Qué modifico cuando subo carga en un generador en

Cuando un generador está conectado en paralelo con la red, la potencia entregada sube cuando voy inyectando más combustible a la turbina, pero mantengo las 3000 rpm para respetar la frecuencia de la red. ¿Qué es lo que varía para para entregar más corriente, con la misma tensión de salida (a la que está conectada el generador) y la misma velocidad? ¿Cómo sucede esa transferencia de energía mecánica a eléctrica?

2 Respuestas

Respuesta
2
Tratare de aclararte el tema:
La energía generada por la turbina esta dada por el producto de la velocidad angular (3000 rpm) por el torque aplicado.
En el generador eléctrico acoplado, la energía entregada a la red se refleja en el eje justamente de manera análoga, como un aumento en el torque resistente.
Entonces, el equilibrio energético al que haces referencia se establece mediante variaciones de torque en el eje, ya que están fijas las revoluciones en 3000 para mantener la frecuencia de red constante.
Por ejemplo, si no colocas carga a la red, con poco combustible podrás mantener la revoluciones en 3000 ya que el generador eléctrico no presentara un cupla resistente salvo las perdidas propias del sistema generador.
Cuando aumentes la carga, aparecerá un par resistente en el eje que intentará frenar la turbina. Por lo tanto el sistema de control deberá compensar esto agregando más combustible para lograr transmitir más potencia en el eje hacia el generador eléctrico.
De esta manera simple se mantiene el equilibrio energético en una transferencia de energías QUÍMICA -> MECÁNICA -> ELÉCTRICA.
Siempre todo afectado por el rendimiento de cada etapa, lógicamente.
Gracias, tu respuesta fue muy clara. Creo ir entendiendo, a medida que inyecto combustible, aumento el torque y así aumenta la carga. Pero ahora ¿cómo es que este aumento de torque, y no de velocidad, se transfiere en aumento de corriente? Porque yo no modifico ninguna variable eléctrica, como la excitación, sólo abro la válvula de combustible. O sea para subir por ej. de 400A a 500A obviamente sincronizado con la red a 3000rpm ¿Cómo es qué ese aumento de torque en el rotor del generador se transforma en aumento de corriente a la salida del estátor?
Gracias de nuevo por la respuesta que me va aclarando la inquietud!
Veo que no se entendió nada lo que puse. Jaja.
El sistema de generación se compone de dos partes:
A) La usina o turbina, que transforma la energía química del combustible en energía mecánica sobre un eje.
B) El generador eléctrico, que transforma la energía mecánica que llega al eje en energía eléctrica.
Cuando acoplamos los ejes de A y B, ya sea directamente o mediante una caja de engranajes, se produce una transferencia de energía mecánica desde A hacia B.
Hasta ahí, todo claro.
Analizando el generador (B):
La potencia que entrega el generador eléctrico en la red, depende de la carga (eso si es una variable eléctrica!), sin carga no hay potencia entregada. Cuando la carga aumente, aumenta la corriente. La potencia eléctrica resulta del producto tensión por corriente.
La potencia mecánica en el eje del generador debe ser por lo menos igual a la potencia eléctrica consumida (va ser mayor por las perdidas). Esa potencia mecánica se puede calcular en función de dos variables mecánicas, torque y velocidad angular. Para mantener los 3000 rpm se debe mantener la siguiente condición de equilibrio de potencias (sino, el generador se frena)
T x rpm = V x I (esto es un caso muy ideal, obviamente)
Donde T es el torque y cupla motora.
Ahora analizamos la turbina (A):
La turbina seguramente es a vapor o bien un motor a explosión. Sea cual sea el caso, cuanto más combustible se entregara más potencia al eje. Otra vez, la potencia en este eje viene dada por el producto torque (o cupla) por velocidad angular.
Q = T x rpm (donde Q seria un valor de potencia proporcional a la cantidad de combustible utilizado, aunque esto no es cierto realmente ya que no es para nada lineal el fenomeno)
Si acoplamos los 2 ejes, todas las potencias deben ser todas iguales (salvo por las perdidas en cada etapa).
Las revoluciones se fijan en 3000 rpm mediante un sistema de control a lazo cerrado, que regula la cantidad de combustible según la carga. Si fijamos en las ecuaciones las revoluciones y la tensión (V), te vas a dar cuenta que las variaciones de carga (corriente) se compensan con variaciones de la cupla resistente.
Como ejemplo, no es lo mismo pedalear a 20km/h en una bicicleta cuando vas solo que cuando llevas a un otro pasajero. La velocidad de las ruedas es la misma, pero la cupla que debes hacer para mantener velocidad es mayor con dos pasajeros.
Ahora si! Muchas gracias por las respuestas, las dos fueron entendibles, quizás yo no haya expresado bien mi duda. Te cuento que con lo que terminé de cerrar el tema, obviamente para mi nivel de conocimiento, fue: T por rpm = V por I (esto es un caso muy ideal, obviamente)... Si fijamos en las ecuaciones las revoluciones y la tensión (V), te vas a dar cuenta que las variaciones de carga (corriente) se compensan con variaciones de la cupla resistente. Y también al revés las variaciones de la cupla resistente se compensa con la variación de corriente! Por eso es que elevo la corriente entregada a la red desde 0 a 500A por ejemplo!
De nuevo muchas gracias!
Respuesta

Imagina que estas haciendo un asado y debes girar con la mano un pequeño pájaro al "palo" (pocos MW) tú mano es el combustible, relativamente fácil (tú fuerza para mantener la velocidad girando) y debes mantener una velocidad fija.

Ahora te dicen que con un pequeño pájaro al "palo" es muy poco para el asado y entonces te ponen un cerdo muy grande al "palo" (máxima carga en MW) y entonces debes mantener la misma velocidad pero con mayor energía (mayor combustible) aumenta su torque y todo lo que conlleva para mantener esa energía y conservas las mismas RPM pero más cansando que la cresta jajajaja

Añade tu respuesta

Haz clic para o

Más respuestas relacionadas