Parallelo fra generatori

[EdmondDantes]

Hai studiato approfonditamente la materia?

Poi la potenza, sappiamo dipendere da V quindi se aumento la V mi deve aumentare anche la P

Se vuoi aumentare la potenza, devi agire sul motore primo, altrimenti la macchina rallenta. Ricorda che si tratta di una macchina sincrona.
Il carico resistivo comporta la genesi di una coppia elettromagnetica resistente al moto (reazione di armatura).

Carico puramente resistivo, equivale, dal punto di vista della macchina ad un carico ohmico-induttivo: non dimenticare gli avvolgimenti della macchina stessa!

Quando la macchina e' collegata alla rete, devi tenere in conto che, se questa e' a potenza prevalente, detta il valore di frequenza e tensione.

[Robi64]

Provo a riassumere per vedere se ho capito qualcosa.

Se un generatore ideale di tensione aumenta la sua tensione e se pilota un carico resistivo la potenza non può che aumentare.
Se il generatore è un alternatore con i suoi avvolgimenti l'incremento di tensione provocato dall'eccitazione non ha effetto sul carico ma viene assorbito come potenza reattiva dalle induttanze.

[EdmondDantes]

Scriverò in modo sintetico e approssimativo, dato che la tua e' solo una curiosità (da come ho capito).

1) Ok per il generatore ideale.

2)Alternatore collegato ad un solo carico resistivo. La corrente erogata e' in fase con la tensione V ai morsetti della macchina.
Se aumenti l'eccitazione, a causa di diversi fenomeni, eventualmente introdotti anche con un diagramma fasoriale, aumenti la tensione ai morsetti della macchina. La potenza attiva erogata aumenta, in quanto e' aumentata la tensione ai capi del resistore. E' necessario che qualcuno fornisca tale potenza:
- aumenti contestualmente la potenza immessa dal motore primo, in modo da mantenere costante la velocità;
- se non agisci sul motore primo, l'aumento della potenza e' fornito a spese dell'energia cinetica delle masse rotanti; la macchina rallenta, eventualmente fino all'arresto. Tale funzionamento e' incompatibile nel caso in cui la macchina e' collegata alla rete in quanto se varia la velocità della macchina varia la frequenza del sistema.

Piu' semplice di cosi' non riesco a spiegarlo. In mezzo a queste poche righe c'e' un mondo di transitori e fenomeni elettromagnetici e meccanici da considerare.

[stardust79]

Ciao EdmondDantes ricambio con un'altra curiosità:
in parecchie parti del mondo il viraggio dopo la messa fuori servizio viene eseguito con un viratore (turning gear) di limitatissima potenza, che fa girare a pochi giri al minuto la macchina per consentire un raffreddamento regolare dell'albero.

edit: citazione integrale ridotta per rispondere usa il tasto [rispondi] e non [cita], grazie

Il discorso del viraggio dipende molto anche da motore primo (turbogas, turbina a vapore e taglia).
E soprattutto dalla taglia. Infatti tu mi parli di questi problemi del generatore di cui non ho mai sentito parlare ma immagino siano relativi a macchine da almeno almeno 200 MW

[Robi64]

Scriverò in modo sintetico e approssimativo, dato che la tua e' solo una curiosità (da come ho capito).

1) Ok per il generatore ideale.

2)Alternatore collegato ad un solo carico resistivo. La corrente erogata e' in fase con la tensione V ai morsetti della macchina.
Se aumenti l'eccitazione, a causa di diversi fenomeni, eventualmente introdotti anche con un diagramma fasoriale, aumenti la tensione ai morsetti della macchina. La potenza attiva erogata aumenta, in quanto e' aumentata la tensione ai capi del resistore. E' necessario che qualcuno fornisca tale potenza:
- aumenti contestualmente la potenza immessa dal motore primo, in modo da mantenere costante la velocità;
- se non agisci sul motore primo, l'aumento della potenza e' fornito a spese dell'energia cinetica delle masse rotanti; la macchina rallenta, eventualmente fino all'arresto. Tale funzionamento e' incompatibile nel caso in cui la macchina e' collegata alla rete in quanto se varia la velocità della macchina varia la frequenza del sistema.

Piu' semplice di cosi' non riesco a spiegarlo. In mezzo a queste poche righe c'e' un mondo di transitori e fenomeni elettromagnetici e meccanici da considerare.

Questo è perfettamente chiaro e ti ringrazio e per fortuna (per me) è come me lo immaginavo. Sono onesto nel dire però che qualcosa scappa sempre da qualche parte.
perché inizialmente si diceva che l'aumento dell'eccitazione porta solo potenza reattiva. Poi abbiamo visto con l'ultimo esempio che ciò non è assoluto.
Possiamo allora dire che con un carico ohmico-induttivo-capacitivo se aumento l'eccitazione aumento la potenza reattiva? perché solo quella poi è quello che mi turba. Anche qui vedo i due casi , in singolo e non.
Dalle tue parole, mi sembra di non sbagliare troppo dicendo che per spillare la corrente necessaria a creare una maggiore eccitazione comunque c'è bisogno di "carburante" maggiore altrimenti rallento il motore primo.
E supponiamo che si dia questo caso, immetto più carburante per spillare l'energia elettrica necessaria ad avere maggiore V ma senza rallentare il motore primo. Ma perché questo non mi porta anche maggiore potenza attiva sui carichi? Reattiva sicuramente , per i componenti non passivi. Anche tu dici ...la potenza attiva erogata aumenta ... per il carico resistivo.
Nel caso di un generatore in parallelo ad altri forse la cosa mi è leggermente più chiara perché come tu dici la tensione (come anche la frequenza) mi è imposta dalla rete. Allora un aumento dell'eccitazione non produce un aumento della tensione ai morsetti di uscita. Se ciò è vero comunque per avere un aumento della potenza reattiva comunque direi che deve aumentare la corrente da qualche parte e se così è,per quale motivo questa corrente viene assorbita dai soli carichi induttivo capacitivi non me lo spiego

[fpalone]

Poi la potenza, sappiamo dipendere da V quindi se aumento la V mi deve aumentare anche la P. Supponiamo il carico totalmente resistivo. Cosa vuol dire che aumento la potenza reattiva in tal caso?
Sembra infine come se in parallelo si abbia un comportamento ed in singolo un altro.

I carichi di una rete reale moderna non hanno in genere un comportamento prevalentemente resistivo: la potenza non dipende quindi dal quadrato della potenza, ma da un altro esponente.
Un recente lavoro dell'ENEL (Cerretti), con delle misure in campo, ha mostrato che questo esponente è più simile a 1 che non a 2 (come ci si aspetterebbe invece da un carico resistivo).
Se parliamo di un generatore che alimenta in isola un carico resistivo, allora è vero che aumentando la corrente di eccitazione aumenterà anche il carico: per mantenere la frequenza dovrai quindi aumentare anche la potenza erogata all'albero, come ti ha spiegato EdmondDantes.
Tuttavia se il generatore è connesso ad una rete prevalente, l'erogazione di potenza reattiva varierà di poco la tensione alle sbarre e quindi la potenza attiva assorbita al carico varierà con un effetto del secondo ordine.
Il comportamento è diverso quando la macchina lavora in isola od in parallelo con una rete prevalente, perché si suppone che quest'ultima sia tanto più forte del generatore da imporre tensione e frequenza al punto di connessione. Nella realtà la situazione sarà abbastanza simile al caso di rete prevalente, perlomeno se parliamo di macchine connesse alla rete continentale europea.

[fpalone]

salve stardust79,
sia turbine a vapore che a gas richiedono utilizzo del viratore: nelle seconde le cose sono un po' più "faticose" per via del compressore, ma il concetto rimane identico.
Chiaramente, se stiamo parlando di moderne centrali elettriche, la potenza unitaria del gruppo è tipicamente superiore al centinaio di MW, quindi il viraggio è necessario.
Potrebbe essere un discorso diverso per piccole turbine aeroderivate a gas, a volte usate per autoproduzione/cogenerazione, diciamo fino a circa 50 MW, che potrebbero non richiedere viraggio.

[Robi64]

Tuttavia se il generatore è connesso ad una rete prevalente, l'erogazione di potenza reattiva varierà di poco la tensione alle sbarre e quindi la potenza attiva assorbita al carico varierà con un effetto del secondo ordine.

Ciao fpalone.

Ti volevo chiedere se mi puoi spiegare un po meglio cosa hai voluto dire in questo punto.
Si diceva che l'aumento dell'eccitazione non produce in quel caso una variazione di tensione ai morsetti di output. E quindi questo genera una potenza reattiva. Che poi sarà comunque una corrente no? Di qui l'effetto del secondo ordine? Ma perché dici potenza attiva?
Scusami non ho fatto macchine elettriche. Però penso che questo sia il posto giusto per esprimere dubbi e perplessità (anche con insistenza) anche da parte di non addetti ai lavori. Se no a cosa serve un forum?

Grazie per l'interessamento comunque.

[EcoTan]

Certe volte mi chiedo se trovi qualcosa di indeterminato nel comportamento di un alternatore, o qualcosa di insoddisfacente nella teoria che lo descrive.

[fpalone]

l'incremento della corrente di eccitazione produce un aumento della f.e.m. di macchina (che è una cosa diversa rispetto alla tensione ai morsetti, di mezzo c'è la cdt sulla reattanza equivalente di macchina) : se la rete è a potenza "quasi" infinita ciò darà luogo all'incremento della potenza reattiva generata dalla macchina, mentre la tensione al punto di connessione rimarrà " quasi" la stessa, vista la potenza prevalente della rete.
Essendo variata di pochissimo la tensione al nodo, la potenza attiva assorbita dai carichi rimarrà "quasi" la stessa.
Chiaramente tanto più ti avvicini alla condizione di rete a potenza infinita, tanto più quel quasi scende a 0.