APORTE DE DISTRIBUCION ELECTRICA I Diciembre 1999
1.- Explicar los siguientes factores usados en sistemas de distribución eléctrica: a) Factor de carga b) Factor de coincidencia c) Factor de demanda d) Factor de potencia e) Factor de pérdidas 2.- Explicar con gráficos la relación entre factor de carga y factor de pérdidas 3.- Enumerar los diferentes tipos de carga y su comportamiento en un sistema de distribución eléctrico. 4.- Enumerar y dibujar los diagramas unifilares de los tipos de subestaciones de distribución 5. – Obtener y graficar los perfiles de voltaje para máxima y mínima cargas de una alimentadora uniformemente distribuida de las siguientes características: Voltaje de Subestación...............13.800 voltios Longitud 10 Kilómetros Conductor 4/0 AWG ACSR........r = 0.592 ohmios/milla ....... x = 0.7697 ohmios/milla Carga máxima o pico................. 15000 KVA Carga mínima............................ 5000 KVA Factor de potencia..................... 0.75 (máxima y mínima) Voltaje regulado en la subestación a 1.03 por unidad (fijo)
1. – Encontrar: la energía, el factor de pérdidas, el factor de carga y el coeficiente A que relaciona a los dos factores. De los siguiente datos de demanda de un sistema HORA
DEMANDA
HORA
00h00 01h00 02h00 03h00 04h00 05h00 06h00 07h00 08h00
200 200 300 300 400 400 500 500 600
12h00 13h00 14h00 15h00 16h00 17h00 18h00 19h00 20h00
DEMANDA 600 600 500 500 700 700 900 900 1000
09h00 10h00 11h00
600 700 700
21h00 22h00 23h00
1000 800 800
2.- Explicar las diferencias entre un transformador convencional y uno autoprotegido (CSP) 3.- Enumerar los tipos de subestaciones. 2.- Deducir la formula de caida de voltaje en por unidad de una alimentadora expresa. 4.- Una alimentadora trifásica a 13.2 Kv. Presenta una carga máxima total de 15.000 KVA a 0.8 factor de potencia. La longitud de la línea es de 15 kilómetros. Si la carga está dividida en 5 partes iguales (3.000 KVA), y colocada cada una a una distancia de 3 kilómetros una después de otra, encontrar los voltajes en cada uno de los puntos donde van las cargas y las perdidas totales de la alimentadora. El voltaje en la subestación debe mantenerse constante a 13.8 Kv. El conductor de la línea es ACSR 4/ 0 AWG con los siguientes valores de resistencia y reactancia: r = 0.552 ohmios/milla , x = 0.8604 ohmios/milla
1.- Una alimentadora trifásica a 13.2 Kv. Presenta una carga máxima total de 12.000 y una mínima de 4.000 KVA ambas a 0.8 factor de potencia. La longitud de la línea es de 12 kilómetros. La carga está uniformemente distribuida a lo largo de la línea: Se tiene en stock capacitores de 300 CKVA cada uno. Existe un regulador de Tensión colocado en la subestación de +/- 10% de regulación, para mantener el voltaje nominal ( 13.8 Kv ) a 3 kilómetros de la subestación. El conductor de la línea es ACSR 4/ 0 AWG con los siguientes valores de resistencia y reactancia: r = 0.552 ohmios/milla , x = 0.8604 ohmios/milla Encontrar: a).- Los perfiles de voltaje tanto para máxima como para mínima cargas sin capacitores b).- La capacidad de 2 bancos de capacitores para mantener el factor de potencia por arriba de 0.92, tanto en carga máxima como en mínima. (Bancos fijos y desconectables). Comprobar el factor de potencia c).- El lugar óptimo donde deben ir colocados dichos bancos
d).- La reducción de perdidas en Kw. que se obtiene al colocar los bancos de capacitores, y c).- Los perfiles de voltaje después de haber colocado los capacitores
4.- Una alimentadora trifásica a 13.2 Kv. Presenta una carga máxima total de 15.000 KVA a 0.8 factor de potencia. La longitud de la linea es de 15 kilómetros. Si la carga está dividida en 5 partes iguales (3.000 KVA), y colocada cada una a una distancia de 3 kilómetros una después de otra, encontrar los voltajes en cada uno de los puntos donde van las cargas y las perdidas totales de la alimentadora. El voltaje en la subestación debe mantenerse constante a 13.8 Kv. El conductor de la línea es ACSR 4/ 0 AWG con los siguientes valores de resistencia y reactancia: r = 0.552 ohmios/milla , x = 0.8604 ohmios/milla 1.- Usando el método escalera (voltio – amperio – ohmio) hacer el cálculo de caida de tensión y pérdidas de la siguiente alimentadora. Asumir 13200 v. (100%) como el primer voltaje. Realizar un solo intento Voltaje de barras: 13800 voltios Voltaje nominal: 13200/7620 voltios Características de los conductores Tipo de Conductor ACSR, 336.4 MCM Aluminio, 4/0 AWG Aluminio, 2/0 AWG
Resistencia ( ohmios/1000 pies ) 0.0568 0.0907 0.1410
Reactancia ( ohmios/1000 pies ) 0.1260 0.1338 0.1375
Caracteristicas de las cargas Punto A B C D
Real ( Mw ) 5 4 2 2
Carga Reactiva ( MVAR ) 4 3 1 1
Caracteristicas de las lineas Desde
Hasta
Distancia ( piés )
Tipo de conductor
S/E A B C
A B C D
3.000 1.500 1.500 1.000
ACSR 336.4 MCM Aluminio, 4/0 AWG Aluminio, 2/0 AWG Aluminio, 2/0 AWG