LAB5 método tres voltimetros

LABORATORIO N° 05 TEMA: MEDICIÓN DEL FACTOR DE POTENCIA EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS MONOFÁSICOS POR EL METODO DE LOS TRES VOLTÍMETROS. 1.

OBJETIVOS

a) Determinar experimentalmente experimentalmente el factor de potencia de circuitos eléctricos monofásico utilizando el método de tres voltímetros. b) Comparar y dar la divergencia de los resultados obtenidos experimentalmente experimentalmente con los datos obtenido teóricamente.

2.

MARCO REFERENCIAL

2.1. PRE-LABORATORIO.- realizar las siguientes cálculos y la simulación mediante programas de cálculo y de simulación (MATHCAD, MATLAB, Scilab, PSPICE). Una fuente de 220 V suministra potencia a la carga de Z L=11+j4 Ω a través de una línea de trasmisión que tiene una impedancia de 2+j4 Ω. Determinar: a) la potencia promedio y la potencia aparente suministrada a la carga; b) la potencia promedio y la potencia aparente de perdida en la línea de transmisión; c) la potencia promedio y la potencia aparente suministrada por la fuente; d) el factor de potencia por el cual opera la fuente.

3.

MATERIALES, INTRUMENTOS DE MEDICIÓN Y EQUIPOS

Los siguientes dispositivos, equipos, instrumentos y materiales serán solicitadas oportunamente oportunamente por el estudiante de turno al encargado para la realización de la práctica: Item

Cantidad

Descripción

1

1

Regulador de tensión monofásica (variac) 220 V, 4 A

2

1

Amperímetro analógicos de c.a. 5 A, 10 A.

3

4

Voltímetro de c.a. de 150 V, 300V

4

1

Frecuencímetro Frecuencímetro de 220 V

5

1

Osciloscopio de 2 canales y sus 2 sensores de tensión

6

1

Reóstato o resistencia de 0-42Ω, 5 A

7

Código

Capacitor electrolítico de 20 uF, 600V

8

1

Multímetro digital para verificación de circuitos

9

1

Kit de cables flexibles 1x14 AWG ó 2.5 mm2

10

1

Inductor de potencia de 500mH.

Laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos 2

1

4.

PROCEDIMIENTO a)

Circuito medición de factor de potencia en atraso

Previamente seleccionar y medir sus parámetros constantes (valores teóricos) con medidor LCR la impedancia formada por un resistor y un inductor en serie.

R 22.9

L 0.4128

f 60

XL 155.62

ZL 157.298

Phi(rad) 1.425

fp 0.146

Luego armar el circuito de la Figura 2 con un resistor de R=42 Ω y una impedancia de carga de Zx formado por resistencia de R Ω e inductor L tener cuidado de dichos elementos soporten la tensión de 110 V y corrientes menores de 4 A.

Figura 2. Montaje del ensayo medición del factor de potencia a base voltímetros. Energizar el circuito hasta 110 V y registrar juego de 8 lecturas de los instrumentos: N°

IT(A)

VT(V)

VR(V)

VZ(V)

Rexp(Ω)

f

Xexp(Ω)

Zexp(Ω)

fp

1

0.18

115.8

8

110

44.4444

60

431.727

611.11

2

0.14

95

6.4

90

45.7143

60

412.183

642.86

3

0.1

74

4.5

70

45.0000

60

329.687

700.00

4

0.09

63.5

3.9

60

43.3333

60

302.523

666.67

0.707 8 0.767 4 0.882 1 0.891 1


2

b)

Circuito de medición de factor de potencia en adelanto:

Previamente seleccionar los parámetros (valores constantes teóricos) y medir con medidor LCR registrando en el siguiente cuadro. R C f xc zc phi 0.8 0.000010186 60 260.415 260.416 89.824 0.8 0.000010134 60 261.751 261.752 89.825 Ambos capacitores están en paralelo, por tanto, la impedancia total será: RtotalCapacitor (Ω) XtotalCapacitor(Ω)

0.400 130.540

Nuevamente armar el circuito de la Figura 2 con un resistor de R=42 Ω y impeda ncia de carga de Zx en serie R=2 5 Ω y C=25 uF; tener cuidado que dichos elementos soporten la tensión de 110 V y corrientes menores de 4 A.

Energizar el circuito hasta 110 V y registrar juego de 4 lecturas de los instrumentos: N°

IT(A)

VT(V)

VR(V)

VZ(V)

Rexp(Ω)

f(Hz

Xexp(Ω)

Zexp(Ω)

fp

1 2 3 4

0.6 0.49 0.38 0.32

110 90 70 60

60.8 50 39 33

79.4 64 50 42

101.33 102.04 102.63 103.13

60 60 60 60

129.168 126.954 128.193 126.395

132.333 130.612 131.579 131.250

0.217 0.235 0.225 0.269

5. CUESTIONARIO PARA LA DISCUSIÓN DE RESULTADOS 5.1 Dibujar el fasorial correspondiente a los circuitos eléctricos ensayados de corriente alterna a escala adecuada de magnitud y de fase. PRIMERA FILA DEL CIRCUITO INDUCTIVO VT 1

0.5

0 0

20

40

60


80

100

120

140

3

IT 0 -0.02

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

-0.04 -0.06 -0.08 -0.1 -0.12 -0.14

PRIMERA FILA DEL CIRCUITO CAPACITIVO VT 1

0.5

0 0

20

40

60

80

100

120

IT 0.8 0.6 0.4 0.2 0 0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0.14

0.16

5.2 En qué consiste el método de los tres voltímetros para hallar el factor de potencia? Explicar con detalle? METODO DE LOS TRES VOLTIMETROS La impedancia de carga Z, cuyo factor de potencia se pretende determinar, se conecta en serie con una resistencia pura R de valor conocido y se miden las tensiones eléctricas V R que se tiene en R, la V Z que en la carga Z e la tensión total V T del circuito, por medio de voltímetros. Para que el factor de potencia sea lo más exacto posible deben cumplirse las siguientes condiciones previas: Que el valor de la resistencia R sea aproximadamente igual al valor de Z Que los voltímetros tengan una resistencia interna muy elevada.


4

Del diagrama vectorial la tensión total se determina por la ley del coseno. V T 2 =V R2 +V Z2 -2V RV Z cos(α)

Y en función del complemento del ángulo α resulta: V T 2 =V R2 +V Z2 +2V RV Z cos(φ)

En estas condiciones, se tiene que la tensión V R está en fase con la corriente del circuito I; y la tensión en la impedancia de carga V Z tensión en V R. De la ecuación de ley del coseno de diagrama vectorial se puede expresar la siguiente relación. () =

 −  −   

5.3 Obtener la Potencia Activa, Reactiva y la Potencia Aparente experimentales y teóricas para cada una de las impedancias de carga Zx. CIRCUITO INDCUTIVO Pc(W) Qc(VAR) 14.01 13.988 9.67 8.079 6.18 3.297 4.81 2.450 CIRCUITO CAPACITIVO Pc(W) 10.36 7.37 4.28 3.62

Qc(VAR) 46.50 30.48 18.51 12.94

Sc(VA) 19.8 12.6 7 5.4 Sc(VA) 47.64 31.36 19 13.44


5

5.4 Hallar la potencia activa absorbida en la carga Zx en forma teórica y compararla con experimental obtenida con la de lectura directa de los instrumentos dando el error absoluto porcentual. La potencia en la carga experimental está definida mediante la siguiente relación:  =

 −  −  2

Para calcularla potencia teoica aplicaremos la relación:  =   

CIRCUITO INDUCTIVO Pc(experimental)(W) 14.01 9.67 6.18 4.81

Pc(teorico) (W) 0.74 0.45 0.23 0.19

error(%) 94.71 95.36 96.29 96.15

CIRCUITO CAPACITIVO Pc(experimental)(W) 10.36 7.37 4.28 3.62

Pc(teorico) (W) 9.14 6.10 3.67 2.60

error(%) 11.71 17.25 14.35 28.19

5.5 Obtener la Potencia activa y la Potencia Aparente experimentales que suministra la fuente a partir de los datos obtenidos en el laboratorio. La potencia aparente S esta definida por:  = 

Y la potencia activa como:  = ()

Relacionando las anteriores ecuaciones: =

 ()

Donde () es el factor de potencia


6

CIRCUITO INDUCTIVO PTOTAL (W) 15.45 10.57 6.63 5.16

S(VA) 20.844 13.3 7.4 5.715

CIRCUITO CAPACITIVO PTOTAL(W) 46.84 31.87 19.10 14.18

S(VA) 66 44.1 26.6 19.2

5.6 Presentar en forma tabulada el error absoluto y el error relativo del método usado para la Potencia Activa de cada circuito. CIRCUITO INDUCTIVO error absoluto 13.27 9.22 5.95 4.63

error(%) 94.71 95.36 96.29 96.15

CIRCUITO CAPACITIVO Error absoluto 1.21 1.27 0.61 1.02

error(%) 11.71 17.25 14.35 28.19

6. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA 6.1 Pesquisar que ocurre en las líneas de transmisión de energía si el factor de potencia no se conserva en el valor óptimo . Las líneas de transmisión aéreas, dependiendo de la corriente de carga, ellas pueden absorber o entregar potencia reactiva. A cargas por debajo de la carga natural (impedancia surge), las líneas producen una potencia reactiva neta; a cargas por encima de la carga natural, las líneas absorben potencia reactiva. Los cables subterráneos, debido a su alta capacitancia, poseen una alta carga natural.


7

Ellos son siempre cargados por debajo de su carga natural, y entonces generan potencia reactiva bajo todas las condiciones de operación. Dispositivos de compensación son usualmente agregados para suplir o absorber potencia reactiva y de este modo controlar el balance de potencia reactiva en una manera deseada.

Reactores Shunt Los reactores shunt son usados para compensar los efectos de la capacitancia de la línea, particularmente para limitar el aumento de voltaje en circuito abierto o altas cargas. Ellos son usualmente requeridos en líneas de transmisión de EHV de longitudes mayores a 200 Km. Una línea de transmisión aérea mas corta puede también requerir reactores shunt es la línea es alimentada desde una sistema débil (baja capacidad de cortocircuito) como se muestra en la Figura 1. Cuando la carga en el terminal mas lejano d el alinea es abierta, la corriente capacitiva circulante por la línea viaja a través de una reactancia inductiva ( X )s causara un aumento en el voltaje Es en el terminal de envío de la línea. El efecto Ferranti causara un aumento mayor en el extremo de recepción.

Figura 1. Línea EHV conectada a un sistema débil Un reactor shunt de suficiente tamaño deberá estar permanentemente conectado a la línea para limitar las sobrevoltajes temporales de frecuencia fundamental a alrededor de 1.5 p.u para una duración de menos de un segundo. Tales reactores conectados a línea también sirven para limitar los sobrevoltajes de energización (transitorios de suicheo). Adicionales reactores shunt requeridos para mantener el voltaje normal bajo condiciones de carga ligeras pudiendo ser conectado a la barra EHC como se muestra en la Figura 2, o por el devanado terciario de transformadores adyacentes como se muestra en la Figura 3. Durante condiciones de cargas pesadas algunos de los reactores pueden tener que ser desconectados. Esto es logrado por el suicheo de los reactores usando interruptores.

Figura 2. Reactores de línea y barra EHV X R 2 : Reactor permanentemente conectado a la línea X R 3, X R 1 : Reactores suichables conectados a la barra


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Figura 3. Reactores conectados por medio de Línea y transformador Para mas constas líneas alimentadas por un sistema robusto, ellos pueden no necesitar reactores conectados a la línea permanentemente. En tales casos, todos los reactores usados pueden ser suichables, conectandos o por el terciario de transformadores o a la barra de EHV. En algunas aplicaciones, reactores con tomas con un sistema de control de voltaje de cambiador de toma bajo carga ha sido usado, como se muestra en la Figura 4, para permitir la variación del valor de la reactancia. Los reactores shunt son similares en construcción a un transformador, pero poseen un solo devanado (por fase) en un núcleo de hierro con entre hierro, e inmerso en aceite.

Figura 4. Reactor Shunt con derivaciones Ellos pueden ser de construcción monofásicos o trifásico.

Capacitores Shunt Los capacitares shunt suplen potencia reactiva y aumenta el voltaje local. Ellos son usados a través del sistema y son aplicados en un variado rango de tamaños. Los primeros capacitares shunt fueron primero usados en mediados de la década de 1910 para la corrección del factor de potencia. Los primeros capacitares emplearon aceite como dieléctrico. Debido a que su tamaño, y su peso, y alto costo, su uso en ese tiempo fue limitado. En la década de 1930 la introducción de los materiales dieléctricos y otras mejoras en la construcción de capacitares permitió una considerable reducción en el peso y tamaño. El uso de capacitares shunt se ha incrementado fenomenalmente desde 1930. Hoy en día, estos son un medio muy económico de suplir potencia reactiva. La principal ventaja de los capacitares shunt son su bajo costo y su flexibilidad de instalación y operación. Ellos son fácilmente aplicables en varios puntos en el sistema, así contribuye con la eficiencia de la Laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos 2

9

transmisión y distribución de potencia. La principal desventaja de los capacitares shunt es que su valor de potencia es proporcional al cuadrado del voltaje. Consecuentemente, la potencia reactiva de salida es reducida a voltajes bajos cuando es deseable que se entreguen más.

Aplicación a Sistemas de Distribución Los capacitares shunt son usados extensivamente en sistemas de distribución para la corrección del factor de potencia y control de voltaje de alimentadores. Los capacitares de distribución son usualmente suichados por medios automáticos respondiendo a un simple reloj, o a un relé que sensa voltaje o corriente.

El objetivo de la corrección del factor de potencia es proveer la potencia reactiva cerca del punto donde este va a ser consumido, mas que en los puntos de suministros lejanos. La mayoría de las cargas absorben potencia reactiva, que es, que poseen un factor de potencia en atraso. La tabla 1 muestra los factores de potencia típicos y las características de voltaje dependiente de algunos tipos comunes de carga.

Tabla 1. Características Típicas de Cargas Individuales Tipo de Carga

Factor de Potencia (Atraso)

Dependencia de Voltaje P

Q

Motores industriales grandes

0.89

V 0.05

V 0.5

Pequeños motores industriales

0.83

V 0.1

V 0.6

Refrigerador

0.84

V 0.8

V 2.5

0.81/0.84

V 0.2

V 2.5

Lavadora de platos

0.99

V 1.8

V 3.5

Lavadora de ropa

0.65

V 0.08

V 1.6

Secadora de ropa

0.99

V2

V 3.3

Televisor a color

0.77

V2

V5

Lámpara Fluorescente

0.90

V1

V 3.0

Lámpara incandescente

1.0

V 1.55

-

Calentador

1.0

V2

-

Bomba de Calor (frio/caliente)


10

La corrección del factor de potencia es proveída por medios de capacitares shunt fijos (permanentemente conectados) y suichados a varios niveles de voltaje a través del sistema de distribución. Los bancos de bajo voltaje son usados para grandes consumidores y los bancos de medio voltaje son usados en subestaciones de suicheo intermedias. Pata grandes plantas industriales como la mostrada en la Figura 5, la corrección del factor de potencia es aplicada a diferentes niveles (i) motores individuales (ii) grupos de motores (iii) en toda la planta.

Figura 5. Corrección de Factor de Potencia en Plantas Industriales Los capacitares shunt son extensamente usados para el control del voltaje de alimentadores. Ellos son instalados en la localización apropiada a lo largo del alimentador para asegurar que los voltajes en todos los puntos se mantienen dentro de los limites máximos y mínimos permisibles cuando la carga varia.

Aplicaciones en sistemas de transmisión Los capacitares shunt son usados para compensar las perdidas XI 2 en los sistemas de transmisión y para asegurar niveles de voltaje satisfactorios durante condiciones de alta carga. El banco de capacitares de apropiado tamaño son conectados o directamente a la barra de alto voltaje o al devando terciario de un transformador principal, como se muestra en la Figura 6.

(a)

Banco de Capacitores conectados en el Terciario


11

(b)

Banco de capacitores en HV

Figura 6. Conexiones de bancos de capacitores Estos son suichados por interruptores ya sea automáticamente por un relé de voltaje o manualmente. Los suiches de los bancos de capacitares proveen un medio conveniente para controlar los voltajes del sistema de transmisión. Ellos están normalmente distribuidos a través del sistema de transmisión para minimizar las perdidas y la caída de voltaje. Detallados estudios de flujo de carga son realizados para determinar el tamaño y la localización del banco de capacitores para lograr el criterio de diseño del sistema el cual especifica el máximo voltaje permitido siguiendo contingencias especificadas. Capacitor Serie

Los capacitores series son conectados en serie con los conductores de líneas para compensar la reactancia inductiva de la línea. Este reduce la reactancia de transferencia entre las barras a las cuales la línea esta conectada, incrementando la máxima potencia que puede ser transferida, y reduce las perdidas de potencia reactiva efectiva ( XI 2 ). A través de los capacitores series no son normalmente instalados para control de voltaje, debido a que ellos contribuyen a mejorar e control de voltaje y el balance de potencia. La potencia reactiva producida por un capacitor serie se incrementa cuando se incrementa cuando la potencia transferida se incrementa; un capacitor serie es autoregulante en es te aspecto.

6.2 Investigar cómo se define Sistema de líneas de transmisión flexible de corriente alterna FACTS. SISTEMA DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN FLEXIBLE DE CORRIENTE ALTERNA El uso de la tecnología de dispositivos FACTS (Flexible Alternating Current Transmision Systems) ha tenido un gran auge en los últimos años dado el actual escenario del sector eléctrico, que se presenta en un constante proceso de desregulación buscando crear un mercado realmente competitivo. Lo anterior ha llevado a los sistemas eléctricos a realizar funciones para los que no estaban originalmente diseñados, es decir, ya no sólo se requiere que los generadores muy distantes giren en sincronismo y transmitan la energía en forma coordinada respetando los límites físicos impuestos por la red, sino que la operación debe ser llevada a cabo de forma que se mantenga y se mejore la seguridad de los sistemas de potencia durante y después del proceso de desregulación de las empresas. En los últimos años, se ha dificultado la transmisión de la energía eléctrica debido a que existen cada vez restricciones más severas para el uso de derecho de vía.


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Adicionalmente a esto, se deben construir líneas de gran longitud en ciertos casos, lo que introduce problemas de transporte de potencia a gran distancia, de estabilidad dinámica y de voltaje y de controlabilidad del flujo. Otra motivación para el acelerado uso de los FACTS es el ambiente competitivo entre las empresas eléctricas, ya que el potencial de esta tecnología se basa en la posibilidad de controlar la ruta de flujo de potencia y la habilidad de conectar redes que no estén adecuadamente interconectadas, dando la posibilidad de comercializar energía entre agentes distantes donde antes no era posible. No obstante, el uso masivo de los FACTS no ha rendido sus frutos debido a las restricciones de seguridad, disponibilidad y costo de los componentes.

¿Qué son los FACTS? Los sistemas de transmisión y distribución de las empresas eléctricas han comenzado un período de cambio, debido principalmente a la aplicación de la electrónica de potencia, microprocesadores y comunicaciones en general. Esto los ha llevado a una operación más segura, controlable y eficiente. En esta área se han llevado a cabo diversas investigaciones, las que han conducido al desarrollo de los FACTS, dispositivos que abarcan al conjunto de equipos con capacidad de controlar el flujo de potencia o variar características de la red, empleando semiconductores de potencia para controlar el flujo de los sistemas de corriente alterna, cuyo propósito es dar flexibilidad a la transmisión de la energía sobre la base de dos objetivos principales: • Incrementar la capacidad de transferencia de potencia en los sistemas de transmisión. • Mantener el flujo en las trayectorias de la red para que se establezcan de acuerdo a las distintas condiciones operativas.

Esto permite mejorar la eficiencia del sistema debido a: • Un mayor control sobre el flujo de potencia, dirigiéndolo a través de las rutas predeterminadas. • La operación con niveles de carga seguros (sin sobrecarga), y cercano a los límites térmicos de las líneas de transmisión. • Mayor capacidad de transf erencia de potencia entre áreas controladas con lo que el margen de reserva en generación puede reducirse considerablemente. • Prevención de salidas de servicio en cascada, limitando el efecto de fallas en el sistema y equipos. • El amortiguamiento de las oscila ciones del sistema de potencia, que dañan los equipos y limitan la capacidad de transmisión disponible.

Los sistemas de control de los FACTS están basados en la posibilidad de manejar los parámetros interrelacionados que restringen los sistemas (impedancias serie y paralelo, ángulo de fase, oscilaciones a frecuencias subsíncronas), permitiendo además operar las líneas de transmisión cerca de sus límites térmicos, lo que anteriormente no era posible sin violar las restricciones de seguridad del sistema.


13

Cada sistema de las empresas posee redes de potencia eléctrica que integran sus centros de generación y cargas, las que a su vez se interconectan con los sistemas vecinos. Esto permite compartir potencia entre las redes de regiones alejadas, con el propósito de aprovechar la diversidad de las cargas, debido a diferencias de clima y horario, disponibilidad de diversas reservas de generación en zonas. Para facilitar gran parte de las transferencias de potencia, estas redes interconectadas ayudan a minimizar la necesidad de aumentar las plantas de generación y permiten a empresas y regiones vecinas comprar y vender energía entre ellas. Esto lleva a una operación segura y a más bajo costo.

Tipos de FACTS Existe un gran número de dispositivos FACTS con distintas constituciones, no obstante, su principio de funcionamiento no suele ser complicado y en muchos de ellos se deriva de la simple aplicación de la electrónica a equipos conocidos tradicionalmente. Por ello, se puede dividir a los FACTS en base a su concepción en dos grandes grupos: FACTS derivados de la aplicación de “conmutadores electrónicos” a equipos tradicionales y FACTS basados en la aplicación de “convertidores”. En cuanto a sus acciones sobre el sistema se clasifican en: dispositivos de compensación en serie, dispositivos de compensación en paralelo, derivación o "shunt", y dispositivos desfasadores.

Compensador serie

Compensador paralelo

Diagrama del controlador unificado de potencia.


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Diagrama de la compensación serie-paralelo

Diagrama del controlador unificado de potencia

Ventajas Las ventajas que ofrecen las familias de controladores descritos anteriormente son muchas y de varios tipos, y cada uno de estos elementos presenta una o más de las siguientes características: • Control del flujo de potencia según se requiera, lo que permite de emergencia más adecuadamente. • Aumentan la capacidad de carg a de las líneas hasta su límite térmico, tanto en horizontes de corto plazo como estacionario. • Aumentan la seguridad del sistema en general a través del aumento del límite de estabilidad transitoria, limitando corrientes de cortocircuitos y s obrecargas, ofreciendo la posibilidad de controlar apagones (blackouts) en cascada y absorbiendo oscilaciones electromecánicas de sistemas de potencia y máquinas eléctricas. • Proveen conexiones seguras a inst alaciones y regiones vecinas al mismo tiempo que reducen las exigencias generales de reservas de generación. • Entregan mayor flexibilidad en la locación de nuevas unidades generadoras. • Permiten mejorar los niveles de uso de las líneas. • Reducen los flujos de pot encia reactiva en las líneas de transmisión, y por lo tanto, una mayor capacidad de transporte de potencia activa. • Reducen los flujos de potencia en anillo (loop flows). • Incrementan la utilización de la generación de menor costo.

De cualquier modo, éstos controladores permiten la amplia variedad de capacidades descritas anteriormente debido a que el voltaje, corriente, impedancia, potencia activa y reactiva son variables interrelacionadas, por lo que cada controlador tiene múltiples Laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos 2

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opciones para el control de flujo de potencia, estabilidad, etc. tanto en lazo abierto como cerrado, por lo que las posibilidades son muchas.

Limitaciones La gran versatilidad y la amplia gama de prestaciones que un elemento de transmisión flexible introduce a un sistema interconectado o sector cualquiera no son competitivas en precio con las soluciones más tradicionales. Claramente las mayores limitaciones estarán dadas por sus costos, que son comparativamente mayores a lo que podría resultar la instalación de una nueva línea en el caso de requerirse más capacidad de transmisión, por ejemplo. En este caso, los FACTS menor al que si, por ejemplo, se duplicara una línea de transmisión, ya que aparte de mejorar la capacidad de potencia al doble, reduce la impedancia a la mitad del par transmisor, lo que otorga una mayor flexibilidad, a un precio menor. A medida que la tecnología de la electrónica de potencia se haga más accesible en cuanto a precios se podrán obtener más aplicaciones factibles en un sistema como el nuestro, pero por lo pronto hay que esperar.

Conclusiones El término FACTS, aplicado a los sistemas eléctricos, engloba distintas tecnologías que mejoran la seguridad, capacidad y seguridad de las redes existentes de transporte, a la vez que mantienen o mejoran los márgenes operativos necesarios para la estabilidad de la red. Como consecuencia, puede llegar más energía a los consumidores con un impacto mínimo en el medio ambiente, con plazos de ejecución de los proyectos sustancialmente inferiores y con inversiones más reducidas. Todo ello en comparación con la alternativa de construir nuevas líneas de transporte o nuevas plantas generadoras. Las dos razones principales para incorporar equipos FACTS a los sistemas eléctricos son: elevar los límites de estabilidad dinámica y mejorar el control de flujo de energía. La mejora del funcionamiento de las redes eléctricas es cada día más importante por razones económicas y medioambientales. Los dispositivos FACTS son la solución mejor establecida en el mercado para mejorar la utilización de las líneas de transmisión.

7. CONCLUSIONES Y OBSERVACIONES 









Para el caso del circuito capacitivo se determinó experimentalmente el factor de potencia por el método de los tres voltímetros, no tanto así para el circuito inductivo al presentar esta característica no lineal. El factor de potencia es una medida que mide la capacidad de una carga de absorber potencia activa. El método de los tres voltímetros es un tipo de medida indirecta para hallar el factor de potencia. Todos los componentes de un circuito de corriente alterna tienen tanto efectos resistivos, como inductivos y capacitivos, en mayor o menor grado. La potencia activa es la más importante de las potencias que existen en un circuito de corriente alterna.


16













La potencia aparente de un circuito de corriente alterna, es la suma de la energía que se disipa y la energía utilizada para la formación de los campos eléctricos y magnéticos de sus componentes. La potencia reactiva no tiene el carácter de ser consumida y solo aparecerá cuando existan bobinas o condensadores. La impedancia de la carga inductiva (transformador) presenta características no lineales. Verificar el buen estado de los materiales de trabajo, específicamente el de los multímetros digitales y analógicos. Siempre tener presente que trabajamos con corriente alterna para tener los cuidados respectivos. Ante la duda en la utilización de los equipos siempre preguntar al docente encargado del laboratorio.

7.1 REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS [1] Charles K. Alexander, Matthew N. O. Sadiku, “Fundamentos de circuitos

eléctricos", McGraw Hill, 3ra. edición, 2006. [2]

Cesar Castillo C. "Guía de laboratorios de Redes 2", Edición propia, 2013.

Páginas web 









http://www02.abb.com/global/peabb/peabb002.nsf/0/d4e53b21fd44f726c12575 bb0057356e/$file/Articulo-Final.pdf http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/70 3/A6.pdf?sequence=6 http://intranet.redesur.com.pe/sigredesur/Formacion%20e%20Informacion/01%20Curso%20de%20Sistemas%20de %20Potencia%20(TECSUP)/05%20UNIDAD_LINEAS%20DE%20TRANSMIS ION.pdf https://es.scribd.com/doc/230366273/Compensacion-Lineas-de Transmision#download https://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20070125125738AAnQw8T


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ANEXO 2.1. PRE-LABORATORIO.- realizar las siguientes cálculos y la simulación mediante programas de cálculo y de simulación (MATHCAD, MATLAB, Scilab, PSPICE). Una fuente de 220 V suministra potencia a la carga de Z L=11+j4 Ω a través de una línea de trasmisión que tiene una impedancia de 2+j4 Ω. Determinar:

a) la potencia promedio y la potencia aparente suministrada a la carga; Si frecuencia es 60 hz entonces podemos hallar las inductancias de las cargas mencionadas =

4 2 ∗ 60

= 0.01061 

Utilizamos el programa PSIM para la simulación del circuito.

La potencia activa será:

 = 2285.3 

La potencia aparente será:

 = 2431.6 


18

b) la potencia promedio y la potencia aparente de pérdida en la línea de transmisión; La potencia activa será:

 = 415.6 


 = 928.8 

c) la potencia promedio y la potencia aparente suministrada por la fuente; La potencia activa será:

 = 2701 


 = 3171 

d) el factor de potencia por el cual opera la fuente.

 = 0.8518  Laboratorio de Análisis de Circuitos Eléctricos 2

19

LAB5 método tres voltimetros

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