Sistemas de Transmisión de Energía eléctrica

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Sistemas de Transmisión de Energía eléctrica

Transformadores iguales con los siguientes datos de placa: 1,000KVA, 66,000 :6,600V, 60 Hz. Los parámetros de ¨alta¨ de cada transformador son: RH = 16.3 ohms, XlH = 106 ohms. Considere que los parámetros de ¨baja¨ al referirlos a älta¨ toman estos mismos valores.

La rama de excitación en alta¨ tiene los siguiente valores: RCH =11 ,200 ohms, XlmH = 72,000 ohms. La impedancia de la línea de transmisión vale 18+j110 ohms y, se desprecia para este problema la impedancia de la línea que une al generador con el transformador elevador y la de transformador reductor hacia la carga.

1. Determinar el voltaje, corriente, potencia y factor de potencia a las salida del generador si, el transformador reductor entrega a la carga 1,000KVA, 6,600 volts y, la carga es resistiva inductiva con un fp = 0.8. calcular también la eficiencia del sistema.
2. Repetir el inciso anterior considerando  la carga con fp =1, VL = 6,600 volts, PL = 800,000 watts.
3. Repetir el inciso anterior considerando la carga con fp  = 0.8 (capacitivo),

VL = 6,600 VOLTS, PL = 800,000 watts.

1. Escribir conclusiones y observaciones relacionado los diferentes tipos de carga.

        Potencia en la carga.

% Eficiencia del  =          *100

Sistema        potencia a la salida del generador.

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Solución:

1. Calcular : VG, IG, PG, FPG, % η sistemas

Datos:

SL = 1,000 KVA        Parámetros Conocidos:        

VL = 6,600 V        RH = 16.3 Ω = R´x

FPL = 0.8 (-)        XIH = 106 Ω = X´Ix

        RCH =11,200 Ω

        XImH =72,000 Ω

        RLineas = 18 Ω

        XILineas = 110 Ω        

Parámetros Faltantes  :

Rx = R´x (NxNn)2              XIx = X´Ix(NxNn)2                 Rcx = RCH(NxNH)2

= 16.3 (6,60066,000)2                    = 106 (6,60066,000)2                   = 11,200(110)2

Rx = 0.163 Ω                       XIx = 1.06 Ω        Rcx = 112 Ω

                                         XImx = XImH(110)2 

                                                     XImx = 720 Ω

        VL = 6,600 < 0 ˚

        36.68 ˚        

 IL = SLVL = 1000 KVA6600 V                                 ӨL = cos.-1 0.8

                                                                    ӨL = 36.87 ˚                      

        IL = 151.51 <-36.87         

→ IL =151.51 < - 36.87 ˚ amps

Transformador Reductor

→ E1 = VL + IL (RX + jXIx)

= 6600 <0 ˚ + 151.51 <-36.87 ˚ (.163 + j1.06)

= 6600 <0 ˚ + 151.51 <-36.87 ˚ (1.072 < 81.26 ˚)

 E2= 6600 <0 ˚ + 162.42 <44.39 ˚ = 6,600 + 116.06 + j113.62

 E2= 6717.02 <0.97 ˚ volts

E1E2 = a = 10    →                   E1 = 67,170.2 < 0.97 ˚ volts

I´LIL = 1a = 110   →        I´L  = 15.15 <-36.87 ˚ amps

Iexc.H  =  E1ZexcH  =  67,170.2 < 0.97˚11,200 + j72,000 =  67,170.2 < 0.97 ˚72,866 < 81.16˚ 

→Iexc.H  = 0.922 < -80.19 ˚ amps.

I1 = I´L + Iexc.H  = 15.15 <-36.87 ˚ + 0.922 < -80.19 ˚

I1 = (12.12 - j9.09) + (0.157 - j.908) = 12.277 – j9.998

→ I1 = 15.833 <-39.16 ˚ amps.

Transformador Elevador[pic 3]

    →E3 = E1 + ɪ1 (2RH + 2j XIH + R línea + jXI línea)

E3 = 67,170.2 < .97˚+15.833 < -39.16 ˚(32.6 + j212 + 18 + j110)

       67,170.2 < .97˚+15.833 < -39.16 ˚ (325.95 < 81.07 ˚)

E3 = 67,170.2 < .97˚+5160.77 < 41.91 ˚

     =67,160.57 + j1103 + 3840.62 + j3447.2  

   →E3 = 71,146.84 < 3.67 ˚ volts

E4E3 = 6,60066,000   →            E4 = 7,114.68 < 3.67 ˚ volts

ɪ´1ɪ1 = 66,0006,600      →             ɪ´1 = 158.33 < -39.16 ˚ amps

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