Reactancias de un generador

Máquinas síncronas.
Una máquina síncrona es una máquina eléctrica rotativa de corriente alterna cuya velocidad de giro en régimen permanente está ligada con la frecuencia de la tensión en bornes y el número de pares de polos.

Donde:
• f: Frecuencia de la red a la que está conectada la máquina (Hz)
• P: Número de pares de polos que tiene la máquina
• p: Número de polos que tiene la máquina• n: Velocidad de sincronismo de la máquina (revoluciones por minuto)
Estas máquinas convierten energía eléctrica en energía mecánica, siendo en este caso utilizadas como motores, (ver Motor síncrono) o convierten energía mecánica en energía eléctrica, siendo en este caso utilizadas como generadores (ver Generador síncrono).
Las máquinas síncronas se utilizan en mayor medida como generadoresde corriente alterna que como motores de corriente alterna, ya que no presentan par de arranque y hay que emplear diferentes métodos de arranque y aceleración hasta la velocidad de sincronismo. También se utilizan para controlar la potencia reactiva de la red por su capacidad para, manteniendo la potencia activa desarrollada constante, variar la potencia reactiva que absorbe o cede a la red.Reactancia de las maquinas síncronas
La necesidad de considerar varías reactancias en la máquina síncrona obedece alguna de las
siguientes razones:
1. Los circuitos amortiguadores hacen que su modo de funcionar sea distinto durante intervalos de tiempo muy cortos (llamado estado subtransitorio), durante intervalos cortos (Llamado estado transitorio) y en estado de régimen permanente.
2. Elcircuito magnético en el eje de los polos ( llamado eje directo) es diferente al de los
entrepolos ( llamado eje en cuadratura ) lo que produce la necesidad de designar dos valores distintos de reactancia.
3. Los estudios sobre estabilidad de los sistemas eléctricos o sobre cortocircuitos, requiere el uso de las componentes simétricas, de modo que las reactancias deben separase en suscomponentes directa, inversa y homopolar.
4. La saturación del circuito magnético puede afectar los valores anteriores.

Es decir las reactancias de las máquinas van a influir en :
a) Tensiones transitorias por conexión y desconexión bajo grandes cargas
b) Regulación de tensión a régimen permanente,
c) Potencia del sistema bajo condiciones de fallas,

En este tema vamos e estudiar losconceptos básicos de lo que son las distintas reactancias y corrientes de cortocircuito, sus causas físicas y aplicaciones, dejando para un estudio más profundo los distintos tipos de fallas y su cálculo.
Consideremos un caso simple de un cortocircuito trifásico, y de él solamente la componente simétrica de la corriente alterna. Bajo estas premisas la forma de onda será la de la figura 1Esta onda puede ser dividida en tres períodos:
durante los primeros ciclos después de la falla, la corriente es muy grande y decae con rapidez, a este período se lo llama subtransitorio, a sus parámetros se los individualiza con (“). Al finalizar este período la corriente disminuye pero con más lentitud hasta alcanzar su estado estacionario, se individualiza con ('), y se lo denomina estadotransitorio y el tiempo posterior estado estacionario, Estos períodos determinan las
llamadas corrientes de cortocircuito subtransitoria (Ik”}, transitoria (Ik’) y estacionaria(Ik ) y se miden en el origen de coordenadas extrapolando las envolventes, es decir para t = 0.
Cada una de estas corrientes determinan una reactancia: reactancia subtransitoria: X” = E”/ I”k; reactancia transitoria: X’ = E’ /I’K y reactancia del estado estacionario: x= E/I K; siendo E las f.e.m. en el instante t= 0; que en turboalternadores puede valer alrededor de E”≅ E’ =1,10U y en máquinas de polos salientes E”≅E’ = 1,15U.

Reactancia subtransitoria X”

Comprende las siguientes reactancias parciales:
1) Reactancia de dispersión del arrollamiento estatórico: Xd. est
2) Reactancia por reacción de...