Pagsasama ng Kapangyarihan at Porsyentong Pwersa

Pagsasalamin ng Synchronizing Power

Ang synchronizing power, na ipinapakita bilang P_syn, ay inilalarawan bilang ang pagbabago sa synchronous power P sa pakikipag-ugnayan sa mga pagbabago sa load angle δ. Kilala rin bilang stiffness of coupling, stability factor, o rigidity factor, ito ay nagsasaad ng natural na tendensya ng isang synchronous machine (generator o motor) na panatilihin ang synchronism kapag nakakonekta ito sa infinite busbars.

Prinsipyo ng Pagsasalin ng Synchronism

Isaalis natin ang isang synchronous generator na nagpapadala ng steady power Pa sa isang load angle δ0. Ang isang transient disturbance na nagdudulot ng pabilis ng rotor (halimbawa, ang pagtaas ng δ ng dδ) ay lumilipat sa operating point sa isang bagong constant-power curve, na nagdudulot ng pagtaas ng load sa Pa+δP. Dahil hindi nagbabago ang mechanical input power, ang karagdagang electrical load ay bumabagal sa rotor, at pinapanumbalik ang synchronism.

Kabaligtaran, kung ang isang disturbance ay bumabagal sa rotor (na nagbabawas ng δ), ang load ay bumababa saa Pa−δP. Ang constant input power ay pagkatapos ay pabilisin ang rotor, at muling itatayo ang synchronism.

Synchronizing Power Coefficient: Isang Sukat ng Epektividad ng Korreksyon

Ang epektibidad ng self-correcting mechanism na ito ay nakasalalay sa rate ng pagbabago ng power transfer sa pakikipag-ugnayan sa pagbabago ng load angle. Ito ay isinasalarawan ng synchronizing power coefficient, na matematikal na kumakatawan kung paano ang power ay sumasabay upang muling mapanumbalik ang equilibrium pagkatapos ng isang disturbance.

• Mahahalagang Katangian:

• Inherently nauugnay sa dynamic response ng makina sa angular deviations.

• Nagpapasya sa resilience ng sistema laban sa transient instability.

• Mas mataas na Psyn values ay nagpapahiwatig ng mas matigas na coupling at mas mabilis na pagbabalik ng synchronism.

Ang prinsipyo na ito ay nagbibigay-diin sa pangunahing papel ng synchronizing power sa pagpanatili ng grid stability, na nagbibigay-daan sa synchronous machines na autonomously kontra-atake ang mga disturbance at panatilihin ang steady-state operation.

Power output per phase ng cylindrical rotor generator synchronizing torque coefficient

Sa maraming synchronous machines Xs >> R. Kaya, para sa cylindrical rotor machine, kasama ang pag-neglect ng saturation at stator resistance equation (3) at (5) ay naging

Unit ng Synchronizing Power Coefficient Psyn

Ang synchronizing power coefficient ay ipinapakita sa watts per electrical radian.

Kung P ang kabuuang bilang ng pair of poles ng makina.

Synchronising Power Coefficient per mechanical radian ay ibinibigay ng equation na ipinapakita sa ibaba:

Synchronising Power Coefficient per mechanical degree ay ibinibigay bilang:

Synchronising Torque Coefficient

Ang synchronising torque coefficient ay inilalarawan bilang ang torque na ginenera sa synchronous speed, kung saan ang synchronising torque ay tiyak na tumutugon sa torque na nagbibigay ng synchronising power sa speed na ito. Inilalarawan ito bilang τ_sy, at inilalarawan ng equation:

Kung saan,

• m ang bilang ng phases ng makina

• ω_s = 2 π n_s

• n_s ang synchronous speed sa revolution per second

Importansya ng Synchronous Power Coefficient

Ang synchronous power coefficient Psyn ay nagsasaad ng stiffness ng magnetic coupling sa pagitan ng rotor at stator ng synchronous machine. Mas mataas na Psyn ay nagpapahiwatig ng mas matigas na coupling, ngunit ang sobrang rigidity ay maaaring magpahamak sa makina sa pamamagitan ng mechanical shocks mula sa abrupt na pagbabago ng load o supply—potentially damaging the rotor or windings.

Ang itaas na dalawang equations (17) at (18) ay nagpapahiwatig na ang Psyn ay inversely proportional sa synchronous reactance. Ang isang makina na may mas malaking air gaps ay nagpapakita ng relatibong mas mababang reactance, kaya mas matigas ito kaysa sa isang may mas maliit na air gaps. Dahil ang Psyn ay directly proportional sa Ef, ang isang overexcited machine ay nagpapakita ng mas mataas na stiffness kaysa sa isang underexcited one.

Ang restoring capability ay naka-maximize kapag δ = 0 (i.e., at no load), habang ito ay bumababa hanggang zero kapag δ = ±90^∘. Sa punto na ito, ang makina ay umabot sa unstable equilibrium at sa steady-state stability limit. Kaya, ang operasyon ng isang makina sa stability limit na ito ay hindi feasible dahil sa zero resistance nito sa maliit na disturbances—maliban kung equipped ito ng specialized fast-acting excitation system.