Vraag: Hoe wordt Q gedefinieerd, berekend en geoptimaliseerd voor veldtesten?
A: Q=X_L / R=opgeslagen energie/gedissipeerde energie × 2π. Het bepaalt de spanningsversterking en de besparing op ingangsvermogen.
Componenten van totale weerstand R:
• Reactorkoper: 40–60%. Kernverliezen: 15-25%. Loodweerstand: 5–10%.
• Belasting diëlektricum (tanδ): 10–25%. Corona/PD: 0–5%.
Typische Q-waarden per belasting:
|
Type lading |
Capaciteit |
Typische Q |
|
Transformator |
5–20 nF |
30–60 |
|
GIS/onderstation |
1–50 nF |
40–100 |
|
MV-kabel (< 1 km) |
0.1–0.5 μF |
30–50 |
|
HV cable (>5 km) |
1–5 μF |
15–30 |
|
Generatorstator |
0.5–5 μF |
20–50 |
|
Condensatorbank |
10–100 μF |
10–20 |
Q versus ingangsvermogen (voor 500 kVA-uitvoer):
Q=10 → 50 kW (grote diesel)|Q=30 → 16,7 kW (middelgrote generatie)
Q=50 → 10 kW (kleine generatie)|Q=80 → 6,25 kW (net)|Q=100 → 5 kW (net)
Factoren die van invloed zijn op Q:
• Reactor: grotere luchtspleet → lagere Q. Gebruik korrel-gericht staal. Litzdraad > 200 Hz.
• Frequentie: hogere f → lagere Q (skin-effect).
• Belasting: hogere C → lagere Q. Spanning: hogere V → lagere Q (coronaverlies).
Veldschatting: Q_est ≈ 1/(tanδ_specimen + tanδ_reactor).
Als tanδ_specimen=0.005 en tanδ_reactor=0.02 → Q ≈ 40.
⚠ Ga er altijd van uit dat Q 20% lager is dan nominaal voor de afmetingen van de generator.