Post on 10-Apr-2020
CALCULO POR UNIDAD
Ing. Rodmy Miranda Ordoñez
Sistema Eléctrico de Potencia• Un Sistema Eléctrico
de Potencia estáformado por unconjunto de elementosque interactúan y quese pueden dividir endos grupos:– Elementos de
Potencia.– Elementos de
Control.
Representación deSEP
Depende del tipo deanálisis a realizar,existiendo dos tiposbásicos de diagramas: Diagrama Unifilar Diagrama de
Impedancias
Diagrama Unifilar
Un sistema trifásicoequilibrado se resuelvemediante un circuitomonofásico,representando el sistemapor una fase y el neutro,diagramando suscomponentes mediantesímbolos normalizados.
ANSI: American National Standart InstituteIEC:International Electromechanical Institute
Diagrama de Impedancia y Reactancia
Para estudiar el comportamiento de un sistema encondiciones de carga o al presentarse un cortocircuito, eldiagrama unifilar tiene que transformarse en un diagramade impedancias, que muestre el circuito equivalente decada componente.
Diagrama de Impedancia y Reactancia
El diagrama de impedancias realizando simplificaciones sondenominados diagramas de reactancias
Cantidades por Unidad
• El valor por unidad deuna magnitud cualquierase define como la razónde su valor real a un valorparticular denominadobase.
• Los métodos de calculoque utilizan lasmagnitudes en porunidad , son mucho mássencillos que usando losvalores en magnitudesreales.
BaseValor
alValorupVariable
Re.. =
( )
( )BASEF
BASELNBASE
BASEF
BASELNBASE
A
BASELNBASE
BASELN
BASEFBASE
MVA
kVZ
kVA
kVZ
I
VZ
kV
kVAAI
1
2
1
2
1
][
1000][
][
][
=Ω
×=Ω
=Ω
=
Cantidades por Unidad
• La selección de losvalores base MVA y kV,se hace con el objeto dereducir al mínimo eltrabajo de calculo.Primero se determina labase para una parte delcircuito, con estareferencia se determinanlas bases para otraspartes del sistema. 2:
1:
][][
][][
2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
BarrabaseVoltajeV
BarrabaseVoltajeV
N
N
V
V
VueltasN
VueltasN
VV
VV
base
base
base
base =
=
Cantidades p.u. – Cambio de base
• Los fabricantes de equipos (Generador, Transformador,etc.), proporciona las impedancias de la maquina sobrela potencia nominal del equipo al que pertenecen.Siendo necesario uniformizar las impedancias a unabase única definida para el análisis del SEP.
=
ACTUALF
NUEVOSF
NUEVOSFF
ACTUALFFACTUALNUEVO MVA
MVA
kV
kVupZupZ
3
3
2
.].[.].[
Transformadores de Tres devanados• Los transformadores de 3
devanados pueden tenerdiferentes MVA nominales.Las impedancias vienendadas sobre la base delarrollamiento al quepertenecen.
• Las impedancias puedenser medidas por ensayosde cortocircuito. Para earrollamientos i ; j ;k– Zij: Impedancia de
dispersion, medida en icon j en cortocircuito yk abierto
( )
( )
( )psstptt
ptstpss
stptpsp
tsst
tppt
spps
ZZZZ
ZZZZ
ZZZZ
ZZZ
ZZZ
ZZZ
−+=
−+=
−+=
+=
+=
+=
212121
Transformadores de Tres devanados
• Las impedancias de lostres arrollamientos estánconectados en estrellapara representar elcircuito equivalentemonofásico deltransformador de tresdevanados,despreciando lacorriente demagnetización.
Cantidades p.u. – Ventajas
• Evita tener que referir lascantidades de un lado aotro de los transformadores.
• Evita el reconocer el tipo deconexión Δ o Y en lostransformadores.
• Evita el trabajo concantidades muy grandes enpotencias de diez.
• Los fabricantes especificansus equipos, en por unidad.
Cuadros de calculo de c.c.• El estudio de las corrientes
de cortocircuito en un SEP,se realiza mediante undiagrama de reactancias. Silocal se conecta a unsistema mayor. Del teoremade Thévenin se deduce queel sistema exterior serepresenta con una fuenteideal y una impedancia enserie determinada por lacorriente de cortocircuito enel punto de conexión.
Cuadros de calculo de c.c.
• Las compañías desuministro de energíaeléctrica proporcionandatos sobre las corrientesde cortocircuito Isc, quepueden esperarse através de sus sistemas.Generalmente seproporciona los MVA decortocircuito.
( )
..
..
: min
2min
upI
IX
upMVA
MVAX
kVkVSi
MVA
kVX
SC
BASEth
itocortocircude
BASEth
alnoBASE
itocortocircude
alnoth
=
=
=
Ω=
Ejemplo
Para verificar los ajustes deprotección del relé desobrecorriente ABB7SJ600 del transformadorde excitación se requieredeterminar la corriente defalla en el lado de 125 V deltrsnsdormador
0.3 MVA11.5/0.125 kVxt=5.5%
212.14 MVA cc58.67 MVA11.5 kV YPH
SIN
xd"=j0.22
Ejemplo
Las reactancias en p.u. son
xd"=j0.37 xt=j18.33 xsin=j0.47
E" Eb"S
( )
47.0..
623.0
33.18..
37.0..
2min
""
jupMVA
MVAX
jMVA
kVX
jupMVA
MVAxx
jupMVA
MVAxx
itocortocircu
BASEPUcc
itocortocircu
alNocc
actual
NuevaactualtNUEVAt
actual
NuevaactualdNUEVAd
==
Ω=Ω=
==
==
Ejemplo