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• Diego Franco Pinto Muñoz

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SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA CODIGO: E 46514

LABORATORIO N° 06 “REGULACIÓN DE TENSIÓN POR TRANSPORTE DE POTENCIA EN LÍNEAS DE TRANSMISIÓN”

       

Alumno (os):

Grupo

:

A

Semestre

:

V

Fecha de entrega

:

1 4

Nina Aquino, Mirian Angela Ramos Arapa, Ernesto Maurici Arredondo Rodríguez Benjamin Llanos Larijo Ruben Delgado Cuarite Ricardo Castillo Torres Dermys Pinto Muñoz Diego Mayta Mamani Carlos Docente: PhD. María Teresa Mendoza 05

16

Hora :

Electrotecnia industrial TECSUP – PFR

23:59 pm

Nota:

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

I.

OBJETIVOS:  

II.

Semestr e: Lab. Nr°

Medir la caída de voltaje en las líneas de transmisión para diferentes tipos de carga. Determinar y analizar la regulación de voltaje para los diferentes tipos de carga.

INTRODUCCIÓN TEÓRICA Regulación de tensión. La tensión en terminales de una línea de transmisión puede reducirse o aumentar en función del tipo de carga que, por intermedio de ella, se alimente. Esto debido al desfasaje entre la tensión y la corriente aplicada a la carga y a la ocurrencia de caídas de tensión resistiva y reactiva en la línea. Así si la carga es inductiva o predominantemente inductiva, se puede apreciar su efecto sobre la tensión, utilizando un diagrama fasorial, que puede ser desarrollado de manera similar para los otros tipos de carga.

Us

 I

 Ir

I.XL

Ur I.R

Iyr

(b)

Figura Nº1

Parámetros de una línea de transmisión: Las líneas de transmisión pueden ser representadas como un cuadripolar.

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

Is Us

Semestr e: Lab. Nr°

Ir

A,B,C,D

Ur

Figura Nº2

Aquí se cumple:

U s =AU R + BI R I s=CU R + DI R Donde:

A=

Us ; Cuando I r=0(Circuito abierto en el extremo de recepción ) Ur

B=

Us ; Cuando U r =0(Cortocircuito en el extremo de recepción) Ir

Circuito abierto en el extremo de recepción I ) C= s ; Cuando I r =0 ¿ Ur D=

Is ; CuandoU r=0 (Corto circuito en el extremo de recepción) Ir

También: a) Línea corta

A=D=1 B=Z C=0 b) Línea media

A=D=1+

ZY 2

B=Z

[

C=Y 1+

ZY 4

]

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

III.

EQUIPO Y MATERIAL A UTILIZAR           

IV.

Semestr e: Lab. Nr°

01 01 02 01 01 01 01 01 01 01 01

Modelo de línea de transmisión de 380KV de longitud 144 Km. Transformador trifásico de aislamiento tipo SE2666-9U Voltímetros digitales Pinza amperimetrica Fasímetro trifásico Vatímetro trifásico Interruptor trifásico giratorio (S2) Guarda motor trifásico de 1Amp. (S1) Carga resistiva tipo SE2662-8N Carga inductiva tipo SE2662-8B Carga capacitiva tipo SE 2662-8G

PROCEDIMIENTO:

A) Regulación de tensión: 1. Armar el circuito de la figura Nº3

La línea debe estar dimensionada para 144 Km y 216 km. R/Fase = 5; 8 XL/Fase = 116mH, 290 mH C/Fase = 1F

2. El circuito se alimentará a través del transformador de aislamiento trifásico.

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

Semestr e: Lab. Nr°

3. Fíjese que el regulador de tensión de la fuente esté en cero y estando el interruptor "S2" en posición abierta, incremente lentamente la tensión hasta conseguir 380V, indicados por el voltímetro U s . 4. Cambiar los valores de la resistencia por fase de la carga según como se muestra en la tabla Nº1, Teniendo cuidado de abrir el interruptor "S2" cada vez que se realice el cambio de resistencias. ¡Ojo! Mantener la tensión de la fuente, indicada por U s , constante durante el desarrollo de la experiencia. R / Fase () Infinito

Us (V) 385

1500

381.7

1000

379

470

374.3

R / Fase () Infinito

Us (V) 384.1

1500

380

1000

379.3

470

374.2

Tabla Nº 1 – Línea 144 km Ur (V) Is (A) Ir (A) 386. 0.00 X 6 379. 2 376. 5 363. 3

3 0.13 6 0.19 7 0.42 1

Cos  X

P (W)

0.136

1

88

0.197

1

127

0.421

1

264

Cos  X

P (W)

Tabla Nº 1.1 – Línea 216 km Ur (V) Is (A) Ir (A) 409. 0.20 X 7 397. 1 392. 4 369. 6

5 0.23 0 0.26 9 0.43 6

2

3

0.139

1

95

0.208

1

134

0.420

1

267

5. Reducir el voltaje a cero y abrir el interruptor S2. 6. Cambiar la carga resistiva por una inductiva de valores según la tabla Nº2. Por seguridad descargue los condensadores cuando cambie una carga o al termino del ensayo. 7. Repetir los puntos del procedimiento 3 y 4 para el llenado de la tabla Nº2 L / Fase (H) Infinita

Us (V) 378.9

5

377.8

Tabla Nº 2 – Línea 144 km Ur (V) Is (A) Ir (A) 382. 0.01 X 4 363. 2

8 0.09 9

0.099

Cos  X

P (W)

0.27

16

0

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

2,5

376.2

1,25

373.8

L / Fase (H) Infinita 5

Us (V) 380 379.3

2,5

377.2

1,25

375.6

348. 2 308. 3

0.18 7 0.42 5

0.187

0.22

24

0.425

0.34

73

Cos  X- 0.07

P (W)

Tabla Nº 2 – Línea 216 km Ur (V) Is (A) Ir (A) 406 0.2 X 374. 8 350. 2 298. 4

Semestr e: Lab. Nr°

9

0.0.10 2 0.091

0.105

0.21

14

0.192

0.18

21

0.258

0.418

0.3

64

8. Reducir el voltaje a cero y abrir el interruptor S2. 9. Cambiar las cargas por una capacitivas, según la tabla Nº3, repetir los puntos del procedimiento 3 y 4, recordando que la tensión de alimentación ( U s ) debe permanecer constante durante el desarrollo de la experiencia.

C / Fase (F) Cero

Us (V) 385

0,68

383.6

1,5

377.2

2,7

378.4

C / Fase (F) Cero

Us (V) 380

0,68

377

1,5

381.2

2,7

379.6

Tabla Nº 3 – Línea 144 km Ur (V) Is (A) Ir (A) 386. 0.00 X

6 396. 3 403. 3 420. 7

3 0.05 3 0.15 4 0.24 1

4 0.24 5 0.31 8 0.46 2

Q (W)

2

0.053

0

32

0.154

0.003

81

0.241

0.004

177

Cos  X

Q (VA)

Tabla Nº 3.1 – Línea 216 km Ur (V) Is (A) Ir (A) 0.21 X 419. 6 439. 6 469. 4

Cos  X

0.056

0

0.133

0

98

0.261

0

210

10.Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente. 11.Trazar las curvas tipo de carga.

Ur

vs

Ir

sobre papel milimetrado para cada

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

Semestr e: Lab. Nr°

Carga R - Línea 144 km 390 380

Ur 370 360 350

0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

Ir

Carga R - Línea 216 km 420 400

Ur 380 360 340

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

0.45

Ir

Carga L - Línea 144 km 500 400 300

Ur

200 100 0

0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

Ir

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

Semestr e: Lab. Nr°

Carga L - Línea 216 km 500 400 300

Ur 200 100 0

0

0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45

Ir

Carga C - Línea 144 km 430 420 410 400

Ur 390 380 370 360

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Ir

Carga C - Línea 216 km 480 460 440

Ur 420 400 380 360

0

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

Ir

12.Determine el valor de la regulación para cada tipo de carga

0.3

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

|V R|0 −|V R|L |V R|L

∆V R =

Carga Resistiva: Línea Corta R / Fase () Infinito 1500 1000 470

Ur (V) 386.6 379.2 376.5 363.3

RV

2.0% 2.7% 6.4%

Línea Media R / Fase () Infinito 1500 1000 470

Ur (V) 386.6

RV

379.2

3.2% 4.4% 10.8%

376.5 363.3

Carga Inductiva: Línea Corta L / Fase (H) Infinita 5 2,5 1,25

Ur (V) 386.6

RV

379.2

5.3% 9.8% 24.0%

376.5 363.3

Línea Media L / Fase (H) Infinita 5 2,5 1,25 Carga Capacitiva:

Ur (V) 386.6

RV

379.2

8.3% 15.9% 36.1%

376.5 363.3

Semestr e: Lab. Nr°

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

Semestr e: Lab. Nr°

Línea Corta

C / Fase (F)

Ur (V)

Cero 0,68 1,5 2,7

386.6

RV

379.2

-2.4% -4.1% -8.1%

376.5 363.3

Línea Media C / Fase (F)

Ur (V)

Cero 0,68 1,5 2,7

386.6

RV

379.2

-3.2% -7.6% -13.5%

376.5 363.3

13.Coloque una carga a la línea de transmisión de las características indicadas en la tabla Nº4 y mida para la fase “R" todas las tensiones y corrientes posibles (en el envío, en la recepción, en cada componente de la línea: admitancia de entrada y salida, resistencia y la reactancia de la línea). Tabla Nº 4 – Línea 144 km Carga por Fase 100+1,25H

Us

Is

220.8 V

0.22 0

Iy s -

I

UR

UXL

0.2 2

22.2 6

102. 3

Iy r -

Ir

Ur

cosǾ

0.22 0

188. 2

0.44

Tabla Nº 4 – Línea 216 km Carga por Fase 100+1,25H

Us 220.2

Is 0.14 1

Iys 0.05 6

I 0.10 2

UR UXL Iyr 21.4 100 0.04 8 9

Ir 0.2

Ur cosǾ 182 0.43

14.Reducir el voltaje a cero y desconectar la fuente. 15.Trazar los diagramas fasoriales de las tensiones y corrientes de la líneas de transmisión en función a los datos obtenidos en la tabla Nº4.

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

V.

Semestr e: Lab. Nr°

CUESTIONARIO: 1. ¿Cuál es la consecuencia del efecto capacitivo en las líneas de transmisión en A.T.? 2. ¿Cómo se puede anular este efecto capacitivo? 3. Teniendo en consideración que la mayoría de cargas son del tipo inductivo, ¿cómo se podría reducir la regulación de tensión, en las líneas de transmisión para este tipo de cargas? (sustente correctamente su respuesta). 4. ¿Para qué es importante conocer los parámetros eléctricos de una línea de transmisión?

VI.

TRABAJO DE INVESTIGACIÓN:   

VII.

Realizar los cálculos para determinación de parámetros en base a los datos de laboratorio considerando una línea larga. Indique los datos de la línea de 500 kV en Perú Como corregir la variaciones de tensión en una LT

OBSERVACIONES:

V 8

Tema:

Regulación de Tensión por transporte de potencia en líneas de transmisión

Apellidos y Nombres:

VIII. CONCLUSIONES:

Semestr e: Lab. Nr°

V 8