Certamen 2 1 Sem 2005
1
U.T.F.S.M. Departamento de Electricidad Electrotecnia Básica JSG - GMO CERTAMEN N° 2 (28.05.2005) Pregunta N°1 (25 puntos) Para suministrar agua al regadío de un campo se requiere de una bomba. El dueño del fundo tiene un motor asincrónico trifásico con las siguientes características nominales: 380 V LL , conexión estrella, 50 Hz, 50 Hp, cos ϕ = 0,9. La red eléctrica más cercana se encuentra a 5.000 metros de distancia y se trata de una red trifásica de 12 kV LL de propiedad de la compañía distribuidora de energía local. La energía que se consuma en el fundo será medida en el “arranque” de la red particular. Para conectar su bomba a la red trifásica, se dispone de conductores cuya resistencia es 0,5 [Ω/km] y reactancia de 0,25 [Ω/km]. Determine: a) La relación de transformación que debe tener el transformador y su capacidad mínima. b) Dónde le conviene más a la compañía de distribución que se ubique el transformador: junto a la línea o junto a la bomba?. Justifique con cálculos. Pregunta N°2 (25 puntos) Dos transformadores 3φ funcionan en paralelo interconectando un sistema 3φ de 12 kV LL con una carga 3φ en estrella de 400 V LL . Las potencias aparentes 3φ nominales de cada transformador son, respectivamente, 450 kVA y 300 kVA. Los datos del ensayo de cortocircuito de cada transformador son: Ensayo de cortocircuito (en lado 12 kV LL ) I L [A] V LL [V] P 3φ [W] Transformador N°1 24 598,6 8.510,6 Transformador N°2 7 582 3.528,2 Sistema 3φ: Z TH = 1,386 /80 [Ω] (impedancia Thevenin equivalente estrella por fase) Carga 3φ: S 3φNominal = 600 [kVA] FP Nominal = 95,63% inductivo Determine el porcentaje de la potencia de carga entregada por cada transformador y el grado de carga de cada uno de ellos. Pregunta N°3 (25 puntos) Se tienen 3 cargas trifásicas de 380 V LL que se deben conectar en paralelo a una red de 12 kV LL . Las cargas trifásicas tienen las siguientes características: 30 kVA con FP=0,7 inductivo, conexión delta, 380 V LL 15 kVA con FP=0,8 capacitivo, conexión estrella, 380 V LL 4 Ω por fase, conexión estrella, 380 V LL a) ¿Cuáles son las características básicas que debe tener el transformador que alimente estas cargas? b) Bajo la condición anterior, ¿qué potencia activa absorbe el transformador desde la red si el rendimiento de éste es 90%?. Pregunta N°4 (25 puntos) Se dispone de un motor de inducción trifásico cuyos parámetros por fase son: R 1 = 0,1 Ω X 1 = 1,2 Ω R 2 ’ = 0,3 Ω X 2 ’ = 2 Ω La curva de torque del motor está parametrizada en la siguiente tabla: n [rpm] 0 600 1.200 1.860 2.100 2.340 2.460 2.520 2.580 2.670 2.730 2.790 2.880 3.000 T Maq [Nm] 14,69 18,25 24,02 36,45 44,48 56,09 63,53 67,53 71,47 76,18 77,07 74,05 56,17 0,00 El motor es alimentado por una red 3φ ideal de 400 V LL , 50 Hz. Si se debe impulsar una carga con un torque constante de 60 Nm, a una velocidad superior a 2.000 rpm, determine: a) Los posibles puntos de trabajo (velocidad y deslizamiento). b) La potencia y el factor de potencia consumidos desde la red 3φ para cada uno de los puntos de trabajo determinados en a) c) ¿Cuál es el mejor punto de trabajo?. Justifique.
-
Upload
carrie-rodriquez -
Category
Documents
-
view
219 -
download
1
description
Clase electrotecnia UTFSM
Transcript of Certamen 2 1 Sem 2005
U.T.F.S.M. Departamento de Electricidad Electrotecnia Bsica J SG - GMO CERTAMEN N 2 (28.05.2005) Pregunta N1 (25 puntos) Parasuministraraguaalregadodeuncamposerequieredeunabomba.Eldueodelfundotieneunmotor asincrnicotrifsicoconlassiguientescaractersticasnominales:380VLL,conexinestrella,50Hz,50Hp,cos= 0,9. La red elctrica ms cercana se encuentra a 5.000 metros de distancia y se trata de una red trifsica de 12 kVLL de propiedad de la compaa distribuidora de energa local. La energa que se consuma en el fundo ser medida en el arranque de la red particular. Para conectar su bomba a la red trifsica, se dispone de conductores cuya resistencia es 0,5 [/km] y reactancia de 0,25 [/km]. Determine: a)La relacin de transformacin que debe tener el transformador y su capacidad mnima. b)Dndeleconvienemsalacompaadedistribucinqueseubiqueeltransformador:juntoalalneao junto a la bomba?. J ustifique con clculos. Pregunta N2 (25 puntos) Dos transformadores 3 funcionan en paralelo interconectando un sistema 3 de 12 kVLL con una carga 3 en estrella de 400 VLL. Las potencias aparentes 3 nominales de cada transformador son, respectivamente, 450 kVA y 300 kVA. Los datos del ensayo de cortocircuito de cada transformador son: Ensayo de cortocircuito (en lado 12 kVLL)IL [A]VLL [V]P3 [W] Transformador N124598,68.510,6 Transformador N275823.528,2 Sistema 3:ZTH = 1,386 /80 [] (impedancia Thevenin equivalente estrella por fase) Carga 3:S3Nominal = 600 [kVA]FPNominal = 95,63% inductivo Determine el porcentaje de la potencia de carga entregada por cada transformador y el grado de carga de cada uno de ellos. Pregunta N3 (25 puntos) Se tienen 3 cargas trifsicas de 380 VLL que se deben conectar en paralelo a una red de 12 kVLL. Las cargas trifsicas tienen las siguientes caractersticas: 30 kVA con FP=0,7 inductivo, conexin delta, 380 VLL 15 kVA con FP=0,8 capacitivo, conexin estrella, 380 VLL 4 por fase, conexin estrella, 380 VLL a)Cules son las caractersticas bsicas que debe tener el transformador que alimente estas cargas? b)Bajo la condicin anterior, qu potencia activa absorbe el transformador desde la red si el rendimiento de ste es 90%?. Pregunta N4 (25 puntos) Se dispone de un motor de induccin trifsico cuyos parmetros por fase son: R1 = 0,1 X1 = 1,2 R2 = 0,3 X2 = 2 La curva de torque del motor est parametrizada en la siguiente tabla: n [rpm] 0 600 1.200 1.860 2.100 2.340 2.460 2.520 2.580 2.670 2.730 2.790 2.880 3.000 T Maq [Nm]14,69 18,25 24,02 36,45 44,48 56,09 63,53 67,53 71,47 76,18 77,07 74,05 56,17 0,00 Elmotoresalimentadoporunared3idealde400VLL,50Hz.Sisedebeimpulsarunacargaconuntorque constante de 60 Nm, a una velocidad superior a 2.000 rpm, determine: a)Los posibles puntos de trabajo (velocidad y deslizamiento). b)Lapotenciayelfactordepotenciaconsumidosdesdelared3paracadaunodelospuntosdetrabajo determinados en a) c)Cul es el mejor punto de trabajo?. J ustifique.
