س: Q چگونه برای آزمایش میدانی تعریف، محاسبه و بهینه شده است؟
A: Q=X_L / R=انرژی ذخیره شده/انرژی تلف شده × 2π. تقویت ولتاژ و صرفه جویی در توان ورودی را تعیین می کند.
اجزای مقاومت کل R:
• مس راکتور: 40-60%. تلفات اصلی: 15-25٪. مقاومت سرب: 5-10٪.
• دی الکتریک بار (tanδ): 10-25%. کرونا / PD: 0-5٪.
مقادیر Q معمولی بر اساس بار:
|
نوع بار |
ظرفیت |
Q معمولی |
|
ترانسفورماتور قدرت |
5-20 nF |
30–60 |
|
GIS / پست |
1-50 nF |
40–100 |
|
کابل MV (< 1 km) |
0.1–0.5 μF |
30–50 |
|
HV cable (>5 کیلومتر) |
1–5 μF |
15–30 |
|
استاتور ژنراتور |
0.5–5 μF |
20–50 |
|
بانک خازن |
10–100 μF |
10–20 |
Q در مقابل توان ورودی (برای خروجی 500 کیلو ولت آمپر):
Q=10 → 50 کیلو وات (دیزل بزرگ)|Q=30 → 16.7 کیلو وات (ژن متوسط)
Q=50 → 10 کیلو وات (ژنرال کوچک)|Q=80 → 6.25 کیلو وات (شبکه اصلی)|Q{4}} → 5 کیلو وات (شبکه اصلی)
عوامل موثر بر Q:
• راکتور: شکاف هوای بزرگتر → Q پایین تر. از فولاد گرا- استفاده کنید. سیم Litz > 200 هرتز.
• فرکانس: f → Q پایین تر (اثر پوست).
• بار: C بیشتر → Q پایین تر. ولتاژ: V بیشتر → Q پایین (تلفات کرونا).
برآورد میدانی: Q_est ≈ 1/(tanδ_نمونه + tanδ_reactor).
اگر tanδ_نمونه=0.005 و tanδ_reactor=0.02 → Q ≈ 40.
⚠ همیشه Q را 20% کمتر از اسمی برای اندازه ژنراتور فرض کنید.