K: Miten Q määritellään, lasketaan ja optimoidaan kenttätestausta varten?
A: Q=X_L / R=varastoitunut energia / hajonnut energia × 2π. Se määrittää jännitteen vahvistuksen ja syöttötehon säästöjä.
Kokonaisvastuksen R komponentit:
• Reaktorikupari: 40–60 %. Ydinhäviöt: 15–25 %. Lyijyn vastus: 5–10 %.
• Kuormitusdielektrisyys (tanδ): 10–25 %. Korona/PD: 0–5 %.
Tyypilliset Q-arvot kuorman mukaan:
|
Kuorman tyyppi |
Kapasitanssi |
Tyypillinen Q |
|
Tehomuuntaja |
5–20 nF |
30–60 |
|
GIS/sähköasema |
1–50 nF |
40–100 |
|
MV kaapeli (< 1 km) |
0.1–0.5 μF |
30–50 |
|
HV cable (>5 km) |
1–5 μF |
15–30 |
|
Generaattorin staattori |
0.5–5 μF |
20–50 |
|
Kondensaattoripankki |
10–100 μF |
10–20 |
Q vs. syöttöteho (500 kVA ulostulolle):
Q=10 → 50 kW (suuri diesel)|Q=30 → 16,7 kW (keskiluokkainen)
Q=50 → 10 kW (pieni sukupolvi)|Q=80 → 6,25 kW (verkko)|Q=100 → 5 kW (verkko)
Q:een vaikuttavat tekijät:
• Reaktori: suurempi ilmarako → pienempi Q. Käytä rakeista{1}}terästä. Litz-johto > 200 Hz.
• Taajuus: korkeampi f → pienempi Q (ihovaikutus).
• Kuorma: suurempi C → pienempi Q. Jännite: suurempi V → pienempi Q (koronahäviö).
Kenttäarvio: Q_est ≈ 1/(tanδ_näyte + tanδ_reaktori).
Jos tanδ_näyte=0.005 ja tanδ_reaktori=0.02 → Q ≈ 40.
⚠ Oletetaan aina, että Q on 20 % pienempi kuin generaattorin mitoitus.