7/29/2019 Prob Modelos[1]

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PROBLEMAS DE MODELOS DE LNEAS

PROBLEMA 1

Considere una lnea trifsica de transporte sobre la que se realiza un ensayo de vaco y un ensayo decortocircuito. La tabla siguiente muestra las relaciones entre la tensin y la corriente medidas en elterminal suministrador para ambos ensayos, es decir, las impedancias de vaco y cortocircuito,respectivamente:

Ensayo1

1

I

Vr

r

()

Vaco (I2= 0) 800-89Cortocircuito (V2= 0) 20077

Calcule:

a) La impedancia caracterstica de la lnea, cZr

.b) El trmino .l

r

PROBLEMA 2

Una lnea trifsica de transporte de resistencia despreciable conecta los nudos 1 y 2. El equipo demedida del nudo 1 indica que la lnea transporta 500 MW de potencia activa y 50 MVAr de potenciareactiva. Las tensiones de lnea en ambos nudos son 500 kV. Suponiendo un modelo de lnea corta yque la fase a de la tensin del nudo 1 es la referencia de fases, calcule:

a) La corriente de la fase a inyectada en el nudo 1,a1

Ir

.

b) La diferencia de fases entre a1Vr

y a2Vr

.c) La reactancia por fase de la lnea.d) La potencia instantnea por fase (fase a) inyectada en el nudo 1.e) La potencia instantnea por fase (fase a) inyectada en el nudo 2.f) La potencia instantnea trifsica inyectada en el nudo 1.

PROBLEMA 3

Es necesario disear el suministro de energa elctrica a una poblacin cuyo consumo estimado a380 kV es 600 MVA con factor de potencia 0.8 inductivo. Para ello se piensa construir una lnea

trifsica de 380 kV y 400 km de longitud, y de parmetros mostrados en la siguiente tabla:L (mH/km) C (nF/km) R (/km) G (S/km)

1 12 0 0

Para mantener un adecuado margen de estabilidad, los ingenieros de planificacin determinan que eldesfase entre las tensiones de ambos extremos de la lnea no debe superar los 25 grados. Asimismo,para evitar sobrecalentamientos, las intensidades por los conductores deben ser siempre inferiores a1 kA. Determine si la lnea elegida a priori cumple ambos requisitos (frecuencia 50 Hz) usando:

a) Modelo de lnea larga.b) Modelo de lnea corta.

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PROBLEMA 4

Desde una subestacin a 380 kV parte una lnea trifsica de 50 Hz, 380 kV y 140 km. Dimensione (enMVA) la reactancia que se debe conectar en el extremo receptor, cuando la lnea trabaje en vaco,para evitar que la tensin en dicho punto supere los 380 kV nominales. Los parmetros de la lnea seindican en la tabla:

L (H/km) C (F/km) R (/km)1.0 10-3 1.2 10-8 0.03

PROBLEMA 5

Considere una lnea trifsica de transporte corta con = 851.0Zv

y en la que los mdulos de lastensiones simples en los dos extremos son iguales a 1 V. Determine:

a) ngulo 12, distinto de cero, para el que 12Sr

es un nmero real puro.

b) Potencia activa mxima en el nudo receptor y ngulo 12 correspondiente.c) Prdidas de potencia activa cuando 12= 85.d) ngulo 12 para el que -P21= 3 W.

PROBLEMA 6

Considere un sistema elctrico trifsico con una fuente de tensin trifsica equilibrada conectada acada extremo de una lnea de transporte sin prdidas cuya impedancia por fase es j . El mdulo dela tensin simple en cada extremo de la lnea es igual a 1 V. Calcule:

a) El valor de la potencia reactiva en los extremos de la lnea suponiendo que la transferencia depotencia activa es mxima.

b) El valor de la mxima potencia activa transferida entre los dos nudos.c) Las prdidas de potencia reactiva en la lnea en el caso de mxima transferencia de potenciaactiva.

d) Si la potencia activa transportada es la mitad de la potencia mxima, cul ser la diferencia defase entre las tensiones de ambos extremos?

PROBLEMA 7

La lnea trifsica dplex de 380 kV que une Villanueva de Arriba con Villanueva de Abajo tiene unalongitud total de 140 km y las caractersticas indicadas en la tabla.

L (H/km) C (F/km) R (/km)

1.0 10-3 1.2 10-8 0.07

La lnea suministra 900 A a una carga inductiva de factor de potencia 0.8 a la tensin nominal yfrecuencia 50 Hz. A partir del modelo de lnea larga, determine:

a) Tensin en el extremo suministrador.b) Corriente en el extremo suministrador.c) Potencias activas en ambos extremos.d) Cada de tensin relativa.e) Rendimiento.

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PROBLEMA 8

Se desean transportar 8000 MW desde una central elctrica a una carga situada a 300 km. El mdulode la tensin en los nudos suministrador y receptor es 345 kV y el desfase entre las tensiones deambos nudos es igual a 15. Determine el nmero de lneas trifsicas que son necesarias paratransportar dicha potencia suponiendo que cada lnea es de 345 kV a 50 Hz, con una impedancia

caracterstica de 297 y con unas prdidas de potencia activa muy pequeas.

PROBLEMA 9

El diagrama unifilar de la figura representa una lnea trifsica de transporte que conecta un centro degeneracin con un centro de consumo. Para la lnea se emplea un modelo de lnea media, en el queR12= 0.02 , X12= 0.08 y B12= 0.10

-1. Las potencias PG, QG, PD y QD representan valoresmonofsicos. Si la tensin simple del nudo 1 es igual a 10 V y las potencias monofsicas activa yreactiva consumidas en el nudo 2 son iguales a 2 W y 2 VAr, respectivamente:

a) Plantee el sistema de ecuaciones que sera necesario resolver para determinar las potenciasactiva y reactiva suministradas en el nudo 1.

b) Si la tensin simple en el nudo 2 es 0.704-9.856 V, determine el valor de las prdidas depotencia activa y de potencia reactiva.

PD + jQD

PG + jQG

1 2

PROBLEMA 10

La figura muestra el circuito equivalente de parmetros concentrados en T de una lnea trifsica detransporte. Determine los parmetros y'Y

r

2

'Zr

en funcin de la impedancia total serie por fase Zr

, la

admitancia total en paralelo por fase , la constante de propagacinYr

r

, y la longitud de la lnea l.

'Y

r

2'Z

r

1Ir 2Ir

+

+

1Vr 2Vr

2'Z

r

3