Laboratorio 8 sep tecsup

DEPARTAMENTO DE ELECTRICIDAD Y ELECTRÓNICA

Sistemas Eléctricos de Potencia Laboratorio N° 8

CONTROL DE TENSIÓN INFORME

Alumno: CLEMENTE MOLINA, Gilver Grupo: C4 - 5 – B Profesor: Vizarreta García, Pedro Luis Semana 16 Fecha de realización: 25 de Noviembre de 2018 Fecha de entrega: 28 de Noviembre de 2018

Lima- Perú 2018 – II

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Laboratorio de SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

INTRODUCCIÓN En las líneas de transmisión, suelen ocurrir caídas y aumentos de tensión debidos a la carga a la cual se encuentren conectados. Si bien los límites de tolerancia son mayores a los límites en distribución, cuando estos son sobrepasados, pueden ocasionar daños a la red y a los equipos. En el presente laboratorio mediremos los parámetros eléctricos de una línea de transmisión corta (hasta 80 km de longitud) y media (80 y 240 km), para ello realizaremos las pruebas de corto y vacío de cada línea. En una línea de transmisión corta los efectos en paralelo pueden ser despreciables, sin embargo en una línea media se representa con capacitores en paralelo. Las cargas inductivas y resistivas producen una caída de tensión, mientras que las cargas capacitivas producen un aumento de tensión; por tal razón, en este laboratorio estudiamos el comportamiento de estas cargas en una línea de transmisión corta y calculamos la regulación de voltaje que se produce con cada uno de ellas. El tema estudiado es de vital importancia dentro de nuestra formación debido a que las líneas de transmisión constituyen el medio de transporte principal de la energía eléctrica en un sistema de potencia.

PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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CONTROL DE TENSIÓN OBJETIVO: 

Emplear diferentes métodos en el control de la tensión en barras del usuario.

MÉTODOS:   

Controlando la corriente de excitación del generador (Iexc) Cambiando la posición de los TAPS del transformador. Compensando el factor de potencia de la carga (Compensación Shunt – inyección de reactivos)

EQUIPOS Y MATERIALES:          

Módulo de generación TERCO. Transformador con TAPS. Módulo de líneas de transmisión. Módulo de resistencia variable. Banco de condensadores. Banco de inductancias. Motor trifásico. Multímetros digitales. Analizador de redes. Cables de conexión.

MARCO TEÓRICO La tensión se puede controlar en barras de generación o barras de carga. a) En barras de generación Variando la Excitatriz En un generador suministrando corriente de excitación necesaria para que la tensión en bornes de la máquina sea constante. Limitaciones Debe considerarse las siguientes limitaciones al variar la excitatriz de la máquina. Suministro de energía a una línea de transmisión en vacío, la cual absorbe potencia reactiva capacitiva. Línea de transporte en cortocircuito, la cual absorbe mucha potencia reactiva inductiva y requiere una rápida sobrexcitación para poder mantener la tensión y el grupo en paralelo al sistema, requiere respuesta rápida de los reguladores automáticos de tensión (RAV) y los sistemas de excitación. 



b) En barras de carga o diferentes a la generación Cuando la barra es diferente a la generación se logra controlar la tensión de las siguientes formas: 

Inyectando o eyectando potencia reactiva en la barra requerida previa definición de los límites de la tensión.


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

Con transformadores de tomas variables, taps, gradines que regulan la tensión automáticamente en el lado de baja tensión.

Con autotransformadores elevadores también sirven para regular la tensión al nivel deseado.

PROCEDIMIENTO: 1. Armar el circuito que se muestra en la figura siguiente utilizando diferentes tipos de carga. CONTROL DE TENSIÓN MODELO DE LÍNEA CORTA XL RL

IEXC

A

V1 I1 P1 Q1 S1 PF1

V3 I3 P3 Q3 S3 PF3

V2 I2 P2 Q2 S2 PF2

S1

S2

S3

AC EXC

M

I LOAD P LOAD Q LOAD S LOAD PF LOAD

I L PL QL SL PFL

IC PC QC S C PFC

2. Tomar datos en los puntos 1, 2 y 3; utilizando el método de regulación de tensión por medio del aumento de la corriente de excitación del generador y llenar las siguientes tablas para los diferentes valores de carga. a) Carga resistiva= 0,47 A

REGULACION MEDIANTE Iecx Carga resistiva con un consumo de 0,5 A Pto 1 Pto 2 Pto 3 0,824 Iexc (A) V (V) I (A) P (W) Q (VAR) S (VA) Cos Frec. (Hz)

225,9 0,52 204,6 30 204,9 0,99

227,5 0,69 185,6 8,5 185 1 60

220 0, 467 180 4

181 1

Comentario:


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b) Carga resistiva= 1,0 A

REGULACION MEDIANTE Iecx Carga resistiva con un consumo de 1,0A Pto 1 Pto 2 Pto 3 0,86 Iexc (A) 230, 4 230,3 220 V (V) 0,91 0,8 0,81 I (A) 357 218,1 306 P (W) 51,3 28, 4 15 Q (VAR) 357,3 316,3 306, 4 S (VA) 0,99 1 1 Cos 60 Frec. (Hz) Comentario:

2. Ahora se va buscar regular con el cambio de tap del transformador, que antes estaba en su posición nominal, ahora se cambia a la posición 3, además se agrega un banco de condensadores para ayudar también en la regulación de tensión y se realiza las mismas mediciones de antes. a) Carga resistiva= 0,5 A.

REGULACION MEDIANTE Iecx, CAMBIO DE TAP Y BANCO DE CONDENSADORES Carga resistiva-capacitiva (TAP 3) Pto 1 Pto 2 Pto 3 0,74 Iexc (A) 215,5 225 220 V (V) 0,55 0, 47 0, 47 I (A) 203,3 183 178 P (W) 8 28,1 5 Q (VAR) 204 183,8 178 S (VA) 0,99 1 1 Cos 60,1 Frec. (Hz) Comentario:


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b) Carga resistiva= 1,86 A

REGULACION MEDIANTE Iecx, CAMBIO DE TAP Y BANCO DE CONDENSADORES Carga resistiva-capacitiva (TAP 3) Pto 1 Pto 2 Pto 3 0,79 Iexc (A) 220,7 230 220 V (V) 0,96 0,81 0,81 I (A) 357 321,8 3,08 P (W) 58,2 24,8 14 Q (VAR) 361 322,3 308,5 S (VA) 0,99 1 1 Cos 60,1 Frec. (Hz) Comentario:

3. Ahora se pone de carga un motor con diferentes cargas, y se hace la regulación de tensión por de medio del aumento de la Iexc, cambio de tap y banco de condensadores. a) Carga = motor = 0,69 A

REGULACION MEDIANTE Iecx Motor (TAP 2) Pto 1 Pto 2 0,69 Iexc (A) 220,8 223,7 V (V) 0, 41 0,39 I (A) 134,2 113,1 P (W) 88,7 112,2 Q (VAR) 166,5 143 S (VA) 0,81 0,76 Cos 60,04 Frec. (Hz)

Pto 3

220 0,79 97,6 95, 4 149,9 0,7 4

Comentario:


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b) Carga = motor = 0,79 A

REGULACION MEDIANTE Iecx Motor (TAP 3) Pto 1 Pto 2 Pto 3 0,76 Iexc (A) 212 225 221 V (V) 0,94 0,33 0,3 4 I (A) 120,6 93 101 P (W) 78,3 109 88,2 Q (VAR) 145,8 140,6 135,9 S (VA) 0,88 0,72 0,72 Cos 60,07 Frec. (Hz) Comentario:

c) Carga= motor y resistencia

REGULACION MEDIANTE Iecx Motor + Carga resistiva (TAP 2) Pto 1 Pto 2 Pto 3 0,68 Iexc (A) 219,9 219, 4 220 V (V) 1 0,87 0,85 I (A) 331 276 280 P (W) Q (VAR) 175,5 166,5 185,6 S (VA) Cos Frec. (Hz)

379,5 0,86

320,8 0,86 60,01

325 0,83

Comentario:


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d) Carga= motor + R + L + C

REGULACION MEDIANTE Iecx Motor+R+L+Compensación (TAP 2) Pto 1 Pto 2 Pto 3 0,8 Iexc (A) 222,6 225 220 V (V) 0,91 0,8 0,31 I (A) 346 306,2 304,5 P (W) 28 17,2 10,5 Q (VAR) 336 320,1 315,6 S (VA) 1 1 1 Cos 60,07 Frec. (Hz) Comentario:


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5.- OBSERVACIONES 5.1 En la prueba de vacío se vio una ligera caída de tensión en la línea de transmisión esto ya que el conductor presenta una resistencia y una reactancia lo que provoca la caída de tensión mínima mencionada, en la misma prueba se observó que la corriente era 0 ya que no había carga conectada a la línea. 5.2 En la prueba de cortocircuito de observó que la tensión de recepción era cero, sin embargo se notó la presencia de un valor ligeramente alto de corriente de recepción, 5.3 En el ensayo de línea media con efecto capacitivo se notó el incremento de la tensión de recepción frente a la tensión de envío, esto es explicado por el efecto de almacenar energía eléctrica que posee un capacitor.

6.- CONCLUSIONES 6.1 El laboratorio realizado sirve principalmente para regular el voltaje en las líneas de transmisión, se hace uso de estos fenómenos; por ejemplo, si hay mucha caída de tensión, se colocan bancos de capacitores al final de la transmisión, de modo que la tensión aumente y se pueda estabilizar; por otro lado, si hay un exceso de tensión, se colocan bancos de inductores al final de la transmisión, de modo que la tensión baje y se estabilice. 6.2 A partir de las mediciones, realizamos los cálculos de los parámetros A, B, C y D del cuadripolo de la línea, logrando obtener un valor de  = ,  para una línea media con efecto capacitivo, dato que sirve; por ejemplo, para demostrar que la corriente en envío y la corriente de recepción son prácticamente la misma. 6.3 Realizamos la interpretación de los diferentes resultados del modelamiento de líneas de transmisión corta y media comprendiendo su importancia y valor, la cual radica en que por medio de esta práctica podemos calcular la caída de tensión en una determinada línea, así también, podemos verificar la tensión de recepción o en la carga la cual nos permite regular la tensión de envío de la línea para garantizar el servicio ininterrumpido del servicio eléctrico.

7.- RECOMENDACIONES 7.1 Anotar los valores medidos con unidades decimales ayudará a mostrar resultados reales que pueden ser comparados con los teóricos para notar ciertas mínimas diferencias de la teoría con la práctica. 7.2 Calibrar los instrumentos de medición antes de las lecturas, esto hará que disminuya el porcentaje de error y evitar cálculos inexactos. 7.3 Prestar especial cuidado a los valores de tensión y corriente que se le suministran a los equipos, ya que al no ser el adecuado se podría generar averías y daños en estos.

LINK DE VIDEO:

https://youtu.be/p-WAvjMInFA PROGRAMA DE FORMACIÓN REGULAR

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EVIDENCIAS:


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ELECTROTECNIA Rúbrica

Resultado: Criterio de desempeño:

Curso: Actividad:

SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA

Ciclo:

Lab. N° 8: Control de tensión

Nombre y apellido del alumno:

Clemente Molina Gilver

Sección:

Fecha:

B

Semana:

16

Periodo:

2018-II

Docente:

23-11-18

5

Pedro Vizarreta

Documentos de evaluación Hoja de trabajo:

Informe técnico:

x

Proyecto:

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

Item

Otros:

Excelente Bueno

Reporte

Requiere mejora

No aceptable

1

Demuestra conocimientos (prueba escrita, intervenciones, etc)

3

2

1

0

2

Realiza conexiones y mediciones de manera efectiva.

3

2

1

0

3

Muestra e interpreta resultados de mediciones para evaluar l a variación de tensión como respuesta a un tipo de carga.

3

2

1

0

4

Elabora gráficas, esquemas o diagramas que expliquen la regulación efectuada.

4

3

1

0

5

Presentación del Informe (redacción, limpieza, etc.)

2

1

0,5

0

6

Presenta análisis crítico y conclusiones (datos, esquemas, recomendaciones)

3

2

1

0

7

Realiza actividades de manera segura respetando reglas para el cuidado de equipos e instrumentos

2

1

0,5

0

Puntaje total: Comentario al alumno:

DESCRIPCIÓN DE LA EVALUACIÓN Excelente Bueno Requiere mejora

Completo entendimiento y realización de la actividad, cumpliendo todos los requerimientos. Entiende y realiza la actividad cumpliendo la mayoría de los requerimientos. Bajo entendimiento de la actividad cumpliendo poco de los requerimientos.

No aceptable

No demuestra entendimiento de la actividad.


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