Reparto de Cargas

INSTITUTO TECNOLÓGICO SUPERIOR CENTRAL TÉCNICO

GRUPO N° 04

TEMA: REPARTO DE CARGAS ENTRE ALTERNADORES

INTEGRANTES: DAVID CARDENAS CRISTIAN JUIÑA CRISTIAN GUAGALANGO

NIVEL: TERCERO “C” ELECTRICIDAD

Supongamos que los dos alternadores, que muestran las figuras 7-10 y 7-11, están funcionando en condiciones ideales en paralelo, o sea, que sus fem generadas son iguales, que están llevando cargas iguales, y que tienen iguales caídas de impedancia síncrona interna.

Supongamos que el motor de accionamiento del alternador 1 tiende a aumentar la velocidad, haciendo que su fem generada avance de fase, como muestra la figura 7-16. Funcionando originalmente como generadores ideales en paralelo, sus fem inducidas eran en cualquier instante iguales y opuestas, y no se producía ninguna fem resultante. Pero ahora, el motor de accionamiento 1 aumenta su velocidad, y se produce una fem resultante debida a la diferencia de frecuencia entre las dos máquinas e indica por el avance de la tensión en la fig. 7-16. Como en el caso del apartado anterior, la tensión resultante , hace que se produzca una corriente circulatoria Is, en el inducido de ambos generadores de acuerdo con 7-3. Esta corriente sincronizante da lugar a que el generador 1 genere una potencia sincronizante, cos (ángulo1). Esta potencia sincronizante contiene una componente de pérdida en el inducido y una componente de transferencia sincronizante, que es la potencia transferida al alternador 2 para producir el efecto motor.

Figura 7-16. Cambio de posición de fase como resultado de un aumento de velocidad del alternador 1

El alternador 1 está suministrando potencia por efecto generador, y el alternador 2 está recibiendo potencia por efecto del motor. La potencia recibida por el alternador 2 Egp2Is , cos (ángulo 2), una potencia negativa que es la diferencia entre la potencia generada por el alternador 1 y las perdidas en el cobre del inducido de los 2 alternadores (7-8). Como el motor de accionamiento del alternador 1 tiene carga mayor como resultado de la potencia adicional generada a retrasar su fase y su velocidad. El alternador 2 por otra parte como resultado de recibir la potencia sincronizarte y el efecto motor, tendera a un avance de fase. Así, una vez más, la corriente sincronizante actúa de manera tal que hace que los alternadores estén continuamente en sincronismo. Debe hacerse observar en la fig. 7-16 que la potencia sincronizante recibida por el alternador 2, realmente depende del ángulo para un ángulo dado de avance el alternador 1 respecto a su posición primera , el ángulo 1 entre la fem inducida Egpl

del alternador 1 y la corriente sincronizante Is depende del Angulo .

Para un ángulo dado el avance del alternador 1 respecto a su posición primera, el ángulo 1 entre la fem inducida Egp1 del alternador 1 y la corriente Is, depende de .Pero depende de la impedancia síncrona interna de los alternadores. Si es pequeño, el ángulo 1 es grande, y el coseno de un ángulo grande es un valor pequeño. Papa desarrollar la misma potencia sincronizarte en el alternador 1, se necesitaría más corriente sincronizarte para un valor pequeño de . Un valor extremadamente elevado de la impedancia síncrona del alternador, puede, sin embargo, reducir también la corriente sincronizarte de manera más rápida que la disminución del ángulo 1 entre la corriente sincronizante para asegurar para asegurar el éxito del funcionamiento en paralelo, aunque puede dar lugar a una regulación pobre. Por consiguiente, en general, puede establecerse que los alternadores que funcionan mejor en paralelo son los que tienden a tener una regulación más pobre.

Considerando los cambios en la velocidad del motor de accionamiento o la aplicación o eliminación brusca de carga, en relación con la estabilidad en paralelo, los alternadores deben tener (1) una elevada relación entre reactancia síncrona y resistencia del inducido, y (2) una impedancia total suficientemente baja para que los pequeños cambios de su ángulo de avance de fase () produzcan valore elevados de corriente y de potencia sincronizante. Esto se explica en los ejemplos 7-7 y 7-8 EJEMPLO 7-7: Los alternadores del ejemplo 7-6 tienen cada uno una tensión generada de 230V y una impedancia de . El motor de accionamiento del alternador 1 lo lleva 20° adelantado respecto a su posición correcta. Calcular: La corriente sincronizante.La potencia sincronizante desarrollada por el alternador 1.La potencia sincronizante recibida por el alternador2.Las pérdidas en el inducido.

=4560 x 0,9973= 4558W = potencia suministrada a las barras. c. = -4400 W (potencia recibida de las barras) d. Pérdidas: P1-P2=4558-4400=158 W

Comprobación: ErIs cos =79,8 x 19,85 cos 84,3o = 158 WDoble comprobación: = (19,85)2x0,4= 158 W

VjEEE

jE

jOE

r

1,1008,796,7814

6,7821620230

230180230

12

1

2

3,8402,4

1,1008,79

3,8401,2(2

1,1008,79

21

VV

ZZ

EI r

s

A 8,1585,19

2,4cos85,19230)cos( 111 xIEIEP sgpsgp

Solución:

a.

(7-3)

b.

(7-4)

(7-6)

Obsérvese que el uso de una mayor impedancia con una Q menor, o sea una Xs/Ra menor, da por resultado (1) una reducción de la potencia sincronizante y (2) un aumento en las perdidas a pesar de la reducción de la corriente sincronizante. Por esta razón (entre otras) se prefiere una elevada relación entre reactancia del inducido y resistencia, a pesar de su efecto sobre la regulación. Además, como se ha dicho en el apartado 6-8, la regulación de la tensión puede solventarse usando reguladores de tensión que varíen la excitación del campo para mantener una tensión constante en la salida, independientemente de la variaciones de carga