Info Nº 6

8/7/2019 Info N 6

1/9

TTULO: Transformadores de 3 devanados y compensacin reactiva en sistemas de potencia

OBJETIVO: Simular transformadores de tres devanados y compensacin capacitiva e inductiva en

el programa Power Factory. Analizar los efectos de dichos componentes en un sistema de

potencia pequeo

INFORME

1.-Presente y analice los resultados en tablas y figuras.

a. Para condicin de demanda mxima (200 MW + j 100 MVAr), determinar la capacidad nominal

del banco de capacitores necesaria a conectarse en el terciario del transformador 2, para mantener

el voltaje de esta barra en la barra de carga (5) en 1 pu.

Posicin tap: 32

Sub [kV] [p.u.] [kV] [deg]

B1 138.00 1.05 144.90 0.00

B2 230.00 1.04 238.79 -2.89

B3 13.80 1.04 14.38 0.22

B4 230.00 0.99 226.83 -12.64

B5 69.00 1.00 68.85 -16.42

B6 13.80 1.35 18.57 -18.64

8/7/2019 Info N 6

2/9

b. Cambiar la carga de la barra 5 a 40 MW + j20 MVAR (demanda mnima) y determine la

capacidad nominal de los reactores a conectarse en el terciario del transformador 2, para

mantener el voltaje de la barra de carga (5) en 1 pu.

c. Hacer lo mismo que en el literal anterior, pero con una de las lneas de transmisin fuera de

servicio.

Posicin tap: 10Sub [kV] [p.u.] [kV] [deg]

B1 138.00 1.05 144.90 0.00

B2 230.00 1.05 240.54 -0.47

B3 13.80 1.03 14.26 -1.70

B4 230.00 1.02 233.74 -2.19

B5 69.00 1.00 69.02 -2.90

B6 13.80 0.92 12.66 -3.33

8/7/2019 Info N 6

3/9

CON COMPENSACIN SIN COMPENSACIN

65.97 Kv

0.96 pu

-4.82 deg

69.27 Kv

1.00 pu

-4.80 deg

d. Repita los pasos a y b para cuando se coloca un banco de capacitores fijo de 40 MVar y un

banco de reactores de la misma capacidad en cada caso.

y Carga mxima 200 MW + j200 MVAR

En carga mxima con un banco de reactores fijo no es suficiente ya que el voltaje sigue demasiado

bajo.

y Carga mnima 40 MW + j20 MVAR


B1 138.00 1.05 144.90 0.00

B2 230.00 1.02 234.87 -2.00B3 13.80 1.06 14.57 0.26

B4 230.00 0.92 210.78 -13.30

B5 69.00 0.90 61.80 -17.85

B6 13.80 1.07 14.72 -20.47

8/7/2019 Info N 6

4/9

2.-Resuelva el problema propuesto utilizando el paquete PSAT y compruebe los resultados

obtenidos con el programa Power Factory.

a.

Demanda Mxima

Carga 20 MW + j100MVAR

Compensacin Reactiva 65 MVAR

Bus V[p.u.]

phase[rad]

P gen[p.u.]

Q gen[p.u.]

P load[p.u.]

Q load[p.u.]

Bus1 1,0500 0,0000 2,1130 -2,9246 0,0000 0,0000Bus2 0,9982 0,0416 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus3 0,9285 0,0806 0,0000 0,0000 0,1000 0,0500

Bus4 1,0167 -0,0005 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus5 1,0090 -0,0395 0,0000 0,0000 2,0000 1,0000

Bus1(twt) 0,9342 0,0928 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000


B1 138.00 1.05 144.90 0.00B2 230.00 1.04 239.54 -0.48

B3 13.80 1.04 14.31 -1.68

B4 230.00 1.00 229.61 -2.15

B5 69.00 0.97 67.23 -2.88

B5 69.00 0.98 67.33 -2.80

8/7/2019 Info N 6

5/9

b.

Demanda Mnima

Carga 40 MW + j20 MVAR

Compensacin Reactiva -52 MVAR

Bus V

[p.u.]

phase

[rad]

P gen

[p.u.]

Q gen

[p.u.]

P load

[p.u.]

Q load

[p.u.]Bus1 1,0500 0,0000 0,5024 -2,6172 0,0000 0,0000

Bus2 1,0032 0,0117 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus3 0,9374 0,0099 0,0000 0,0000 0,1000 0,0500

Bus4 1,0205 0,0018 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus5 1,0060 -0,0060 0,0000 0,0000 0,4000 0,2000

Bus1(twt) 0,9430 0,0218 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

c.

Demanda Mnima


Compensacin Reactiva -16 MVAR

8/7/2019 Info N 6

6/9

Bus V[p.u.]

phase[rad]

P gen[p.u.]

Q gen[p.u.]

P load[p.u.]

Q load[p.u.]

Bus1 1,0500 0,0000 0,5019 -1,3246 0,0000 0,0000

Bus2 1,0269 0,0113 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus3 0,9906 0,0100 0,0000 0,0000 0,1000 0,0500

Bus4 1,0441 -0,0058 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000Bus5 1,0369 -0,0132 0,0000 0,0000 0,4000 0,2000

Bus1(twt) 0,9960 0,0206 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

d.

Demanda Mxima


Compensacin Reactiva 40.0 MVAR

Bus V[p.u.]

phase[rad]

P gen[p.u.]

Q gen[p.u.]

P load[p.u.]

Q load[p.u.]

Bus1 1,0500 0,0000 2,1117 -2,6741 0,0000 0,0000

Bus2 1,0028 0,0413 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus3 0,9388 0,0798 0,0000 0,0000 0,1000 0,0500Bus4 1,0164 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus5 1,0038 -0,0392 0,0000 0,0000 2,0000 1,0000

Bus1(twt) 0,9445 0,0917 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

e.

Demanda Mnima

Carga 40 MW + j20MVAR

Compensacin Reactiva - 40.0 MVAR

8/7/2019 Info N 6

7/9

Bus V[p.u.]

phase[rad]

P gen[p.u.]

Q gen[p.u.]

P load[p.u.]

Q load[p.u.]

Bus1 1,0500 0,0000 0,5030 -2,7395 0,0000 0,0000

Bus2 1,0010 0,0118 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus3 0,9323 0,0099 0,0000 0,0000 0,1000 0,0500Bus4 1,0207 0,0015 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Bus5 1,0086 -0,0063 0,0000 0,0000 0,4000 0,2000

Bus1(twt) 0,9380 0,0220 0,0000 0,0000 0,0000 0,0000

Como se puede apreciar los resultados prcticamente del programa PSAT son parecidos a los

obtenidos con el Power Factory, lo cual nos indica que ambos son idneos para la resolucin de

esta clase de circuitos.

3.-Analice los resultados obtenidos con ayuda de la teora bsica de circuitos.

Un banco de capacitores en el extremo de la carga se consigue mejorar el voltaje por efecto delalmacenamiento de campo elctrico disminuyendo la potencia reactiva de la lnea.

Un banco de reactores nos ayuda para disminuir el voltaje generado en la lnea, que tiende a

elevarse cuando disminuye la carga. Con el efecto del almacenamiento del campo magntico de

los reactores tenemos una mayor circulacin de corriente.

Cuando hay exceso de capacitancia en el sistema en baja demanda, lo que se acostumbra hacer es

desconectar lneas de transmisin del sistema, ya que estas entregan reactancia capacitiva al

mismo

4.-Estudie la posibilidad de utilizar una mquina sincrnica como compensador de reactivos enun SEP.

La mquina sincrnica puede operar como generador o como motor, tambin puede tomar o

entregar reactivos al SEP dependiendo del nivel de excitacin, es decir, que con una apropiada

excitacin, el motor sincrnico puede no requerir potencia reactiva de la red para su operacin y

trabajar con factor de potencia unitario. Aumento o disminucin de la corriente de campo

involucrar en un aporte o consumo de potencia reactiva a la red elctrica con lo que se puede

regular la tensin en sistemas con factor de potencia bajo.

Al tener un generador sincrnico subexcitado, su factor de potencia est en atraso por lo que la

mquina absorbe reactivos del sistema y trabajara como banco de reactores.

Cuando la mquina est sobreexcitada su factor de potencia est en adelanto por lo que

tendramos un banco de condensadores.

8/7/2019 Info N 6

8/9

Hay que tomar que sera muy beneficioso para un SEP ya que aparte de que la maquina estara

realizando un trabajo, tambin estara ayudando al sistema en la absorcin o entrega de reactivos,

segn lo que se necesite.

5.-Comente sobre las dificultades y facilidades encontradas en el empleo de cada uno de los dos

programas.

En el programa PSAT el ingreso de datos se lo hace en por unidad, lo cual nos tomara ms tiempo,

a diferencia con el Power Factory el cual pide los valores reales.

El Power Factory es mucho mas dinmico en la simulacin ya que nos permite desconectar y

conectar cargas mientras se corre el flujo.

En conclusion Power Factory es ms amigable con el usuario que el PSAT

6.-Presente sus comentarios y conclusiones.

y Es muy importante el estudio de flujos de potencia, ya que es necesario saber cmofunciona el sistema para poder resolver los problemas que se pueden presentar debido a

la dinmica de la carga.

y Cuando hay exceso de capacitancia en el sistema en baja demanda, lo que se acostumbrahacer es desconectar lneas de transmisin del sistema, ya que estas entregan reactancia

capacitiva al mismo.

y Se encontr que el paquete computacional Power Factory es ms amigable con el usuarioque el PSAT.

8/7/2019 Info N 6

9/9

ESCUELA POLITCNICA NACIONAL

Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica

Laboratorio de Introduccin a SEP

INFORME

TRANSFORMADORES DE 3 DEVANADOS Y COMPENSACIN REACTIVA EN

SISTEMAS DE POTENCIA

NOMBRE: Francisco Xavier Andrade Pazmio

CARRERA: Elctrica

Info Nº 6

Documents

Transcript of Info Nº 6