Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

178 CAPÍTULO 4 Generadores síncronos
a) La frecuencia inicial del sistema está dada por
f sis f sc
P
sP
61 Hz
b) Una vez que se conecta la carga 2,
1,000 kW
1 MW/Hz
61 Hz 1 Hz 60 Hz
f sis f sc
P
sP
61 Hz
1,800 kW
1 MW/Hz
61 Hz 1.8 Hz 59.2 Hz
c) Una vez que se conecta la carga, la frecuencia del sistema cae hasta 59.2 Hz. Para restaurar el sistema
a su frecuencia de operación adecuada, se deben incrementar los puntos de ajuste del mecanismo
regulador en vacío en 0.8 Hz, a 61.8 Hz. Esta acción restaurará la frecuencia del sistema a 60 Hz.
Para resumir, cuando un solo generador alimenta las cargas del sistema, entonces
1. Las potencias real y reactiva que suministra el generador serán la cantidad que demanda la
carga conectada.
2. Los puntos de ajuste del mecanismo regulador controlarán la frecuencia de operación del sistema
de potencia.
3. La corriente de campo (o los puntos de ajuste del regulador de campo) controlará el voltaje en
las terminales del sistema de potencia.
Ésta es la situación que se presenta en los generadores aislados en ambientes de campo remotos.
Operación de generadores en paralelo con grandes
sistemas de potencia
Cuando un generador síncrono se conecta a un sistema de potencia, a menudo el sistema de potencia
es tan grande que ninguna de las acciones del operador del generador tendrá gran efecto en el
sistema de potencia. Un ejemplo de esta situación es la conexión de un solo generador en la red de
potencia de Estados Unidos, que es tan grande que ninguna acción razonable por parte del operador
podrá causar un cambio observable en la frecuencia total de la red.
Este fenómeno se idealiza en el concepto de bus infinito. Un bus infi nito es un sistema de
potencia tan grande que su voltaje y frecuencia no cambian sin importar qué tanta potencia real
y reactiva se le demande o se le suministre. En la figura 4-32a) se muestra la característica de
potencia-frecuencia de un sistema como éste y en la figura 4-32b) se puede ver su característica
de potencia reactiva-voltaje.
– P 0
Consumida
f e
a)
P,
kW
suministrada
V T
b)
– Q 0
Consumida
Q,
kVAR
suministrada
FIGURA 4-32 Curvas de un bus infinito: a) frecuencia contra potencia y b) voltaje en las
terminales contra potencia reactiva.