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Tema: Anlisis de flujo de carga con el mtodo de Newton-Raphson. I. OBJETIVOS.

Que el alumno conozca las herramientas disponibles con las que cuenta ETAP para el anlisis de flujo de carga, usando el modulo Load Flow Anlisis.

Que el alumno pueda realizar diagramas en las normas ANSI y IEC.

Aprender a simular una regulacin de tensin en una barra utilizando LTCs de transformadores.

Conocer cuando una barra se encuentra en condiciones de sobrecarga.

II. INTRODUCCIN. Los estudios de flujo de potencia son de gran importancia en la planeacin y diseo de la expansin futura de los sistemas de potencia, as como tambin en la determinacin de las mejores condiciones de operacin de los sistemas existentes. La informacin principalmente que se obtiene de un estudio de flujos de potencia es la magnitud y ngulo de fase del voltaje en cada barra y las potencias real y reactiva que fluyen en cada lnea, sin embargo se puede obtener gran cantidad de informacin adicional que es valiosa. La mayora de estos aspectos se irn haciendo evidentes en el anlisis de los estudios de los flujos de potencia que se realizaran en esta gua. Aspectos importantes del anlisis de los flujos de carga:

Permite determinar los flujos de potencia activa y reactiva en una red elctrica. Permite determinar los voltajes en las barras de una red elctrica. Permite calcular las prdidas en una red elctrica. Permite estudiar las alternativas para la planificacin de nuevos sistemas o ampliacin

de los ya existentes. Permite evaluar los efectos de prdidas temporales de generacin o de circuitos de

transmisin. Permite evaluar los efectos de reconfigurar los circuitos de un SEP (por ejemplo ante la

prdida de una lnea de transmisin).

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Permite evaluar las mejoras que se producen ante el cambio en la seccin de los conductores de un SEP.

Se estudiare el mtodo de newton-raphson, este se encuentra predeterminado en ETAP 5.5.6 III. EQUIPO DIDCTICO.

Cantidad Descripcin

1 Ordenador con procesador Pentium III y 512 MB RAM como requisito mnimo

1 ETAP 5.5.6

1 Dispositivo de Almacenamiento externo (USB)

Tabla 1.1 Materiales y Equipo 2 IV. PROCEDIMIENTO. Parte I: Implementacin del Circuito.

1. Abrir el programa ETAP 5.5.6 el cual est instalado en los ordenadores del laboratorio de Sistemas de Potencia

2. Abrir un proyecto nuevo de ETAP, ingresando al men File colocado en la barra de herramientas del programa.

3. Colocar un nombre a nuestro nuevo proyecto; en la ventana que aparece

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4. Cuando aparezca la ventana de informacin del usuario dar clic en ok 5. Cambiar el porcentaje de regulacin de los buses 6. Dar clic en el botn Load Flow Analysis,

7. Buscar la barra Study Case

8. Dar clic en Edit Study Case, luego abrir pestaa alert 9. Introducir los cambios mostrados en la fig. 1

Fig.1

10. Realizar el siguiente circuito utilizando los parmetros que parecen despus del circuito

a armar.

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SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA

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Nota: los parmetros de cada elemento, son introducidos al hacer doble click sobre cada uno de ellos. PARAMETROS DEL SISTEMA ELECTRICO DE POTENCIA

Generador Voltaje Capacidad Configuracin Impedancia

Gen2 15 KV 700 MW Delta- swimg Typical data

Gen9 15 KV 450 MW Delta Typical data

Interruptor Voltaje MFR Model

CB5 362 KV Alstom Fx-22-362H






Lnea de transmisin

Voltaje Longitud Conductor

Configuracin: Triangular Height 50m Hilo de Guarda Conductor

por fase AB BC CA Cantidad CG

Linea3 345 KV 60 mi Flicker 10 m 10 m 15m 1 10m 1

Linea4 345 KV 65 mi Flicker 1 0 m 10 m 15m 1 10 m 1

Linea5 345 KV 35 mi Flicker 10 m 10 m 15m 1 10 m 1

Utilizar 7No.10 para el cable de guarda

Cable Tipo de conductor

fuente #/cable Tamao Longitud Voltaje

cable4 CU ICEA 3/C 240 mm2 2 Km 15 KV

Capacitores Voltaje Capacidad del banco

# de bancos

Configuracin

CAP1 15 KV 40000 KVAR 1 Delta

CAP3 345 KV 30000 KVAR 1 Estrella

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Cargas Capacidad Configuracin %FP

Load 1 80 MVA Y-aterrizada 95

Load 3 280 MVA Estrella 95





Transformadores Voltaje

capacidad Impedancia Configuracin Primario Secundario

T1 15 KV 345 KV 500 MVA Typical Z & X/R Delta- Estrella(aterrizada)

T2 345 KV 15 KV 800 MVA Typical Z & X/R Estrella(aterrizada)-Delta

T3 15 KV 0.24 KV 50 MVA Typical Z & X/R Delta- Estrella(aterrizada)

Parte II: Simulacin para el anlisis de flujo de carga. Paso 1: Habiendo finalizado la implementacin del diagrama, hacer click en el botn Load Flow Analysis en la barra de herramientas Mode para cambiar al modo Load Flow Analysis

Paso 2: Note que la barra de herramientas de elementos que se encontraba a la derecha del rea de trabajo ha cambiado, ahora aparece la barra Load Flow Analysis; comience la simulacin haciendo click en el botn Run Load Flow en la barra de herramientas antes mencionada.

Paso 3: Aparecer ahora nuestro diagrama con nuevos datos debido a la simulacin, anote todos los parmetros que en l se presenten y colquelos en el anlisis de resultados. Qu concluye de los datos obtenidos en la simulacin?______________ _______________________________________________________________________________________

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Paso 4: Ahora, teniendo la simulacin activa, hacer clic en el botn Alert View Paso 5: Llene la tabla que se presenta a continuacin y presntela en el anlisis de resultados. Interprete los resultados obtenidos en la tabla. V. DISCUSIN DE RESULTADOS. 1- Enumere las ramas del circuito implementado en la parte 1, y elabore un cuadro donde se presenten las respectivas corrientes de cada rama y las tensiones de operacin de cada barra. 2- Regule el sistema de potencia para que los voltajes en los buses sean del 100% del voltaje nominal, y presente el diagrama simulado con el nuevo parmetro. 3- Elabore un cuadro comparativo de corrientes de rama y tensiones de operacin de barra, de la simulacin realizada en la parte 2 VI. INVESTIGACIN COMPLEMENTARIA. 1- Que son las barras de carga? 2- Cual es la diferencia entre barras de voltaje controlado y barras de compensacin? 3- Cul es la importancia del anlisis de flujos de carga? VIII. BIBLIOGRAFA. www.etap.com Power System Analysis John J. Grainger & William D. Stevenson, Jr - McGraw Hill

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