Sistemas Electrotécnicos y Automáticos. Líneas de Transmisión.

Transcripción

1 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión.. Un cable tetrapolar de cobre con aislamiento de XPE, tensión nominal kv, longitud 0 m, caída de tensión %, alimenta a 80/0 V, 50Hz una instalación que consume 4kW con un factor de potencia 0,8 inductivo. Calcular: a) Intensidad que consume la instalación, considerando el consumo equilibrado. b) ección necesaria del conductor si el cable está con una parte empotrada en pared de obra bajo tubo, considerando la máxima temperatura de trabajo 90 o C. a) b) I P 4 0 = = = 64,57A V 80 0,8 P I 0 64,57 0,8 = = = = 6,4 nm CuV 56 Cu,8, 8 ITC-BT-9: = 5 mm 88 A > 64,57A. a línea trifásica representada en la figura, está alimentada con una tensión de línea de 80 V. os conductores serán de aluminio, trenzados en haz, aislados con polietileno reticulado, en instalación aérea posada sobre fachada. a caída de tensión admitida es del % y las cargas son inductivas. Calcular la sección. = ( I ϕ ) cos ( I ) = ( 0 0 ) + ( 0 5 0,8) + ( ,9) ( ,8) 600Am + = 80 u = = 7,6V = = 7 mm 5 7,6 c u ITC BT-06 = 5 mm 90A > 5,4A 4x5 A as intensidades activas y reactivas: Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag

2 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión. I = 0 I = 5 0,8 5 0,6 = 9 j I = 0 0,9 0 0,46= 9 4,6j I4 = 0 0,8 0 0,6 = 6 j a intensidad en el tramo AB: I = I+ I + I+ I 4 = 47 5,6 j = 5,4 8,5º De forma aproximada por exceso: I = I+ I + I+ I4 = = 55A. Calcular la caída de tensión total y la sección teórica en los tramos AB, BC y BD de la línea monofásica a 0V de la figura, con conductores de cobre, para que el volumen de material sea mínimo. a caída de tensión máxima admisible es del % y el factor de potencia común para todas las carga 0,8 inductivo. 0 u = = 4, 4V 00 = 0,8 u = u = AB + AB BD ( ϕ ) C = Icos = 5 0 0, ,8 = 06, 4Am BC ( ) ( 0 5 0,8) ( 8 5 0,8) 80 BD ( ϕ ) B = I cos = 0 0 0, , ,8 = 9,6 Am AB u C i BC + D i B i D = I = + = Am Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag

3 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión. u 4, 4 = =,8V 06, , 6 8 u = u = u = 4, 4,8 =,59V BC BD ( I ϕ ) cos AB 9,6 AB = = = 5,7 mm 6 mm c u 56,8 i se utiliza la sección comercial, recalculando: ( I ϕ ) cos 9,6 u = = =,66V c AB 56 6 u = 4,4,66=,74V ( I ϕ ) ( I ϕ ) cos BC 06,4 BC = = = 4,64mm 6mm 56 u 56,59 recalculando 06,4 BC = = 4, 4mm 6mm 56, 74 cos BD 80 BD = = = 6, 9mm 0mm 56 u 56,59 recalculando 80 BD = = 5,75mm 6mm 56, 74 Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag

4 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión. 4. En la distribución trifásica cerrada de la figura 4, con 80 V entre fases, se pide calcular la sección del conductor de cobre empleado, con las condiciones: a) a máxima diferencia de tensiones permitida en la distribución es el 5% de la tensión en los extremos A-B u = = 9 V 00 8kW = 0,8 5, 6,87,6 9, j Cálculo de intensidades: 5kW = 0, 7 0,85 45,57 7,57 7, 7 j 0kW = 0,85 7,85, 79 5,7 9,4 j 8000 I = = 5, A; ϕ = 6,87º; I = 5, 6,87 =,6 9, j 80 0, I = = 0,85 A; ϕ = 45,57º; I = 0,85 45,57 = 7,57 7,7 j 80 0, I = = 7,87 A; ϕ =, 79º; I = 7,85, 79 = 5,7 9, 4 j 80 0,85 Red de intensidades activas ( I cos ϕ) A, , ,7 700 IaB = = = 5, 47 A 000 I = I I = (,6 + 7,57 + 5,7) 5, 47 = 9, 4A aa at ab Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag 4

5 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión. Red de intensidades reactivas: ( Isenϕ ) A 9, , , IrB = = =,04 A 000 I = I I = (9,+ 7,7+ 9,4),04 = 5,A ra rt rb Cálculo de sección, escogiendo el tramo B- ( I cos ϕ ) (00 5, ,) = = = 7,7mm c u 56 9 b) a máxima pérdida de potencia en el tramo -B debe ser menor del,% de la potencia total de la distribución., PT = = kw P B = = 0, 5kW = 5W 00 l li 00 9 P = RI = I = = = mm c cpp 56 5 donde I = 5, 47,04 j = 9 5,5 A B e coge la sección mayor, mm 5 mm Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag 5

6 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión. 5. Una línea trifásica de km de longitud alimenta a 0 kv, 50 Hz una instalación que consume una potencia activa de 00 kw y una potencia reactiva de 500 kvar. os conductores son de aluminio acero y están separados en el mismo plano y m entre sí. Calcular: a) ección de la línea para que la caída de tensión no sea superior al,5%. b) Nuevo factor de potencia después de instalar una batería de condensadores de 50 kvar. c) Disminución de las pérdidas de potencia en la línea después de instalar la batería de condensadores. a) P = = = = 0,9 ϕ = º P 00 0 I = = = 7,65A V i0 0 i0,9 I = 7, 65 º = 4, 66 4, 7 j Aproximación, considerando X =0, 5i0 0 u = = 00V 00 I i4,66i 0 = = = 7,5mm c u 5i00 a autoinducción de la línea si escogemos el conductor A0 (6+) D 4 = 0,5 + 4, 6 lg 0 r 60 D, 6m 60mm 6cm 0,5 4, 6 lg 0,57 7,4 r = =,57mm= 5, 7cm 4 =,5 0 H / km 4 X = π f= πi50i, 5 0 = 0,85Ω km u = I l+ Xsenϕ 4 = = = = = + u = ii 7, 65, 0749i0,9 + 0,85i0,9 = V < 00V i00 u = =,5% 0 0 Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag 6

7 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión. 6. Calcular la máxima potencia que puede transportar una línea trifásica a 0kV, 50Hz, longitud 5km, para alimentar una instalación con factor de potencia 0,89 inductivo, con pérdida máxima de potencia del %. a línea es de aluminio con resistencia longitudinal por conductor de 0,Ω/km. P = R I = R P P% P = V cos 00 ϕ P P RP P P = P P= = ϕ R V cos P P V cos ϕ 0 0 0, , 5 P=.980 kw 7. Calcular la intensidad de cortocircuito tripolar que puede soportar un cable tripolar de aluminio 0,6/kV, aislado con PVC, sección 95mm, si el tiempo de duración del cortocircuito es de 0,4 s y según las norma UNE, las temperaturas inicial y final de cortocircuito son de 70º C y 60º C, con lo que la constante de cortocircuito K= 76. Calor producido = Calor absorbido por el conductor RI t = m a t t l δ C It= C δ at t. It= lat t I t I t It= K = = K K I CC K 76i95 = = =,4 ka t 0, 4 Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag 7

8 istemas Electrotécnicos y Automáticos. íneas de Transmisión. 8. Un distribuidor bifilar de c.c. recibe energía por sus dos extremos A y D, a 50 y 5 V respectivamente, y dispone de varias cargas distribuidas según el esquema de la figura. El conductor es de cobre de ρ=0,075ωmm /m y se admite una tensión mínima de 0V. Determinar: a) El punto de mínima tensión b) a distribución de corriente en la línea partiendo del extremo A. c) a sección de los conductores. a distribución de corrientes en una línea imperfectamente cerrada se halla por superposición de dos sumandos: a corriente que circularía si los extremos estuviesen a igual tensión a corriente que circularía si la línea no tuviera ninguna carga. Por el primer sumando: I I A D ( I ) D = = = 5,A 900 ( I ) A = = = 5,78A 900 El punto de mínima tensión es el B Por el segundo sumando: VA VD 50 5 IAD = = = 0, 794 R 0, , 0, 075 0, , 794 uab = 0 = + = 5,mm Tambien 0, , 78 0, , 794 udb = 5= = 5,mm a intensidad de circulación: I = 0,794 5, = 0A AD Pértiga. Escuela de Profesiones Técnicas. antiago de Compostela. Tel Pag 8