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TRABAJO Nro 02 Henrry Plácido Maquera Quispe TECSUP EMOOC

Sistemas Eléctricos de Potencia

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TRABAJO 2 SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

Problema 1 Un sistema eléctrico está compuesto por tres generadores: Generador 1 Generador 2 Potencia nominal (MW) 20 20 Potencia garantizada 20 20 (MW) Potencia generada (MW) 10 10 Estatismo (%) 5 4 Frecuencia (Hz) 60 60

Generador 3 40 38 30 3 60

Si la máxima demanda del sistema es 58 MW se pide lo siguiente: a. Pérdida de potencia en el sistema eléctrico en horas de máxima demanda. b. Energía reguladora de cada generador. c. Reserva de rodante del sistema eléctrico. d. Si al estar operando el sistema en estado normal a 60 Hz se produce un incremento de 15 MW. ¿Qué valor toma la frecuencia? e. ¿Qué parte de este incremento toma cada generador? RESOLUCIÓN a)

∆ P=P generada −Pmáxima dem

∆ P=50−58

∆ P=−8 MW

B)

K 1=

Pn 1 20 MW = =6.67 s 1 × f n 0.05 ×60 Hz

K 2=

Pn 2 20 MW = =8.33 s 2 × f n 0.04 × 60 Hz

K 1=

Pn 40 MW = =22.22 s 2 × f n 0.03 ×60 Hz

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C)

Rr =PC −PG Rr =78−58 Rr =20 MW

D)

∆f=

−∆ P K 1+ K 2 + K 3

∆f=

−15 6.67+8.33+22.22

∆ f =−0.403 ⇒

❑ f ' =60−0.403=59.597 Hz

E)

∆ P1=K 1 × ∆ f =6.67 ×0.403=2.69 MW ∆ P2=K 2 × ∆ f =8.33 ×0.403=3.36 MW ∆ P3=K 3 × ∆ f =22.22× 0.403=8.95 MW

Problema 2 En un sistema radial (no interconectado), explique brevemente qué efectos se producen al retirar la carga abruptamente. La diferencia entre la generación y la carga (que cayó abruptamente) producirán, si no existe ningún medio de regulación automático, variaciones de la frecuencia (en este caso un aumento) cuyo valor dependerá del coeficiente de amortiguamiento del sistema. Al aumentar la frecuencia, se producirá un aumento del par restante de la carga y una disminución del par motor de las turbinas. Problema 3

| Explique qué fenómenos ocurre en un sistema radial si la potencia reactiva que entrega un banco de condensadores en una barra es mayor que la que consume las cargas. - Armónicos (causan errores adicionales en las lecturas de los medidores de energía, vibraciones y ruido acústico en transformadores, reactores y máquinas rotativas, disminución del factor de potencia, incremento de las pérdidas en transformadores y máquinas, aumentan el calentamiento y de las pérdidas en los cables) - Transitorios y ruido eléctrico - Mala calidad de suministro eléctrico - Ineficiente operación del Sistema de Transmisión Conclusión: La selección y coordinación apropiada de equipos de control de potencia reactiva y voltaje son uno de los mayores retos de la Ingeniería de Sistemas de Potencia.

Problema 4 Mencione las ventajas y desventajas de usar un transformador con gradines, respecto a los transformadores con taps. Ventaja - En un Transformador con Gradines no puede variarse de gradin con el Transformador Energizado o en Operación, sin embargo en un transformador con Taps si se puede variar de Tap cuando el Transformador está Operando (Bajo Carga). Desventaja: - Si el transformador tiene regulación de tensión con Taps automáticos (como el de REDESUR en la SE. Los Héroes 220 kV) entonces los Taps están en continua operación causando un mayor desgaste de los mismos, ésto no sucede en los transformadores con Gradines. Por éste motivo REDESUR hace la regulación manual, es decir no mantiene en automático su sistema de regulación de tensión.

Problema 5 Elabore una lista de al menos seis programas (software) que realicen cálculos de flujo de potencia.       

DIgSILENT PowerFactory (Software usado actualmente en el Perú por ser el COES) PowerWorld Simulator PS CAD Power Transmission System Planning Software (de SIEMENS) Power System Simulation Software – PSMS ASPEN Power Flow (ASPEN: Advanced Systems for Power Engineering) CYME

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| Bibliografía  Sistemas Eléctricos de Potencia, de Tecsup eMOOC.  “Control de Q-V: Ptencia reactiva y Voltaje” por Francisco M. GonzalesLongatt.  “Transformadores” part3 por Mg. Amancio R. Rojas Flores, de la Universidad Nacional de Santa.  “Calidad de Energía Eléctrica”, Elaborado por catedráticos de la Universidad del Atlántico y Universidad Autónoma de Occidente.  http://www.openelectrical.org/wiki/index.php? title=Power_Systems_Analysis_Software