22 09 2014

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Sistemi e macchine elettriche Appello del 22/09/2014 1° Parte Esercizio 1 Un generatore sincrono trifase a 4 poli con gli avvolgimenti collegati a stella e avente la reattanza sincrona pari a 2.1 Ω eroga 40 MW e 20 Mvar e presenta ai suoi morsetti una tensione V pari a 18 kV (concatenata). Determinare: 1. La corrente (in modulo e fase) erogata dalla machina; 2. La forza elettromotrice a vuoto corrispondente a queste condizioni di funzionamento (modulo e suo sfasamento rispetto alla tensione ai morsetti V); 3. La coppia meccanica che deve fornire il motore primo collegato al generatore; 4. Nel caso in cu i il generatore sincrono assorba potenza reattiva anziché erogarla, determinare il valore della forza elettromotrice a vuoto corrispondente al nuovo regime; in più, per evidenziare le differenze, rappresentate i due regimi di funzionamento del generatore sincrono studiato tramite diagrammi fasoriali. Esercizio 2 Si studi il sistema di figura con i dati seguenti: Linea L [km] xl [Ω/km] Vn [kV] L1 20 0.25 150 L2 15 0.25 150 Trasformatore An [MVA] k [kV / kV] vcc [%] T1 25 150 / 20 9 Generatore An [MVA] Vn [kV] G1 15 150 L’utilizzatore industriale C1 assorbe una potenza reale di 20 MW e una potenza reattiva di 5 Mvar. Il generatore sincrono G1 eroga in rete 10 MW e impone una tensione ai suoi morsetti pari a 153 kV. Si consideri il nodo "1" come nodo di saldo di potenza infinita alla tensione costante di 156 kV. 1. Calcolare la matrice delle ammettenze della rete; 2. Indicare le tipologie dei nodi per il calcolo di PF; 3. Scrivere il sistema di equazioni di PF; 4. Scegliere il profilo di partenza per il processo di iterazione; 5. Eseguire una iterazione di PF con il metodo di Gauss; 6. Calcolare il valore esatto del flusso di potenza reale che attraversa il circuito della…