Practica No. 3 - Unidad III Nombre completo: Santo Leonardo Ramos Medina Matricula: 2003-0482 Fecha: 21/05/2017 1. En las siguientes curvas de oscilación de una maquina sincrónica, explique lo siguiente: (5%)
a) Condiciones iniciales de estado estable, en términos de la potencia y el ángulo del rotor. En las condiciones iniciales la potencia mecánica (Pmec) es igual a la potencia eléctrica (Pelect) de salida, por lo que la Potencia Acelerante (Pacel) es igual a 0. Siempre que se desprecien las perdidas por causas mecánicas, corrientes parasitas o Facoult. b) Comportamiento de la maquina mientras se desplaza sobre la “curva después del fallo”, desde b hasta c, desde el punto de vista de las potencias mecánica y electromagnética. Al producirse el fallo la potencia electica cae al punto b, momento en que se despeja la falla y el generador vuelve a evacuar potencia eléctrica, pero la potencia mecánica continua igual, razón por lo que desde del punto b hasta el punto c el generador comienza a acelerar debido que la Pmec es mayor que Pelect, y el ángulo de potencias comienza a crecer. En el punto c las potencias Pmec y Pelect se igualan, pero debido a la energía cinética almacenada del generador este continúa acelerando, además, de que la velocidad rotorica es superior a la velocidad de sincronismo y continúa aumentando el ángulo de potencia. El gráfico solo se presenta dos graficas de oscilaciones debido que es una falla sin impedancias intermedias. c) Comportamiento de la maquina mientras se desplaza sobre la curva “curva después del fallo”, desde c hasta d, desde el punto de vista de las potencias mecánica y electromagnética. Desde el punto c hasta el punto d, la velocidad rotorica es superior a la de sincronismo, pero la potencia eléctrica Pelect es mayor que la potencia Pmec, por lo que el rotor de la maquina comienza a desacelerar, …
d) Comportamiento de la maquinas si se sobrepasa el punto F, en términos de las potencias mecánica y electromagnética. Al alcanzar el punto F las potencia Eléctricas serían muy superiores a la mecánica, por lo que se ha alcanzado el límite de estabilidad dinámica.
e) ¿Considerando los aspectos relativos al concepto de igualdad de áreas, ^Entiende usted que para este caso se podría lograr estabilidad transitoria? Debido que el área de desaceleración es mayor a la de aceleración este continuaría oscilando, hasta que los encargados de la Regulación Secundaria detecten la fallan y tomen medidas para volver al generador a la estabilidad.
2. Dada la porción de un sistema eléctrico de potencia, como el mostrado a continuación y utilizando el procedimiento establecido la Unidad III, determinar lo siguiente:
Asumir lo siguiente: = Angulo equivalente de Generación de los Generadores G1 y G2. = Angulo equivalente de la Carga Eléctrica. Ei’ = E2’ = Eg’ = Tensión Interna de Generación Equivalente. VL = Tensión en los circuitos de carga. XG’ = Reactancia Equivalente Generadores G1 y G2. XTP = Reactancia Equivalente Trafos Principales TP1 y TP2. XLT = Reactancia Equivalente Líneas de Transporte LT1, LT2, LT3 y LT4. XTD = Reactancia Equivalente Trafos Distribution TD1, TD2, TD3 y TD4. XR = Reactancia Equivalente Total.
a) Represente el circuito de impedancia completo de este sistema eléctrico de potencia.
Ilustración 1 - Circuito de Impedancias Completo
b) Represente el circuito de impedancia equivalente que contemple la impedancia equivalente de las líneas de transmisión y la carga eléctrica.
Ilustración 2 -Circuito con Impedancias Equivalentes de Líneas y Cargas
c) Represente el circuito de impedancia equivalente simplificado.
Ilustración 3 - Circuito Equivalente Simplificado
d) Escriba la ecuación de estabilidad para el sistema equivalente reducido descrito. 𝑃𝑒𝑙𝑐𝑡 =
𝐸′𝑔 𝑉𝐿 sin 𝛿 𝑋𝑟
e) Haga grafico aproximado de la curva de estabilidad que representa la ecuación de estabilidad y localice el punto de coordenadas A (ẟ0, Pg0), para un régimen de operación de P = 0.75 pu.
3. Partiendo del siguiente sistema de potencia, donde se ha producido una falla trifásica simétrica a tierra con impedancia en la línea de transmisión LT1: (Valoración: 5%)
Las curvas de oscilación siguientes grafican lo acontecido:
Establezca lo siguiente: a) Condiciones iniciales de estado estable, en términos de la potencia y el ángulo del rotor. En el punto a la potencia era estable pues la Pmec era igual Pgo. b) Comportamiento de la maquina mientras se desplaza desde el punto a hasta el punto b. Al producirse la falla la potencia eléctrica entregada por el generador cae de Pgo a P1, y debido a que la Pmec es mayor a Pelect se produce una aceleración del rotor igual a Pacel. c) Comportamiento de la maquina mientras se desplaza desde el punto b hasta el punto c. Debido a que el Pmec se mantiene constante, por la energía cinética almacenada el rotor se acelera hasta llegar a c, donde se despeja la falla y el generador comienza a evacuar nuevamente potencia eléctrica Pelect. d) Comportamiento de la maquina mientras se desplaza desde el punto c hasta el punto d, desde el punto de vista de las potencias mecánica y electromagnética. En este punto se despeja la falla y el generador vuelve a evacuar Pelect, pero que debido a que la Pmec es mayor que antes de la falla, la potencia eléctrica entregada alcanza el valor de P2, punto d. e) Comportamiento de la maquina mientras se desplaza sobre la curva PgB, desde el punto d hasta el punto e, desde el punto de vista de las potencias mecánica y electromagnética. En al llegar al punto d, la Pmec es mayor que Pelect y por ende el generador continúa acelerándose, y el ángulo de potencia continúa ampliándose, a partir del punto e, el gobernador y el regulador de velocidad deberían de actuar para llevar al generador a sincronismo en el periodo de Estabilidad Dinámica.
