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POLITECNICO DI MILANO DIPARTIMENTO DI ENERGIA Corso di SISTEMI E MACCHINE ELETTRICHE Appello 24 gennaio 2023 – Traccia A ESERCIZIO 1 Sia dato un alternatore trifase da 150 kVA, frequenza 50 Hz e tensione nominale 400 V, del quale sono state rilevate la caratteristica a vuoto E0=f(iecc) e di corto circuito Icc=f(iecc) riportate in figura. 1. Calcolare, nelle condizioni di funzionament o nominali (tensione a vuoto pari alla tensione nominale di fase della macchina) e trascurando i parametri resistivi degli avvolgimenti, l’impedenza sincrona di una fase Zs=f(iecc). 2. Assumendo l’impedenza sincrona pari a quella nella condizione nominale, costruire il diagramma fasoriale della macchina nelle seguenti condizioni di carico e determinare per via grafica la corrente di eccitazione richiesta nelle varie condizioni: a. potenza attiva erogata 100 kW con fattore di potenza 0.85 in ritardo e tensione ai morsetti pari a 400 V; b. potenza attiva erogata 50 kW con fattore di potenza 0.7 in anticipo e tensione ai morsetti pari a 400 V; 2. Assumendo, a partire dalla condizione descritta al caso 2.b), di ridurre l’eccitazione della macchina mantenendo invariata la coppia all’albero, l’alternatore si porterà in una condizione di funzionamento più o meno stabile? Perché? ESERCIZIO 2 Si consideri la rete elettrica in figura. Linee Vn [kV] L [km] rl [/km] xl [/km] bl [S/km] LA 132 25 0.07 0.6 0 LB 132 25 0.08 0.4 0 LC 132 40 0 0.4 0 LD 132 40 0 0.4 0 Carico Vn [kV] Potenza apparente [MVA] Fattore di potenza C3 132 140 0.90 Ritardo Generatore Vn [kV] Potenza erogata [MW] Tensione di esercizio [kV] G 132 110 131.4 Dopo aver attentamente esaminato la topologia di rete, assumendo che la rete esterna imponga una tensione nel nodo 2 pari a 135.4 kV: 1. determinare la matrice delle ammettenze…