P: Jak definiuje się, oblicza i optymalizuje Q do testów w terenie?
A: Q=X_L / R=energia zmagazynowana/energia rozproszona × 2π. Określa wzmocnienie napięcia i oszczędności energii wejściowej.
Składniki całkowitego oporu R:
• Miedź reaktorowa: 40–60%. Straty w rdzeniu: 15–25%. Opór ołowiu: 5–10%.
• Obciążenie dielektryczne (tanδ): 10–25%. Korona/PD: 0–5%.
Typowe wartości Q według obciążenia:
|
Typ obciążenia |
Pojemność |
Typowe pytanie |
|
Transformator mocy |
5–20 nF |
30–60 |
|
GIS/podstacja |
1–50 nF |
40–100 |
|
Kabel SN (< 1 km) |
0.1–0.5 μF |
30–50 |
|
HV cable (>5km) |
1–5 μF |
15–30 |
|
Stojan generatora |
0.5–5 μF |
20–50 |
|
Bank kondensatorów |
10–100 μF |
10–20 |
Q a moc wejściowa (dla mocy wyjściowej 500 kVA):
Q=10 → 50 kW (duży olej napędowy)|Q=30 → 16,7 kW (średnia generacja)
Q=50 → 10 kW (mała generacja)|Q=80 → 6,25 kW (sieć)|Q=100 → 5 kW (sieć)
Czynniki wpływające na Q:
• Reaktor: większa szczelina powietrzna → niższe Q. Użyj stali o ziarnie-orientowanym. Lica > 200 Hz.
• Częstotliwość: wyższe f → niższe Q (efekt skóry).
• Obciążenie: wyższe C → niższe Q. Napięcie: wyższe V → niższe Q (straty koronowe).
Oszacowanie terenowe: Q_est ≈ 1/(tanδ_próbka + tanδ_reaktor).
Jeśli tanδ_specimen=0.005 i tanδ_reactor=0.02 → Q ≈ 40.
⚠ Zawsze zakładaj, że Q jest o 20% niższe niż nominalne przy doborze generatora.