EXAMEN. 17 DE MAYO DE 2013 CURS0 2012/2013

Transcripción

1 ngeniería Eléctrica ngeniería en Tecnologías ndstriales EAMEN 17 DE MAYO DE 013 CURS0 01/013 ALUMNA/O: Prolema 1 Un sistema eléctrico de potencia está constitido por n generador trifásico de 300MA, 0k, con na impedancia indctiva en serie de 0,5 Este generador alimenta a dos motores trifásicos a través de na línea trifásica de 64km Dicha línea tiene n transformador trifásico elevador de la tensión TA en el inicio, de 350MA, 0/0k, con na reactancia A=10% y otro redctor en el final, TB, tamién trifásico de 300MA, 30/13,k, con na reactancia B=10% La potencia nominal del motor M1 es de 00MA y del motor M es de 100MA, amos con na impedancia indctiva en serie del 0% y con na tensión nominal de 13,k La impedancia en serie de la línea es de 0,5Ω/km, pramente indctiva Tómese como valores ase los valores nominales del generador Se pide: a) Dijar el esqema nifilar del sistema eléctrico descrito (0,5 pntos) ) Otener las tensiones ase en cada sección del sistema eléctrico (0,5 pntos) c) Otener las impedancias ase en cada sección del sistema eléctrico (0,5 pntos) d) Otener las reactancias de los transformadores en referidas a los valores ase del sistema eléctrico (0,75 pntos) e) Otener la reactancia de la línea en referida a los valores ase del sistema eléctrico (0,75 pntos) f) Otener las reactancias de los motores en referidas a los valores ase del sistema eléctrico (1 pnto) g) Dijar el circito eqivalente monofásico del sistema eléctrico descrito en valores (0,75 pntos) h) Si el motor M1 meve na carga de 10MW y el M otra de 60MW, amas con factor de potencia nidad y con na tensión de 1,5k Cál es la potencia consmida total por la carga en valores? (0,75 pntos) i) Otener la intensidad consmida por los motores en valores (0,75 pntos) j) Otener la tensión real en el primario de TB (1 pnto) k) Otener la tensión real en el comienzo de la línea (1 pnto) l) Otener el porcentaje de tensión qe cae desde el generador hasta el final de la línea (0,75 pntos) 17/05/013 1/5

2 ngeniería Eléctrica ngeniería en Tecnologías ndstriales Se pide: a) Dijar el esqema nifilar del sistema eléctrico descrito (0,5 pntos) Sección Sección Sección G TA L TB M 1 00MA 13,k M1=0% 300MA 0k g=0,5 350MA 0/0k TA=10% 64km L=0,5Ω/km 300MA 30/13,k TB=10% M 100MA 13,k M=0% ) Otener las tensiones ase en cada sección del sistema eléctrico (0,5 pntos) Como valores ase se toman los del generador S 300MA En la Sección la tensión ase es la del generador: 0k En la Sección, por la relación de transformación de TA: 0k 0k 0k 0k En la Sección, por la relación de transformación de TB: 13,k 0k 30k 1, 6k c) Otener las impedancias ase en cada sección del sistema eléctrico (0,5 pntos) En la Sección la impedancia ase es la del generador: En la Sección : 0k 1, 33 S 300MA 0k 161, 33 S 300MA En la Sección : 1,6k 0, 53 S 300MA 17/05/013 /5

3 ngeniería Eléctrica ngeniería en Tecnologías ndstriales d) Otener las reactancias de los transformadores en referidas a los valores ase del sistema eléctrico (0,75 pntos) El camio de ase para el transformador TA: TA 0k STA MA MA TA TA 0,1 0,1 0k 350MA S 300MA 0,0857 TAp El camio de ase para el transformador TB: TB 30k STB 300 0,1 MA TBp TBp 0k S 300MA 0,1093 TBp 30kA 0,1 0kA e) Otener la reactancia de la línea en referida a los valores ase del sistema eléctrico (0,75 pntos) La reactancia en serie de la línea es de 0,5Ω/km y a línea tiene n total de 64km, por tanto: 0,5 / km 64km 3 L La impedancia ase de la línea de transmisión es, por lo qe la reactancia en valores reslta: L 3 L 0, ,33 f) Otener las reactancias de los motores en referidas a los valores ase del sistema eléctrico (0,75 pntos) El camio de ase para el transformador M1: M1 13,k SM1 00MA M1 M1 0, 1,6k S 300MA 1 0,38 M El camio de ase para el transformador M: M SM M M S 0,6564 M 13,k, 100MA 1,6k 300MA 0 17/05/013 3/5

4 ngeniería Eléctrica ngeniería en Tecnologías ndstriales g) Dijar el circito eqivalente monofásico del sistema eléctrico descrito en valores (0,5 pntos) TA=j0,0857 L=j0,1983 TB=j0,1093 g=j0,5 M1=j0,38 M=j0,6564 G M 1 M h) Si el motor M1 meve na carga de 10MW y el M otra de 60MW, amas con factor de potencia nidad y con na tensión de 1,5k Cál es la potencia consmida total por la carga en valores? (0,5 pntos) La potencia total es la sma de las dos potencias, ya qe amas son potencias activas PT 1 10MW 60MW 180MW Qe expresada en valores reslta: 1 10MW 1 0,4 S 300MA 60MW 0, S 300MA PT 180MW PT 0,6 S 300MA i) Otener la intensidad consmida por los motores en valores (0,75 pntos) La tensión de los motores en valores M 1, 1,5k M 1 M 0,990º 1,6k qe tomaremos como origen de fases para el resto del sistema La intensidad en valores consmida por M1, conocida s potencia y s tensión, reslta 1 0,4 M1 0,40380º 0,990º M1 La intensidad en valores consmida por M, conocida s potencia y s tensión, reslta 0, M 0,00º 0,990º M La intensidad total en valores consmida por los dos motores, conocida s potencia y s tensión, reslta P T 0,6 T 0,6050º 0,990º M1, j) Otener la tensión real en el primario de TB (0,75 pntos) 17/05/013 4/5

5 ngeniería Eléctrica ngeniería en Tecnologías ndstriales Con la tensión en ornes de los motores ya calclada y la corriente qe consmen conjntamente, la tensión en el primario de TB, aplicando la Ley de Ohm, reslta: TB T TB M 1, 0,6050º 0,109390º 0,990º TB TBp 0,993,8º Y al tensión real es, pes: TB TBp 0,993,8º 0k TB 18,83, 8º k k) Otener la tensión real en el comienzo de la línea (0,75 pntos) Con la tensión en el primario de TB ya calclada y la corriente qe circla por el circito, la tensión en el comienzo de la línea, aplicando la Ley de Ohm, reslta: ( Lp L T L TB ) M1, 0,6050º (0,198390º 0,109390º ) 0,990º 1,00710,64º Lp Y al tensión real es, pes: L L 1,00710,64º 0k L 1,6110, 64º k l) Otener el porcentaje de tensión qe cae desde el generador hasta el final de la línea (0,5 pntos) Con la tensión en el comienzo de línea ya calclada y la corriente qe circla por el circito, la tensión en ornes del generador, aplicando la Ley de Ohm, reslta: ( Gp G T TA L TB ) M1, 0,6050º (0,085790º 0,198390º 0,109390º ) 0,990º 1,01813,51º Y al tensión real es, pes: La reglación de tensión es, pes: G G G 1,01813,51º 0k G 0,3613,51ºk G TB TB 1,018 0,99 100,79% 0,99 17/05/013 5/5