Analisis de sistemas de potencia

Universidad Nacional Autónoma de Honduras IE-512, Análisis de Sistemas de Potencia Miguel Figueroa, Sección: 0800,

I periodo 2015.

TAREA 02 Resuelva en forma clara y concisa los siguientes problemas. 1. Un sistema trifásico (3) tiene como impedancias de fase en una línea 2 + j4 Ω y alimenta un sistema de cargas trifásicas balanceadas conectadas en paralelo como se muestra en la Figura 1. La primera carga es conectada en Y con impedancias de 30 + j40 Ω por fase. La segunda carga es conectada en Δ y con impedancias de 60 – j45 Ω. La línea se energiza por una fuente trifásica balanceada con una tensión de línea de 207.85 V. Tomando como referencia la tensión en la fase “A”, determine lo siguiente: a. La corriente, potencia real, potencia reactiva tomada de la fuente. b. La tensión de línea en las cargas. c. La corriente por fase en cada carga. d. Las potencias reales y reactivas en cada carga y las consumidas en la línea. 2 + j4 Ω

60 - j45 Ω

│VL│= 207.85 V Sistema 3

30 + j40 Ω

Figura 1. Sistema trifásico del problema 1. 2. Una línea trifásica tiene una impedancia de 0.4 + j2.7 Ω por fase. La línea alimenta dos cargas trifásicas balanceadas que están conectadas en paralelo. La primera carga consume 560.1 kVA con 0.707 de factor de potencia en atraso. La segunda carga consume 132 kW con factor de potencia unitario. La tensión de línea a línea en el lado de carga de la línea es de 3,810.5 V. Determine lo siguiente: a. La magnitud de la tensión de línea en el lado de fuente de la línea. b. Las pérdidas totales de potencia real y reactiva en la línea. c. La potencia real y reactiva suministrada por la fuente en la línea. 3. Considerando el diagrama fasorial correspondiente al sistema de potencia de la Figura 2. Determine: a. Demuestre mediante análisis fasorial que la potencia transferida desde el sistema generador hacia el motor está dada por P 

EG EM XT

sin  ,

donde    G   L   M y X T  X G  X L  X M b. Deduzca la expresión de potencia reactiva transferida Q.

1

Universidad Nacional Autónoma de Honduras IE-512, Análisis de Sistemas de Potencia

G

M

L

XG

XL

XM B) DIAGRAMA SIMPLIFICADO DE EM REACTANCIAS

I

EG

A) DIAGRAMA UNIFILAR

ET1

ET2

EG IXG

ET 1 G 

C) DIAGRAMA FASORIAL

 L ET 2 IX L

M

  G   L   M

I

IXM EM

Figura 2. Sistema trifásico del problema 3. 4. Dos cargas se encuentran conectadas a una fuente de 200 V, 60 Hz como se muestra en la Figura 3. La primera carga es Z1 = 100 + j0 Ω, y la segunda carga es Z2 = 10 + j20 Ω. Determine: a. Encuentre la potencia total aparente, real y reactiva, el factor de potencia en la fuente y la corriente total y en cada rama. b. Encuentre la capacitancia de un capacitor que se conecta al sistema de cargas con el objetivo de mejorar el factor de potencia total a un valor de 0.8 en atraso. c. Encuentre la potencia total aparente y la corriente total con el nuevo factor de potencia de 0.8 en atraso; dibuje el triángulo de potencia anterior y posterior en un mismo plano. d. I

I2

IC

10 + j20 Ω

100 Ω

200 V 60 Hz

I1

C

Figura 3. Sistema para el problema 4.

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