelijk aan Pref

  Qgenerator is afhankelijk van Uref, Qmin, Qmax en de statiek en volgt uit de toestand van het net.

 

Als Qgenerator tussen de grenzen Qmin en Qmax ligt, dan ligt Ugenerator tussen Umin en Umax. Het verband tussen U en Q is dan gegeven door de statiek:

  statiek = - (dU / Unom) / (dQ / Snom) ⋅ 100 %

 

Voor een 10 MVA generator met een statiek van 10% op een knooppunt met een spanning van 10 kV betekent dit het volgende:

Bij een spanningsdaling van 0,1 kV, zal de generator 1 Mvar extra blindvermogen leveren.

 

Als meerdere generatoren met spanningsregeling op één knooppunt aanwezig zijn, wordt een "gemiddelde" Uref bepaald in verhouding met Snom.

 

Als de statiek niet is ingevuld, wordt vanwege de numerieke stabiliteit gerekend met een waarde van 0,1%. Een kleinere waarde mag wel ingevuld worden.

 

Eilandbedrijf

Een synchrone generator met frequentie-vermogensregeling en spanningsregeling kan meedoen aan de regeling in eilandbedrijf. Voor een goede regeling moet voor de f/P-statiek een waarde groter dan nul ingevuld zijn en moet het gezamenlijke vermogen (P en Q) van alle deelnemende generatoren voldoende zijn voor de belastingvraag. Een cos-phi geregelde generator doet niet mee aan de regeling. Voor meer informatie, zie: Loadflow: Eilandbedrijf.

 

Motorstart

Tijdens de motorstartberekening wordt de synchrone generator gemodelleerd als een equivalente spanningsbron achter zijn subtransiënte impedantie:

 Uequivalent = Uref + Iloadflow,pre ⋅ Zgenerator

 

IEC 60909

Bij het modelleren van synchrone generatoren wordt volgens IEC (60)909 onderscheid gemaakt tussen de volgende drie gevallen:

•generatoren direct gekoppeld aan het net

•generatoren gekoppeld aan het net via een step up transformator

•centrale of power station unit (PSU), waarbij de impedantie van generator en step up transformator als totaal wordt beschouwd

 

In Vision wordt de laatste mogelijkheid niet ondersteund. Wel is het mogelijk een generator via een extra knooppunt en een step up transformator in het netwerk op te nemen (of een transformator als step up transformator fungeert, wordt in het transformatorform aangegeven). Bij toepassing van een step up transformator moet Unom van de generator gelijk zijn aan Unom van het knooppunt.

 

Bij IEC 60909-berekeningen wordt een synchrone generator voorgesteld als een passieve impedantie naar aarde. (IEC 60909, paragraaf 3.6)

 

Deze impedantie wordt gecorrigeerd met een factor K. Deze correctie is van belang omdat de netbelasting bij IEC 60909 buiten beschouwing wordt gelaten. De factor K wordt als volgt bepaald:

   K = cmax ⋅ (Unom,knooppunt / Unom,generator) / (1 + Xd" ⋅ sin(phi)nom))

waarin:

•cmax        de maximale (ook bij een minimale kortsluitstroomberekening) spanningsfactor behorend bij de Unom van knooppunt van de generator

•Xd"        de verzadigde subtransiënte reactantie van de generator (pu)

 

De Rg van de generator, zoals kan worden opgegeven in het generatorform, wordt uitsluitend gebruikt voor de sequentiële storingsanalyse. Voor IEC 60909-berekeningen wordt Rg afgeleid van de Xd". Afhankelijk van de nominale generatorspanning en het nominale vermogen geldt voor Rgenerator en Xgenerator:

 

 

 

Voor synchrone generatoren is, in tegenstelling tot statische netcomponenten, de normale impedantie ongelijk aan de inverse impedantie (Z2 ongelijk aan Z1). Voor de tweepolige synchrone machine geldt echter dat Z2 ongeveer gelijk is aan Z1.

IEC (60)909 geeft voor inverse impedanties geen voorschrift (de modellering van de inverse impedanties is in bewerking), zodat Vision ook hier Z2 = Z1 handhaaft.

De homopolaire impedantie Z0 is oneindig bij een zwevend sterpunt en 3⋅Ra+j(3⋅Xa + 0.5⋅X1 )  bij een geaard sterpunt.

 

Storing sequentieel

Bij de sequentiële storingsanalyse wordt de synchrone generator voorgesteld als een Norton-equivalent. Voor de bronimpedantie van dit equivalent geldt:

  Zgenerator = Rg + jXd"

 

Voor de inverse impedantie geldt: Z2 = Z1.

De homopolaire impedantie Z0 is oneindig bij een zwevend sterpunt en 3⋅Ra+j(3⋅Xa + 0.5⋅X1 ) bij een geaard sterpunt.