2. Estabilidad Transitoria

Transcripción

1 Anexo -. Etabilia Tranitoria. roblema # A n generaor incrónico e catro polo, 60 z poee na capacia nominal e 00 MVA, a actor e potencia 0.8 en atrao. El momento e inercia el rotor e e 45.00kg-m. Determine M y. Repeta. M 8.5 MJole.ra/eg, 4.0 MJole/MVA. roblema # Un generaor incrónico e o polo, 60 z, poee na capacia nominal e 50 MVA, 0.8 actor e potencia en atrao. La energía cinética e la máqina a la velocia incrónica e e 080 MJole. La máqina eta girano a velocia incrónica en régimen etable, entregano 60 MW, a na carga a n ánglo e potencia e 8 grao eléctrico. La carga e repentinamente removia. Determine la aceleración el rotor. Si la aceleración e calclaa para el generaor e contante por n períoo e ciclo, etermine el valor el ánglo e potencia y la velocia en rpm, al inal e ete tiempo. Repeta. Aceleración 600º/eg, 0º, ω 360rpm..3 roblema #3 Determine la energía cinética almacenaa por n generaor incrónico e o polo, 50 MVA, 60 z, con na contante e inercia e 5.4 MJole/MVA. Ama qe la máqina eta operano en régimen etacionario a la velocia incrónica con na entraa en el eje e La potencia eléctrica earrolla n rápio cambio ee valor normal a n valor e 00 MW. Determine la aceleración, o eacelaración el rotor. Si la aceleración calclaa para el generaor e contante por n perioo e 9 ciclo, etermine el cambio en el ánglo e potencia en ee períoo y la velocia en rpm, al inal e eo 9 ciclo. Repeta. Aceleración 376º/eg 00 rpm/ec, 8º., ω rpm. 4.4 roblema #4 La ecacione e ocilación e o máqina interconectaa on ecrita como: mec mec elec elec Denote el ánglo relativo e potencia entre la o máqina como. Obtener la ecación e ocilación eqivalente e na ola máqina en término e, emetre qe: Solo para er empleao con objetivo e evalación, o acaémico. rohibio la reprocción total o parcial e ete ocmento.

2 Anexo e Etabilia en Sitema e otencia EQ Done: EQ + mec + mec elec + elec Solo para er empleao con objetivo e evalación, o acaémico. rohibio la reprocción total o parcial e ete ocmento. Reolción. ártae e la ecacione e ocilación e caa máqina: () t mec () t elec π mec mec elec π mec Si e calcla la ierencia entre ella: Sea : Relta: ( t) mec ( ) elec ( ) ( ) ( ) mec mec mec elec mec Mltiplicano en ambo lao por: ( ) elec elec + + mec elec elec elec elec + mec mec elec + Finalmente comparano término a término: EQ Se obtiene: elec Francico M. Gonzalez-Longatt, Febrero, 006

3 Anexo - 3 EQ + mec + mec elec + elec ara mayor etalle, conltar: Capítlo V, ag. 3. E.W. Kimbark, ower Sytem Stability: Volme I: Element o Stability Calclation. Jhon Willey an Son..5 roblema #5 Do generaore incrónico repreentao por n voltaje contante etrá e la reactancia eta conectao por na reactancia pra X 0.3 p., como e metra en la igiente igra. E V. X 0.3 V. 0 t La contante e inercia e lo generaore on: 4.0 Mjole/MVA, y 6 Mjole/MVA, la reactancia tranitoria on X 0.6 y X 0.0 p.. El itema eta operano en régimen etacionario con E., mec.5, y E., mec.0 p.. Denotar el ánglo entra la máqina como. Reiriénoe al problema anterior, recir el itema e o máqina a n eqivalente e na máqina contra na barra e potencia ininita. Encontrar la contante e inercia eqivalente, la entraa e potencia mecánica, al amplit e crva e potencia ánglo, y obtener la ecación e ocilación eqivalente, en término e. Repeta..4 MJole/MVA, 0.5 p., max.0 p., 4500( en ) en grao..6 roblema #6 Una generaor incrónico e 60 z, poee na reactancia tranitoria e 0. p., y na contante e inercia e 5.66 MJole/MVA. El generaor e conectao a na barra e potencia ininita a travé e n tranormaor y na línea e tramiión e oble circito, como e metra en la igiente Figra. E' 0. CB CB CB X L 0.8 CB E X T 0.58 X L 0. 8 V.0 0º V. La reitencia on epreciaa y la reactancia etán expreaa en na bae e MVA común, y etán motraa en el iagrama anterior. El generaor eta entregano na potencia real e 0.77 a la barra. La magnit e voltaje en la barra e e. por nia. El voltaje e la barra e potencia ininita e V.0 0º por nia. Determine el voltaje e excitación el generaor y obtener la ecación e ocilación. Repeta. E '.5 7º. 89, 0.03 ( en ), en grao. Solo para er empleao con objetivo e evalación, o acaémico. rohibio la reprocción total o parcial e ete ocmento. Francico M. Gonzalez-Longatt, Febrero, 006

4 4 Anexo e Etabilia en Sitema e otencia.7 roblema #7 Una alla triáica ocrre en el itema empleao en el problema anterior, en el extremo e envío e la línea e tranmiión. La alla ocrre a travé e na impeancia e 0.08 p.. Ama el voltaje e excitación el generaor contante a E '. 5 por nia. Obtener la ecación e ocilación e ocilación, rante la alla., en grao. Repeta..03 ( en ) 0 Solo para er empleao con objetivo e evalación, o acaémico. rohibio la reprocción total o parcial e ete ocmento..8 roblema #8 La máqina el roblema 6 eta entregano na potencia e 0.77 por nia a la barra e potencia ininita a n voltaje e.0 por nia. El voltaje e excitación el generaor e E '. 5 por nia. Determine: (a) El máximo valor e potencia e entraa qe pee er agregao in qe e piera el incronimo. (b) Repetir (a) con potencia inicial igal a cero. Ama qe el voltaje interno el generaor e cantante e igal al calclao en (a). Repeta. (a) p., (b).95p..9 roblema #8 La máqina el roblema 6, eta entregano na potencia real e 0.77 por nia a la barra e potencia ininita a n voltaje e.0 por nia. El voltaje e excitación e la máqina e e E '. 5 por nia. (a) An alla triáica temporal ocrre en el extremo e envió e na e la línea e tranmiión. Cano la alla e epejaa, amba línea etán intacta. Uano el criterio e la área igale, etermine el ánglo crítico e epeje e la alla y el tiempo crítico. (b) Una alla triáica ocrre en la mita e na e la línea, y la alla e epejaa, y la línea allaa e retiraa e ervicio. Determine el ánglo crítico. Repeta. (a) 8.593º, t c 0.73 egno, (b) c.0 roblema #9 Dao lo ato e na nia generaor el tipo trbina a vapor: otencia nominal: kw a actor e potencia, Voltaje nominal: 3.00 Voltio. Velocia nominal: 800 rpm. Momento e inercia: lb-t. Nmero e polo: 4 Frecencia: 60 z. Determine la igiente cantiae: (a) La energía cinética en MJole a velocia nominal. (b) La contante e inercia. (c) La contante e inercia M, en MJole-eg-grao. () M en por nia en la bae e 50 MVA. Repeta. (a) E c 64 MJole. (b) 6.4MJole/MVA (c) M MJ-eg-grao. () M p... roblema #0 Determine el moelo el generaor eqivalente, e ecir, otencia nominal eqivalente, contante e inercia, eqivalente, impeancia tranitoria eqivalente y voltaje nominal eqivalente, too en bae a la potencia y voltaje el generaor eqivalente, para el etio e etabilia tranitoria e la igiente tre maqina. Francico M. Gonzalez-Longatt, Febrero, 006

5 Anexo - 5 T 4 G 5% X T 0% T G 5% X T 0% 3 T3 G3 5% X T 0% G G G3: otencia nominal 0 MVA, Voltaje Nominal 3.8 kv, X 5% 6 egno. T T T3: otencia nominal 0 MVA, 3.8 kv/5kv, X T 0%. Repeta. S EQ 60 MVA, X EQ 0.5 p., EQ 6 p... roblema # Do niae generaora e 60 hz, operar en paralelo entro e la mima central generaora y poeen lo igiente valore nominale: Unia #: 500 MVA, F 85%, 0 kv, 3600 rpm, 4.8MJ/MVA. Unia #: 333 MVA, F 90%, kv, 800 rpm, 3.7MJ/MVA. Calclar la contante e inercia eqivalente EQ, para la o niae, obre la bae e 00 MVA. Reolción. La energía cinética e la o máqina e: MJ MJ E c MVA MVA E c 6759MJ MVA MVA 6759MJ La contante e inercia eqivalente para 00 MVA relta: EQ MVA Y la contante e inercia e caa máqina pee er etimaa por: G b Sbae G b Sbae Finalmente: EQ b + b 4.8MJ / MVA 500MVA b b 4 p. 00MVA MJ MVA 3.7MJ / MVA 333MVA b b p. 00MVA EQ p. Solo para er empleao con objetivo e evalación, o acaémico. rohibio la reprocción total o parcial e ete ocmento. Francico M. Gonzalez-Longatt, Febrero, 006

6 6 Anexo e Etabilia en Sitema e otencia.3 roblema # En el itema qe e metra en la Figra etermine el ánglo crítico e epeje e lo interrptore e la línea L, cano ocrre na alla en el extremo e recepción ocrre na alla por cortocircito triáico. E'.5 5º S X L 0.6 R Solo para er empleao con objetivo e evalación, o acaémico. rohibio la reprocción total o parcial e ete ocmento..5 X T 0.3 X L 0. X T 0.07 V.0 0º.4 Teorica Demetre por iagrama como el criterio e área igale pee er aplicao para examinar la etabilia e n itema e o máqina jeto a la igiente pertrbacione: (a) Una línea allaa, epejaa por la ceiva apertra e o interrptore e circito. (b) Una alla en n alimentaor raial, epejao por la econexión el alimentaor. (c) Una alla en línea, epejaa por la apertra imltánea e lo interrptore e circito en ambo extremo e la línea, egio el bigiente y imltáneo recierre e lo mimo interrptore. () La apertra e n circito e na línea e oble circito por na operación normal e maniobra. (e) Un rápio incremento en la carga en el eje e n motor incrónico..5 Teorica Un motor incrónico, e alimentao con potencia eléctrica ee na barra e potencia ininita por n circito con reitencia epreciable, eta operano con na potencia inicial en el eje 0, la cal e úbitamente incrementaa por n valor. La crva e potencia ánglo poee na amplit max. Obtener la ecación el amento crítico e carga / max, como na nción e la carga inicial / 0 max. Dibjar la ecación. Canto error pee haber en amir qe la ecación pee er repreentaa por na línea recta entre o pnto, one la crva veraera intercepta lo eje coorenao?.6 Teorica 3 Decir la ecación para el límite e etabilia tranitoria L, e na itema e o máqina con reactancia jeta a na alla otenia, expreano el limite en término e la igiente cantiae: max amplit e la crva potencia ánglo previa a la alla. r max amplit e la crva potencia ánglo rante la alla. 0 Deplazamiento anglar inicial. Graiqe la crva L / max, ver r..7 Teorica 4 Decir la ecación el límite etabilia e n itema reactivo con o máqina, jeto a na alla e na alimentaor raial y becente epeje por la econexión el alimentaor a n ánglo e epeje c. Ue la notación el ejercicio teórico 3..8 Teorica 4 Decir na ecación para el límite e etabilia tranitoria e n itema e o máqina nia por na reactancia jeto a na alla en na línea e tranmiión y becente epeje por la apertra imltanea e lo interrptore aociao a ambo extremo e la línea allaa. El límite e etabilia ebe er expreao en término e la cantiae expreaa en el ejercicio teórico 3, y la igiente cantiae: r max amplit e la crva e potencia ánglo pot-alla. Francico M. Gonzalez-Longatt, Febrero, 006

7 Anexo - 7 c Anglo e epeje..9 Teorica 5 Mencione la poicione el moelo cláico para moelar el generaor incrónico en el etio e etabilia tranitoria. Solo para er empleao con objetivo e evalación, o acaémico. rohibio la reprocción total o parcial e ete ocmento. Francico M. Gonzalez-Longatt, Febrero, 006