APLICACIÓN 3- MS

1. En el sistema eléctrico de potencia infinita (Fig-1, cuyos parámetros en base de 100 MVA son: Generador: Xd = 0,76; Xq =

0,46; Transf.: XT1 = 0,16 XT2=0,20; Línea: XL = 0,20 p.u.; CS: Xdcs=0,8 Xqcs=0,5 ), El G.S. (54 MVA; 13,8 KV. 60 Hz)

está alimentando a una carga de impedancia constante, que consume Nc=0,432+j0,576 p.u., requiriendo así mismo una

tensión de Vc=1,0 p.u. Si la corriente de excitación del generador solo puede regularse hasta lograr en bornes una tensión de

V=1.05 p.u. Se pide (despreciando pérdidas activas):

1.1 El diagrama fasorial correspondiente al régimen planteado.

1.2 La potencia activa, corriente y potencia reactiva del generador (P, I, Q).

1.3 La excitación del generador (Ef).

1.4 La excitación y la potencia reactiva del compensador síncrono para el régimen planteado (Efcs, Qcs).

2. Si el CS del problema anterior debe ser retirado fuera de servicio, manteniendo la tensión del generador V=1,05 p.pu. Se

pide calcular:

2.1 La corriente del generador (I).

2.2 La tensión en la carga (VC).

2.3 La potencia activa y reactiva consumidas por la carga (Pc, Qc).

3. El generador del problema 1, debe ser conectado en paralelo con un SEPI de 13,8 kV, 60 Hz; para lo cual se utiliza un

sincronoscopio de lámparas al apagado. Durante la sincronización se detecta que una de las frecuencias es de 55 Hz, se pide:

(suponer que la secuencia de fases es correcta).

3.1 Esquematizar el circuito eléctrico, mostrando los instrumentos y las conexiones necesarias para dicha sincronización.

3.2 Determinar el momento preciso para la conexión del generador.

3.3 Determinar las tensiones en las tres lámparas, si el desfasaje entre los fasores de tensión respectivos fuera de 120° eléctr icos.

4. Se adjuntan las características de vacío Ef=V=f (if), y cortocircuito 3 estacionario (I= f (if), de una unidad de generación de

la central térmica de Pucallpa (7,5 MVA; 10,5 kV; 720 RPM). Se pide determinar:

4.1 La reactancia síncrona no saturada y saturada por el eje directo, en p.u. ( dd XX , )

4.2 La relación de cortocircuito y el factor de saturación ( dcc KR , ).

5. Utilizando el concepto de la potencia sincronizante y de acuerdo a la Fig.-2, demostrar que para el generador de la pregunta

1c; solo el punto 1 corresponde al régimen de operación estacionaria.

Fig.- 1 Fig.- 2

SOLUCION 1

Condiciones del sistema

Circuito equivalente de impedancias:

1.1 Diagrama fasorial del régimen planteado:

Ecuaciones fasoriales: ; ; (*) ;

;

Diagrama fasorial-1

1.2 La potencia activa, corriente y potencia reactiva del generador (P, I, Q).

;

Por condición se desprecian las pérdidas activas por lo tanto:

De la potencia entre dos barras:

Del diagrama fasorial 1:

O fasorialmente de (*):

Por lo tanto o también de ; reemplazando

La potencia reactiva será:

1.3 La excitación del generador (Ef).

Diagrama fasorial-2

Del triángulo OAB del diagrama fasorial 2, se tiene:

; de la potencia activa:

Fasorialmente:

Comprobando:

1.4 La excitación y la potencia reactiva del compensador síncrono para el régimen planteado (Efcs, Qcs).

Ecuaciones fasoriales del motor síncrono:

;