ANÁLISIS DE SISTEMAS SISTEMAS DE POTENCIA POTENCIA
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA J. Grainger – W. Stevenson Capít!o " – Con#eptos $%si#os ".". Si v 141,1 sen t 30º V , e i 11,31cos t 30º A , encuentre !r! c!"! uno# !$ e% v!%or &'(i&o) *$ e% v!%or r&s + c$ %! e(resin -!sori!% en -or&! o%!r + rect!n.u%!r, si e% vo%t!/e se to&! co&o re-erenci! E% circuito es in"uctivo o c!!citivo2 !$
141,1 sen t 30º V V&'( 141,1V i 11,31 cos t 30º A I&'( 11,31 A
*$
V
v
V&'(
141,1
100V
I
I&'(
11,31
A
c$ Por E!er # e / cos /sen, en "on"e # sen I& e / + cos 5e e / &'e in(i#a parte rea!) I* parte i*aginaria+ i*aginaria+ 5ee&%!6!n"o tene&os# v I& 100 e /t 30 I& 100 e /30 e /t i 5e e /t 30
5e e /30 e /t
e / t , reresent! %! rot!cin "e %os -!sores, si to&!&os %!s osiciones re%!tiv!s entre e%%os# V
100 e
/30
100
30
Po%!r
I e
/30
30
,8 /90 V 8 5e c t!n .u%!r
8,73 /4 A 5e c t!n .u%!r
Po%!r
P!r! to&!r V co&o re-erenci!, %o :!ce&os coinci"ir con e% e/e :ori6ont!%, %o ;ue i&%ic! .ir!r e% con/unto <30º# V
100 e
I e
/0
/80
100 V
80
Po%!r
/873 A 4 5e c t!n .u%!r
E% circuito es in"uctivo +! ;ue %! corriente est' !tr!s!"! resecto "e %! tensin
".,. Si e% circuito "e% ro*%e&! ".". consiste en un e%e&ento ur!&ente resistivo + uno ur!&ente re!ctivo, encuentre 5 + =, si# !$ %os e%e&entos est'n en serie) *$ si est'n en !r!%e%o
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 1
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
!$ >
5 /=
>
>
V I
100
80
3 89 /10
5
i i5
*$
80
19
=
i = 4 /873 A
S!*e&os ;ue or 5 so%o circu%!r' corriente resistiv! + ;ue or = so%o circu%!r' corriente re!ctiv! Entonces# i5
4
5 =
e i = /873 v 100 9 i5 4
v i=
100 /144 /873
".-. En un circuito &ono-'sico, V! 10 49 V + V* 100 re-erenci! ?o@ Encuentre V*! en -or&! o%!r
19
V , con resecto !% no"o "e
V! V* 10 49B 100 19 V*! 49 /49B788 /97 B119 /1109 V V*! V*!
1113
78
V
".. n vo%t!/e &ono-'sico "e CA "e 40 V se !%ic! ! un circuito serie cu+! i&e"!nci! es# 80 > 10 Encuentre 5) =) P) + e% -!ctor "e otenci! "e% circuito > 10 S
80
9 /88, o se! # 5 9 + = /88
V >
40 10
80
980
80
VA cos cos 80
09 F in"ic! con/u.!"o$
"./. Si un c!!citor ;ue su&inistr! 190V!r se conect! en !r!%e%o con e% circuito "e% ro*%e&! ".., encuentre P + su&inistr!"!s or %! -uente "e 40V, !sG co&o e% -!ctor "e otenci! resu%t!nte
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 2
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
=C
> e; S
V DC
40
/190
> =c > =c
V >
e;
48,0 70 =C /48,0 70
80
10 48,0 9 /,88 /48,0
40 1,
9,37
417
9,37
480
3,9
30 ,37
1,
9,37
VA cos cos 9,37 0,81
Otr! -or&! "e reso%ver%o es suoner ;ue %! otenci! ;ue entre.! %! -uente es %! su&! "e %! otenci!, ;ue consu&e %! i&e"!nci! &'s %! otenci! re!ctiv! c!!citiv!, ;ue consu&e e% c!!citor 80
S> 980 0 /47,31 VA DC /190 VA S S>
DC 0 /47,31 /190
S 417
9,37
VA Co&o se ve, se %%e.! !% &is&o resu%t!"o ;ue en e% c!so !nterior
".0. n! C!r.! in"uctiv! &ono-'sic! !*sor*e 10 MH ! 0,8 "e -!ctor "e otenci! en !tr!so Di*u/e e% tri'n.u%o "e otenci! + "eter&ine %! otenci! re!ctiv! "e un c!!citor ;ue se conecte en !r!%e%o con %! c!r.! !r! e%ev!r e% -!ctor "e otenci! ! 0,9 S1
P cos 1
10 0,8
18,88 MVA
!rc cos 0,8 93,13º sen 1 0, D1 S1 sen 1 18,88 0, /13,33 VAr cos 0,9 31,º T. 0,8 D P T. /8, VAr 1
n c!!citor uesto en !r!%e%o con %! c!r.!, "e*e !ort!r un! otenci! re!ctiv! c!!citiv! DC D D1 i.u!% ! # DC /8, /13,33 DC
/,133 VAr
".1. n &otor "e in"uccin &ono-'sico ;ue to&! 10 A "e %! !%i&ent!cin se oer! %! &!+or !rte "e c!"! "G! con un! c!r.! &u+ %i.er! Se roone un "isositivo ;ue ?incre&ente %! e-icienci!@ "e% &otor Dur!nte un! "e&ostr!cin, e% "isositivo se co%oc! en !r!%e%o con e% &otor sin c!r.! + %! corriente ;ue to&! "e %! !%i&ent!cin c!e ! A Cu!n"o se co%oc!n "os "e %os "isositivos en !r!%e%o, %! corriente c!e ! 8 A u "isositivo si&%e c!us!r' est! c!G"! en %! corriente2 An!%ice %!s vent!/!s "e% "isositivo Se incre&ent! %! e-icienci! "e% &otor or %! resenci! "e% "isositivo2 F5ecuer"e ;ue un &otor "e in"uccin to&! corriente en !tr!so$
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 3
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
E% ?"isositivo@ &encion!"o es un c!!citor ;ue !% ser conect!"o en !r!%e%o con e% &otor, !ort!r' A , :!cien"o ;ue %os 10 A ;ue consu&e e% &otor, se co&on.!n "e A !ort!"os or %! !%i&ent!cin + A !ort!"os or e% c!!citor Lo &is&o ocurre !% !.re.!r otro c!!citor, en este c!so %! !%i&ent!cin !ort! 8 A + %os c!!citores 4 A Con resecto ! %! e-icienci! "e% &otor, est! no se incre&ent!, +! ;ue no se est! &o"i-ic!n"o %! otenci! !ctiv! ;ue consu&e "ic:o &otor, %os c!!citores so%o &e/or!n e% -!ctor "e otenci! "e %! !%i&ent!cin
E2e*p!o ".". Dos -uentes i"e!%es "e vo%t!/e, "esi.n!"!s co&o &';uin!s 1 + , se conect!n co&o &uestr! %! -i.ur! Si E1 100 0 º V , E 100 30 º V + > 0 /9 , "eter&ine# !$ Si c!"! &';uin! .ener! o consu&e otenci! re!% + en ;u c!nti"!" *$ Si c!"! &';uin! reci*e o su&inistr! otenci! re!ctiv! + %! c!nti"!" c$ P + !*sor*i"!s or %! i&e"!nci!
E1 E 100 /0 8,8 /90 > /9 13,4 /90 I 10 /,8 10,39 179 º A /9 I
I 10 /,8
L! corriente ;ue entr! en %! c!/! 1 es
S1 E1 I 100 10 /,8 P1 /D1 1000 /8 VA
10 /,8
S E I 8,8 /90 P /D 1000 /8 VA
L! otenci! re!ctiv! !*sor*i"! or %! i&e"!nci! serie es# I = 10,39 /9 /938 VAr L! &';uin! 1 consu&e ener.G! ! r!6n "e P1 1000 H + su&inistr! un! otenci! re!ctiv! "e D1 8 VAr L! &';uin! .ener! ener.G! ! r!6n "e P 1000 H + su&inistr! un! otenci! re!ctiv! "e
D 8 VAr
L! su&! "e %os su&inistros re!ctivos "e !&*!s &';uin!s es e% consu&o "e %! re!ct!nci! serie o se!# D = 938 VAr
".3. Si %! i&e"!nci! entre %!s &';uin!s 1 + "e% E2e*p!o ".". es > 0 /9 , "eter&ine !$ Si c!"! &';uin! est' .ener!n"o o consu&ien"o otenci! *$ Si c!"! &';uin! est' reci*ien"o o su&inistr!n"o otenci! re!ctiv! + %! c!nti"!" c$ Los v!%ores "e P + !*sor*i"os or %! i&e"!nci!
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 4
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
E1 E 100 /0 8,8 /90 > /9 13,4 /90 I 10 /,8 10,39 19º A /9 I
I 10 /,8 10,39 179 º A
L! corriente ;ue entr! en %! c!/! 1 es
189 º S1 E1 I 100 10 /8 1039 VA S1 1000 /8 VA 30 º 19 º S E I 100 10 /8 1039 VA
1000 /8 VA
S
L! i&e"!nci! serie entre.!# I = 10,39 /9 /938 VAr L! &';uin! 1 .ener! ener.G! ! r!6n "e P1 1000 H + !*sor*e un! otenci! re!ctiv! "e D1 8 VAr L! &';uin! consu&e ener.G! ! r!6n "e P 1000 H + !*sor*e un! otenci! re!ctiv! "e
D 8 VAr
En este c!so, %!s "os &';uin!s est'n consu&ien"o otenci! re!ctiv!, %! ;ue es su&inistr!"! or %! re!ct!nci! serie co&o %o in"ic! e% si.no FB$ en su consu&o "e re!ctivo
".4. 5eit! e% ro*%e&! ".3 si > 9 /0 I
13,4 /90 9
,8 /10 10,39 9 º A I ,8 /10 10,39 109 º A
L! corriente ;ue entr! en %! c!/! 1 es
99 º S1 E1 I 100 ,8 /10 1039 VA S1 8 /1000 VA 30 º 109 º S E I 100 ,8 /10 1039 VA
8 /1000 VA
S
L! i&e"!nci! serie consu&e# I 5 10,39 9 938 H
L! &';uin! 1 .ener! ener.G! ! r!6n "e P1 8 H + entre.! un! otenci! re!ctiv! "e D1 1000 VAr L! &';uin! .ener! ener.G! ! r!6n "e P 8 H + !*sor*e un! otenci! re!ctiv! "e
1000 VAr
D
L! i&e"!nci! serie est' consu&ien"o to"! %! otenci! !ctiv! ;ue .ener!n %!s "os &';uin!s
"."5. Se tiene un! -uente "e vo%t!/e E!n 10 10 º V + un! corriente ! tr!vs "e e%%! "e I!n
10 80 º A Encuentre %os v!%ores "e P + , + est!*%e6c! si %! -uente %os est' entre.!n"o o
reci*ien"o 10 10 º 10 80 º 100 190 º VA E !n I!n S!n 1037 /800 VA S !n
L! -uente est' consu&ien"o 1037 H + entre.!n"o 800 V!r 5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 5
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
"."".5esue%v! e% E/e&%o 11 si E1 100 0 º V , E 10 30 º V Co&!re %os resu%t!"os con %os "e% E/e&%o 11 + :!.! conc%usiones so*re e% e-ecto en e% circuito "e %! v!ri!cin "e %! &!.nitu" "e E . I I
E1 E
100 /0 103,7 /80 > /9 3,7 /80 18,8 º A 1 /0,4 1,0 /9
L! corriente ;ue entr! en %! c!/! 1 es
30 º S E I 10 1 /0,4 P /D 100 /01,19 VA
S1 E1 I 100 1 /04 P1 /D1 100 /,4 VA
L! otenci! re!ctiv! !*sor*i"! or %! i&e"!nci! serie es# I = 1,0 /9 /,9 VAr
L! &';uin! 1 consu&e ener.G! ! r!6n "e P1 100 H + consu&e un! otenci! re!ctiv! "e D1 ,4 VAr L! &';uin! .ener! ener.G! ! r!6n "e P 100 H + su&inistr! un! otenci! re!ctiv! "e D
01,19 VAr
L! i&e"!nci! serie consu&e e% so*r!nte "e ener.G! re!ctiv! "e %! &';uin! ;ue no es consu&i"o or %! &';uin! 1 E% !u&ento "e% &"u%o "e %! tensin , :!ce ;ue se inviert! e% -%u/o "e ener.G! re!ctiv! en %! &';uin! 1, !s!n"o "e ser .ener!"or "e re!ctivo ! consu&i"or, !"e&'s %! otenci! !ctiv! uest! en /ue.o se incre&ent!
".",. C!%cu%e %!s si.uientes e(resiones en -or&! o%!r# !$ ! < 1) *$ 1 < ! J !) c$ ! J ! J 1) "$ /! J ! 190 º 1 3 3 3 1 / 3 1 3 1 3 1 / 3 *$ 1 / /
!$ /
1
1 3 1 0 1 3 1 3 3 / / / "$
c$ /
1 3
3
/
80 º
/
1 3
1
1
/ /
3
1,388 /1,388 1,73 9 º
"."-. Tres i&e"!nci!s i"ntic!s "e > 10 19 º , est'n conect!"!s en K !r! *!%!nce!r vo%t!/es "e %Gne! tri-'sicos "e 0 V Eseci-i;ue to"os %os vo%t!/es + %!s corrientes "e %Gne! +
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 6
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
"e -!se co&o -!sores en -or&! o%!r, con Vc! como referencia y tomando una secuencia de fase abc.
Vc!
0 0 º V
V!*
0 40 º V
V*c
0 10 º V
Vcn Vn! Vc! Vcn V!n V!n ! Vcn Vc! Vcn 1 ! Vc!
Vcn
Vc!
1 !
1 ! 3 Vcn
30 º
0 3
0º
30 º
10
30 º
V
A%ic!n"o ! este vector %os oer!"ores ?!@, o*tene&os# V!n
! Vcn 10 10 º V
V*n
! Vcn 10 70 º V
L!s corrientes se o*tienen "ivi"ien"o %!s tensiones "e -!se or %! i&e"!nci!# I!n I*n I cn
V!n > V*n > V cn Z
10 10
19 º
10 10
0 º
19 º
10 10
190 º
30 º
19 º
1 189 º A 1 9 º A 1 49 º A
".". En un siste&! tri-'sico *!%!nce!"o, %!s i&e"!nci!s conect!"!s en K son "e 10 30 º . Si V*c
418 70 º V , especifique I
cn
en forma polar. 5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 7
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
V*c Vcn
Icn
V*n Vcn
V*c
! 1
Vcn >
V*n
418 3
40 10
70 º
190 º
40 º
! Vcn V*c Vcn ! 1
! 1 3
190 º
40 40 º V
4 0 º A
30 º
"."/. L!s ter&in!%es "e un! -uente tri-'sic! se eti;uet!n co&o !, * + c Entre cu!%;uier !r "e e%%!s, un vo%tG&etro &i"e 119 V Se conect!n en serie un! resistenci! "e 100 + un c!!citor "e 100 ! %! -recuenci! "e !%i&ent!cin entre %os untos ! + *, con %! resistenci! conect!"! en ! E% unto "e intercone(in "e %os e%e&entos se eti;uet! co&o n Deter&ine en -or&! .r'-ic! %! %ectur! "e% vo%tG&etro entre c + n, si %! secuenci! "e -!ses es !*c + si es !c* Se#en#ia a6#7 To&!n"o co&o re-erenci! Vc : Vc
119 0 º ; V! 119 10 º ; V* 119
V*!
V! V* 119 10º 119
40º
4 0 º
177,
70º
LV
Po"e&os ver ;ue# i
V*!
5 /=
70 º
177, 100 /100
1,41 139 º LA y
V!n
5 i 100 1,41 139º 141 139º LV
V*n
=c i /100 1,41 139º 141 49º LV
Po"e&os ver ;ue# i
V*!
5 /=
B 70 º
177, 100 /100
1,41 B 49 º LA +
V!n
5 i 100 1,41 B 49º 141 B 49º LV
V*n
=c i /100 1,41 B 49º 141 B139º LV
Se#en#ia a#67 5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
To&!n"o co&o re-erenci! Vc : Vc
119 0 º ; V* 119 10º ; V! 119 40 º V! V* 119
V*!
40º
119 10º 177,
B 70º
LV
"."0. Deter&ine %! corriente ;ue to&!, "e un! %Gne! tri-'sic! "e 440 V, un &otor tri-'sico "e 19 : ;ue oer! ! %en! c!r.!, con 70 "e e-icienci! + 0 "e -!ctor "e otenci! en !tr!so Encuentre %os v!%ores "e P + ;ue se to&!n "e %! %Gne!
S
19 : 38
S 140
H 0,7 :
0, 38,
S V I I
140 VA
!rc cos 0,In" 38,º
VA
S V
38,
140 VA 440 V
,3 38, A I ,3 38, A
D S sen S cos P 140 cos 38, 7738 H D 140 sen 38, 49 VA P
"."1. Si %! i&e"!nci! "e c!"! un! "e %!s tres %Gne!s ;ue conect!n !% &otor "e% ro*%e&! "."0 con %! *!rr! "e !%i&ent!cin es "e 0,3 /1 , encuentre e% vo%t!/e %Gne! ! %Gne! en %! *!rr! ;ue su&inistr! 440 V en %!s ter&in!%es "e% &otor 5eresent!n"o un! "e %!s -!ses "e% siste&!, + to&!n"o co&o e-erenci! ! %! tensin en %! *!rr! "e% &otor, ve&os# > 0,3 /1 1,04 C A C A
I > VM
3,3
C A
,3 38, 1,04 3,3 440 0
7,38 38,43 440 0 483,8 /1,439 483,79 ,19 V
"."3. n! c!r.! *!%!nce!"! ;ue consiste en resistenci!s ur!s or -!se "e 19 est' en !r!%e%o con un! c!r.! K *!%!nce!"! ;ue tiene i&e"!nci!s or -!se "e /8 C!"! un! "e %!s tres %Gne!s ;ue conect!n %!s c!r.!s co&*in!"!s con un! -uente "e !%i&ent!cin "e 110 V tri-'sicos, tiene un! i&e"!nci! "e /9 Encuentre %! corriente ;ue su&inistr! %! -uente + e% vo%t!/e en %!s c!r.!s co&*in!"!s
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s !
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
P!r! o*tener un! c!r.! nic! e;uiv!%ente ! %!s "os co&*in!"!s, se re!%i6!r' un! conversin "e% ! K > ! > * > c
>!* >c! >!* >*c >!c >*c >!* >!* >*c >!c >c! >*c >!* >*c >!c
P!r! si&%i-ic!r %os c'%cu%os, v!&os ! tr!*!/!r so%o con %! -!se ?!@, s!*ien"o ;ue en %!s rest!ntes %os v!%ores son i.u!%es &o"i-ic!"os or %os oer!"ores ! + ! > !
19 19 19 19 19
9 0
5eresent!&os e% siste&! uni-i%!r&ente# Se ue"e ver ;ue, con resecto !% unto "e unin, >! est' en !r!%e%o con >! + !&*!s en serie con >L! , o > >
! ! >L! se!# > e;! >! >!
>e;!
>! >! > ! >!
>L!
>e;!
9 /8 9 /8
/9 9,41 /9,3 , 48,84
To&!n"o V!* co&o re-erenci!# I!
V!* 3 > e;!
110
0
3 ,
48,84
,08
48,84
A
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 1"
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
V!
V!* 3
I! >L!
110 3
,08
48,84
/9
3,17 /19,73 ,13 34,47 V
"."4. n! c!r.! tri-'sic! to&! "e un! %Gne! "e 440 V, 90 H con un -!ctor "e otenci! "e 0,0en !tr!so En !r!%e%o con est! c!r.! se encuentr! un *!nco "e c!!citores tri-'sico ;ue to&! 80 VA Encuentre %! corriente tot!% + e% -!ctor "e otenci! resu%t!nte L! otenci! tri-'sic! "e %! c!r.! ser'# S
P 90 cos 0,0
393,81LVA
n -!ctor "e otenci! 0,0 en !tr!so, si.ni-ic! ;ue e% 'n.u%o "e otenci! ser'# cos 0,0 !rc cos 0,0 49 F!% ser en !tr!so %! otenci! es in"uctiv! + e% 'n.u%o ser' ositivo$ L! otenci! tot!% ;ue s!%e "e %! %Gne! ser'# ST 393,8149 80 70 314 3,3 LVA E% -!ctor "e otenci! resu%t!nte, entonces# cos 5 cos 3,3 0, L! corriente tot!% ser'# IT
ST C
314
3,3
440
0,14 3,3 A IT 0,14 3,3 A
".,5. n &otor tri-'sico to&! "e un! -uente "e 0 V, 0 H con un -!ctor "e otenci! "e 0,0 en !tr!so Deter&ine %os VA "e %os c!!citores ;ue "!rG!n un -!ctor "e otenci! co&*in!"o "e 0,7 en !tr!so, !sG co&o %! corriente "e %Gne! !ntes + "esus "e ;ue se !!"!n %os c!!citores Antes (e !os #apa#itores7
SM
PM cos M
cos M
0 0,0
, VA
0,0in" M 49 SM 0 /0 VA
DM /0 VAr IM
SM V
, 0
49
0,13 49 IM 0,13 B 49 A
Desp8s (e !os #apa#itores7 ST
DM D C PM / DT
cos T ST
0,7in" T 9,4 PM
cos T
0 0,7
, VA
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 11
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
S T sen T DC DM ST sen T /0 /, sen 9,4 D C 10,31 VAr D=
I
T
ST
V
9,4
, 0
0,1 9,4 A IT 0,1 9,4 A
".,". n! &';uin! "e ?"r!.!"o "e %Gne!@ "e un! &in! !*iert! "e c!r*n consu&e 0,7 MVA con un -!ctor "e otenci! "e 0, en !tr!so cu!n"o "esentierr! c!r*n + .ener! Fentre.! ener.G! !% siste&! e%ctrico$ 0,1 MVA con un -!ctor "e otenci! 0,9 en !"e%!nto cu!n"o %! !%! c!r.!"! "e c!r*n %o ec:! -uer! "e %! &in! A% -in!% "e% erGo"o "e e(c!v!cin, e% c!&*io en %! &!.nitu" "e% su&inistro "e corriente ue"e c!us!r e% "is!ro "e un re%ev!"or "e roteccin construi"o con circuiterG! "e est!"o s%i"o Por %o t!nto, se "ese! &ini&i6!r e% c!&*io en %! &!.nitu" "e% su&inistro "e corriente Consi"ere %! co%oc!cin "e c!!citores en %!s ter&in!%es "e %! &';uin! + encuentre %! c!nti"!" "e correccin c!!citiv! Fen VAr$ !r! e%i&in!r e% c!&*io en %! &!.nitu" "e %! corriente en est!"o est!*%e L! &';uin! se ener.i6! "es"e un! -uente tri-'sic! "e 38,9 V E&iece %! so%ucin "e/!n"o ;ue se!n %os MVAr tri-'sicos tot!%es "e %os c!!citores ;ue se conect!n en %!s ter&in!%es "e %! &';uin! + escri*! un! e(resin !r! %! &!.nitu" "e %! corriente "e %Gne! ;ue to&! %! &';uin!, "ur!nte %!s oer!ciones "e e(c!v!cin + .ener!cin Con !a *%9ina #ons*ien(o Los -%u/os "e re!ctivos son#
D e-
0,7
S co
38,
Con !a *%9ina Generan(o Los -%u/os "e re!ctivos son#
D co D c
Dc-
38 99 0, /0, P co
D co
S .e
+
0 0,1 80 0,09 /0,
P .e
D .e
D .e Dc , e% c!!citor no v! !
&o"i-ic!r %!s otenci!s !ctiv!s, or %o t!nto# S e- Pco /D e- 0,38 /0,99 /D c + S c-
P.e /D c- 0,09 /0,0 D c
L! corriente entre.!"! + consu&i"! or %! -uente ser'# Ie-
Pco
/D e-
3 V
+
Ic-
P.e
/D c-
3 V
P!r! ;ue %!s &!.nitu"es "e %!s corrientes no c!&*ien, "e*e&os :!cer ;ue %os &"u%os "e !&*!s se!n i.u!%es# Ie- Ic- . 5ee&%!6!n"o + oer!n"o ;ue"!#
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 12
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
0,38 0,99 Dc 0,09 0,0 Dc
Dc
0,899 MVAr , ;ue es e% v!%or "e %!
otenci! re!ctiv! ;ue "e*e !ort!r e% c!!citor conect!"o en !r!%e%o con %! &';uin! L! re!ct!nci! "e este c!!citor ser'# = c
V Dc
38,9
0,899
034
".,,. n .ener!"or F;ue se ue"e reresent!r or un! -e& en serie con un! re!ct!nci! in"uctiv!$ tiene v!%ores no&in!%es "e 900 MVA + V Sus "ev!n!"os, conect!"os en K, tiene un! re!ct!nci! "e 1,1 en or uni"!" Encuentre e% v!%or :&ico "e %! re!ct!nci! "e %os "ev!n!"os L! i&e"!nci! *!se roi! "e% .ener!"or es# >*
C S
LV LV 0,78 900MVA
K %! re!ct!nci! en o:&s es# ( ( º Q 1 >* 1,1 0,78 1,089
".,-. E% .ener!"or "e% ro*%e&! ".,,. se co%oc! en un circuito !r! e% ;ue %!s *!ses se eseci-ic!n co&o 100 MVA + 0 V Si co&ien6! or e% v!%or en or uni"!" "!"o en "e% ro*%e&! ".,,., encuentre e% nuevo v!%or en or uni"!" "e %! re!ct!nci! "e %os "ev!n!"os "e% .ener!"or !r! %! *!se eseci-ic!"! ( º Q 1
( º Q 1
S*
C*
C*
S*
0 LV LV 1,1 4,94 100 MVA LV LV
900 MVA
".,. Di*u/e EL circuito e;uiv!%ente &ono-'sico !r! e% &otor Fun! -e& en serie con un! re!ct!nci! in"uctiv! "esi.n!"! >& $ + su cone(in ! %! -uente "e vo%t!/e "escrit! en %os ro*%e&!s 118 + 11 Muestre so*re e% "i!.r!&! %os v!%ores en or uni"!" "e %! i&e"!nci! "e %! %Gne! + e% vo%t!/e en %!s ter&in!%es "e% &otor so*re %! *!se "e 0 VA + 440 V n! ve6 :ec:o esto , + us!n"o %os v!%ores en or uni"!", encuentre e% vo%t!/e "e %! -uente en or uni"!" + "esus convirt!%o ! vo%ts To&!n"o co&o *!ses# S* 0 LVA 0000 VA + C* 440 V # L! i&e"!nci! *!se !r! este siste&! es# >*
C* S*
440 V V 7,8 0000VA
L! corriente *!se# I*
S*
3 C*
0000 VA
3 440 V
8,4 A
L! i&e"!nci! "e %! %Gne! en or uni"!" es# >Lº Q 1
>L >*
0,3 1 / 7,8 7,8
0,03 /0,103 0,10
K %! corriente en or uni"!"# Iº Q 1
I I*
3,9
38,
,3 8,4
1,08
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 13
38,
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
V
440 V
1 L! tensin en *ornes "e% &otor en or uni"!"# V&º Q 1 & C* 440V Con to"os %os v!%ores en or uni"!" , e% vo%t!/e "e %! -uente es# C!º Q 1
1,07 /0,08 1,079
C! C!º Q 1 C* 1,079
3,9
3,9
440 41,
3,9
V
".,/. Escri*! %!s "os ecu!ciones "e !"&it!nci! "e no"o si&i%!res ! %!s ecu!ciones &"./1+ K &"./3+ !r! %os vo%t!/es en %os no"os , + "e% circuito "e %! -i.ur! + !rr.%e%!s !r! %os cu!tro no"os in"een"ientes "e %! -i.ur! "entro "e %! -or&! K*!rr! "e %! ecu!cin &".0"+ V1 V3 Kc V1 V K" V1 V4 K- 0 &"./1+ No(o " No(o " Arreg!a(a V1 Kc K" K- V K" V3 Kc V4 K- 0 V3 K! V3 V K* V3 V1 Kc I3 &"./3+ No(o No(o - Arreg!a(a V1Kc V K* V3 K! K* Kc I3
&".0"+
K11
K1
K13
K14
K1
K
K3
K4 V
K31
K3
K33
K34 V3
K41
K4
K43
K44 V4
V1
I1
I I3 I4
V V3 K* V V1 K" V V4 Kc 0 No(o , No(o , Arreg!a(a V1K" V K* K" Kc V3 K* V4 Kc 0
No(o
V4 K. V4
V1 K- V4 V Ke I4 5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 14
ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA
No(o Arreg!a(a V1K- V Ke V4 K. K- Ke 0 Kc
K" K- K" Kc K-
K" K* K" Kc K* Ke
Kc K* K! K* Kc 0
K
.
K- Ke
V
0
V3
V1
0
K- Ke V4
0 I3 I4
".,0. Los v!%ores "e %os !r'&etros "e %! -i.ur! "e% ro*%e&! !nterior, est'n "!"os en or uni"!" co&o si.ue# K! I3
/0, K* /4,0
Kc
/4,0 K" /,0
Ke
/9,0 K- /,9
K.
/0,
1,0 B70º I4 0,8 B139º
Sustitu+! estos v!%ores en %!s ecu!ciones "eter&in!"!s en e% ro*%e&! 19 + c!%cu%e %os vo%t!/es en %os no"os Deter&ine nu&ric!&ente %! &!tri6 >*!rr! correson"iente
/ 4 ,9
/
/4
/,9
/
/4 9
V1
/4
/9
V
/9
/4
/0, 4 4
/,9
/9
0
0
V3
/9 ,9 0, V4
L! so%ucin "e% siste&! "e ecu!ciones es# V1 V V3
1
0
V4
0 1
B 70º
0,8
B139º
/14,9 / /4 /,9 /9 /1 /4 / /9 /4 0 /, /,9 9 0 /,3 /
0,138 /0,044
0,01 /0,01
0,004 /0,033 0,08 /0,034
>*!rr!
>*!rr!
1 K*!rr!
/0,109 /0,07
/0,073
/0,071
/0,10 /0,013
/0,09
/0,03
/0,03 /0,087 /0,073 /0,03 /0,097 /0,0 /0,108 /0,08
5eso%ucin "e %os Pro*%e&!s 15
0
0 1
B 70º
0,8
B139º