Guia 1

UNIVERSIDAD DE LA SALLE - FACULTAD DE INGENIERÍA GUÍA DE TRABAJO INDEPENDIENTE 1 CÁLCULO ANALÍTICO DE PORCENTAJES DE DISTORSIÓN DE CORRIENTE Y TENSIÓN OBJETIVOS: 

Aprender a modelar el diagrama de una instalación industrial como un circuito eléctrico.

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Manipular impedancias en p.u., aprender a transformar impedancias

referidas a

diferentes bases y trabajar con relaciones X/R de componentes componentes de sistemas de potencia 

Aprender a calcular corrientes y tensiones armónicas individuales y aprender a calcular los porcentajes de distorsión individual y total en forma analítica.

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Observar la dinámica (cambios ocasionados) del problema de los armónicos cuando se efectúan cambios en componentes de instalaciones.

DESCRIPCIÓN: El diagrama unifilar correspondiente a una pequeña planta industrial se muestra en la Fig. 1

Fig.1 Diagrama unifilar de una pequeña planta industrial

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UNIVERSIDAD DE LA SALLE - FACULTAD DE INGENIERÍA INFORMACIÓN ADICIONAL SOBRE EL SISTEMA ELÉCTRICO DE LA PLANTA ES LA SIGUIENTE: 

Relación X/R para el equivalente Thévenin del sistema de potencia: 10

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Impedancia de corto del transformador de 630 kVA: 5,75 %, relación X/R = 12

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Potencia aparente que maneja el variador de velocidad (VFD) = 250 kVA

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Factor de potencia de la carga pasiva: 0,9 en atraso

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Contenido armónico del variador de velocidad (carga de electrónica de potencia)   

En el quinto armónico: 24% En el séptimo armónico: 14% En armónico de orden 11: 5,32%

Los anteriores porcentajes en la base de 250 kVA (Potencia propia del variador)

ACTIVIDADES: Haga lo siguiente: 

Con la formulación vista en clase dibuje el circuito equivalente del diagrama unifilar de la planta con las impedancias en p.u. sobre una base de 1 MVA y en 60 Hz.

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Con el circuito base anterior construya los circuitos eléctricos en p.u. para el quinto armónico, el séptimo armónico y el armónico de orden 11 (tenga en cuenta que la reactancia inductiva varía en forma directa con la frecuencia y que la impedancia capacitiva varía en forma inversa con la fre cuencia)



En cada uno de los circuitos anteriores ponga las fuentes de corriente del variador de velocidad, PERO referidas a la base de 1 MVA (Recuerde que están en la base de 250 kVA).

Preparada toda la información y circuitos anteriores va a hacer lo siguiente:

PRIMERO SIN EL BANCO DE CONDENSADORES CONECTADO Y LUEGO CON EL BANCO DE CONDENSADORES CONECTADO 

Calcule cada una de las corrientes armónicas individuales que se dirigen hacia el sistema de potencia (Del nodo 1 al nodo 0)

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Calcule el porcentaje de distorsión total en corriente del nodo 1 al nodo ce ro.

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Calcule cada una de las tensiones armónicas individuales en el nodo 1 (recuerde que el nodo cero es el de referencia de todas las tensiones en el circuito).



Calcule el porcentaje de distorsión total en tensión del nodo 1.

En este punto haga una comparación de lo que ocurre con los porcentajes de distorsión individual y total en corriente y con los porcentajes de distorsión individual y total en tensión SIN EL BANCO

DE COMPENSACIÓN Y CON EL BANCO DE COMPENSACIÓN DE REACTIVA. PREGUNTA:

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UNIVERSIDAD DE LA SALLE - FACULTAD DE INGENIERÍA Cómo varía todo el trabajo anterior si ahora se desconecta la carga pasiva de 150 kVA ?, Se mejoran las cosas ?, se empeoran ? INFORME: Prepare un informe de lo realizado en esta actividad de trabajo independiente en donde consigne los objetivos perseguidos, la metodología seguida, los resultados y análisis de resultados obtenidos y las conclusiones de la actividad. El trabajo debe subirse a la plataforma antes de que expire el plazo establecido

Preparado por: Luis Hernando Correa Salazar, Febrero de 2014

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