P: Com es defineix, calcula i optimitza Q per a proves de camp?
A: Q=X_L / R=energia emmagatzemada/energia dissipada × 2π. Determina l'amplificació de tensió i l'estalvi d'energia d'entrada.
Components de la resistència total R:
• Coure del reactor: 40–60%. Pèrdues de nucli: 15-25%. Resistència al plom: 5-10%.
• Dielèctric de càrrega (tanδ): 10–25%. Corona/PD: 0–5%.
Valors Q típics per càrrega:
|
Tipus de càrrega |
Capacitat |
Q típica |
|
Transformador de potència |
5-20 nF |
30–60 |
|
GIS/subestació |
1–50 nF |
40–100 |
|
cable MV (< 1 km) |
0.1–0.5 μF |
30–50 |
|
HV cable (>5 km) |
1–5 μF |
15–30 |
|
Estator del generador |
0.5–5 μF |
20–50 |
|
Banc de condensadors |
10–100 μF |
10–20 |
Q vs. potència d'entrada (per a una sortida de 500 kVA):
Q=10 → 50 kW (dièsel gran)|Q=30 → 16,7 kW (generació mitjana)
Q=50 → 10 kW (generació petita)|Q=80 → 6,25 kW (xarxa)|Q=100 → 5 kW (xarxa elèctrica)
Factors que afecten Q:
• Reactor: espai d'aire més gran → Q menor. Utilitzeu acer orientat-gra. Fil Litz > 200 Hz.
• Freqüència: major f → menor Q (efecte pell).
• Càrrega: major C → menor Q. Tensió: major V → menor Q (pèrdua corona).
Estimació de camp: Q_est ≈ 1/(tanδ_specimen + tanδ_reactor).
Si tanδ_espécimen=0.005 i tanδ_reactor=0.02 → Q ≈ 40.
⚠ Assumiu sempre una Q 20% inferior a la nominal per a la mida del generador.