Laboratorio potencia 2

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOSFACULTAD DE INGENIERIA ELECTRONICA, ELECTRICA Y

TELECOMUNICACIONES

“Año de la PROMOCION DE LA INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO CLIMATICO”

“LABORATORIO Nº 01 DE SISTEMA DE POTENCIA II”

ALUMNOS :

ZAMORA CONDORI, OMAR

10190159

LLANCO QUISPE, DAVID

10190230

LLERENA CAYETANO, CHRISTIAN

08190043

RANAAA

TEMA :

SISTEMA DE PUESTA A TIERRA

CICLO :

VII

DOCENTE :

Ing. ROJAS

LIMA – PERU

LABORATORIO SISTEMAS DE POTENCIA IIPágina 1

2014-I


LABORATORIO N°1

MODELAMIENTO DE COMPONENTES

Obtener las tensiones, ángulos en las barras, y flujos en las líneas para esta condición, si es necesario ajuste las tensiones de los generadores (procure mantener las tensiones de los generadores en 1.0 pu) y disponga de los equipos de compensación para operar de forma adecuada el sistema. Implica determinar los valores del SVC.

2.1 Obtener las tensiones, ángulos en las barras, y flujos en las líneas para esta condición, si es necesario ajuste las tensiones de los generadores (procure mantener las tensiones de los generadores en 1.0 pu) y disponga de los equipos de compensación para operar de forma adecuada el sistema. Implica determinar los valores del SVC.

BARRA = B4VOLTA

JETEORI

CO

VOLTAJEFLUJO DE POTENCIA

POTENCIA ACTIVA

POTENCIAREACTIVA

FACTOR DE POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.

KV φ MW MVAR COS () KA %

138 0.94

129.07

-28.54

Cub 1/ Lne L9 -56.65 -1.22 -1.00 0.25 25.3


5Cub 2/ Lne L10 -56.65 -1.22 -1.00 0.25 25.3

5Cub_3 /Tr2 AT1 56.65 1.22 1.00 0.25 54.1

8Cub_4 /Tr2 AT2 56.65 1.22 1.00 0.25 54.1

8BARRA = BG3

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


138 0.93

128.19

-35.29

Cub_2 /Lne L9 59.83 5.60 1.00 0.25 25.35

Cub_3 /Lne L10 59.83 5.60 1.00 0.25 25.35

Cub_4 /Lne L-11 80.34 4.16 1.00 0.34 33.70

Cub_5(1/Tr2 T7 -200.00 -15.37 -1.00 0.84 50.21

BARRA = B5VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


138 1.00

137.83

-17.94

Cub_1 /Tr2 T6 73.64 -11.24 0.99 0.34 26.73

Cub_2 /Lne L-11 -73.64 11.24 -0.99 0.34 33.70

BARRA = BC6VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 0.93

204.93

-36.26

Cub_3 /Lod L-6 100.00 -0.00 1.00 0.28 ---Cub_1 /Tr2 T6 -73.64 12.53 -0.99 0.21 26.7

3Cub_4 /Lne L-11 -26.36 -12.53 -0.90 0.08 8.30


BARRA = BC5VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220 0.94

206.04

-32.99

Cub_6 /Lod L-5 200.00 50.00 0.97 0.58 ---Cub_7 /Shnt R2 0.00 43.85 0.00 0.12 ---Cub_1 /Tr2 AT1 -56.65 3.18 -1.00 0.16 54.1

8Cub_2 /Tr2 AT2 -56.65 3.18 -1.00 0.16 54.1

8Cub_3 /Lne L-12 26.52 -13.18 0.90 0.08 8.30Cub_4 /Lne L72 -56.61 -43.51 -0.79 0.20 20.0

1Cub_5 /Lne L82 -56.61 -43.51 -0.79 0.20 20.0

1BARRA = BG2

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


13.80 1.00

13.80

-17.22

Cub_1 /Sym G2 250.00 55.63 0.98 10.72 42.69

Cub_2 /Tr2 T3 125.00 27.81 0.98 5.36 42.69

Cub_3 /Tr2 T4 125.00 27.81 0.98 5.36 42.69

BARRA = B3VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220 0.99

218.32

-19.39

Cub_7 /Shnt R1 -0.00 98.48 -0.00 0.26 ---Cub_1 /Tr2 T3 -125.00 -22.89 -0.98 0.34 42.6

9


Cub_2 /Tr2 T4 -125.00 -22.89 -0.98 0.34 42.69

Cub_3 /Lne L4 42.80 14.77 0.95 0.12 15.98

Cub_4 /Lne L5 89.07 8.00 1.00 0.24 24.87

Cub_5 /Lne L71 59.07 -37.73 0.84 0.19 18.53

Cub_5 /Lne L82 59.07 -37.73 0.84 0.19 18.53

BARRA = BC1VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 0.93

205.05

-23.91

Cub_4 /Lod L-1 200.00 50.00 0.97 0.58 ----Cub_1 /Lne L1 -200.53 11.49 -1.00 0.57 56.5

5Cub_2 /Lne L4 -42.27 -37.87 -0.74 0.16 15.9

8Cub_3 /Lne L3 42.80 -23.62 0.88 0.14 13.7

7BARRA = BG1

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


13.80 1.00

13.80

0.00

Cub_3 /Sym G1 404.39 93.01 0.97 17.36 82.99

Cub_1 /Tr2 T1 202.19 46.51 0.97 8.68 82.99

Cub_2 /Tr2 T2 202.19 46.51 0.97 8.68 82.99

BARRA = B1VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 0.98

216.64

-4.71

Cub_1 /Tr2 T1 -202.19 -29.29 -0.99 0.54 82.9


9Cub_2 /Tr2 T2 -202.19 -29.29 -0.99 0.54 82.9

9Cub_3 /Lne L1 207.79 35.57 0.99 0.56 56.5

5Cub_4 /Lne L2 196.60 23.00 0.99 0.53 52.7

5

BARRA = BC7VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


23.00 0.96

21.97

-28.86

Cub_2 /Shnt C3 -0.00 -8.51 -0.00 0.22 ---Cub_1 /Tr3 T5 -0.00 -8.51 -0.00 0.22 54.4

1BARRA = BC3

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


13.80 0.94

12.93

-31.76

Cub_2 /Lod L-3 150.00 30.00 0.98 6.83 ---Cub_1 /Tr3 T5 -150.00 -30.00 -0.98 6.83 54.4

1BARRA = B2

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 0.95

208.57

-28.86

Cub_1 /Lne L5 -87.47 -20.53 -0.97 0.25 24.87

Cub_2 /Lne L3 -42.40 2.13 -1.00 0.12 13.77

Cub_3 /Lne L2 -188.04 28.48 -0.99 0.53 52.75

Cub_4 /Lne L6 167.91 -39.62 0.97 0.48 47.7


6Cub_5 /Tr3 T5 150.00 29.55 0.98 0.42 54.4

1BARRA = BC2

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 1.05

231.00

-52.87

Cub_2 /Svs Compensador Estáti

-0.00 -96.12 -0.00 0.24 ---

Cub_3 /Lod L-2 160.00 20.00 0.99 0.40 ---Cub_1 /Lne L6 -160.00 76.12 -0.90 0.44 47.7

6BARRA = BC21

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 1.03

226.68

-29.52

Cub_1 /Lne L71 -57.91 -1.59 -1.00 0.15 ---Cub_3 /Lod L-2 57.91 -1.59 -1.00 0.15 14.7

6BARRA = BC11

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 1.03

226.68

-29.52

Cub_1 /Lne L81 -57.91 -1.59 -1.00 0.15 18.53

Cub_2 /Scap C1 57.91 1.59 1.00 0.15 14.76

BARRA = BC22VOLTA

JETEORI

CO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 1. 228. -


04 64 23.43

Cub_1 /Lne L72 -57.91 7.80 0.99 0.15 20.01

Cub_2 /Scap C1 -57.91 -7.80 -0.99 0.15 ---BARRA = BC12

VOLTA JE

TEORICO


POTENCIA

ACTIVA

POTENCIA

REACTIVA

FACTOR DE

POTENCIA

CORRIENTE

CARGA

(Kv) p.u.


220.00 1.04

228.64

-23.43

Cub_1 /Lne L82 57.91 7.80 0.99 0.15 20.01

Cub_2 /Scap C1 -57.91 -7.80 -0.99 0.15 14.76

2.2 Responda las siguientes preguntas ¿Cuántos reactivos entrega el SVC?Entrega -159.86Mvar

¿Qué sucede al desconectar el SVC? El sistema no converge ya que el SVC cumple una función muy importante y pues las tensiones en las líneas decaen por debajo de lo permitido por el sistema el +/- 5% de 1


p.u..

¿Cuántos reactivos entrega el banco de capacitores? El banco de condensadores entrega 9.38Mvar.¿Qué sucede al desconectar el banco de capacitores? El sistema converge pero inyectando menos potencia reactiva, a su vez hace que las potencias reactivas en las barras continuas suban su cantidad, la tensión en la barra en donde se encuentra el condensador baja de 23.06 a 22.89. El SVC soporta e inyecta inmediatamente la potencia reactiva que deja de ser suminstrada por el banco por ser el SVC automático, es

2.3 Imagine que usted es el encargado de operar el sistema anterior y se le informa que debe darse un mantenimiento correctivo a la línea L7 lo más


pronto posible, indique que acciones debe coordinar (en orden cronológico) para poder aprobar el mantenimiento. Recuerde que los equipos no pueden operar sobrecargados y que ante tales eventos la operación económica pasa a un segundo plano.

1. Desconectamos el R2 y R1 nos damos cuenta que las tensiones suben casi a 1 p.u. y algunas sobrepasan esta cantidad.

2. Sacamos de operación la línea 7 podemos ver de inmediato las tensiones cayeron notoriamente

3. Para aliviar esta deficiencia aumentamos G1 y G2 subimos 5% más es decir 1.05 p.u. donde se pasa a corregir el problema, las tensiones están dentro del rango permitido

2.4 Imagine que usted es el encargado de operar el sistema anterior, y de pronto recibe una alarma en donde salió fuera de servicio el SVC por falla, como consecuencia la tensión empieza a disminuir de forma lenta permitiendo tomar acciones rápidas al coordinador. Es necesario rechazar carga, ¿Por qué? Recuerde que el último recurso del operador es rechazar carga.

Las tensiones empiezan a caer para ello comenzamos a rechazar carga variando de acuerdo a pequeños porcentajes para así evitar rechazar la mayor cantidad de carga posible, aumentamos el voltaje de los generadores al máximo permitido.

LOAD 2

Rechazar20% 128Mw y 16Mvar30% 112Mw y 14Mvar35% 104Mw y 13Mvar

45% 89.6Mw y 11.2 Mvar

Converge


2.5 Imagine que usted es el encargado de operar el sistema anterior, y la demanda Load 2 estuvo 20 MW más alta de lo pronosticado. De pronto recibe una alarma en donde salió fuera de servicio el SVC, como consecuencia la tensión empieza a disminuir de forma lenta permitiendo tomar acciones rápidas al coordinador. Es necesario rechazar carga, ¿Por qué? Recuerde que el último recurso del operador es rechazar carga.

Las tensiones empiezan a caer para ello comenzamos a rechazar carga variando de acuerdo a pequeños porcentajes para así evitar rechazar la mayor cantidad de carga posible, aumentamos el voltaje de los generadores al máximo permitido.


LOAD 2

Rechazar10% 180Mw y 18 Mvar20% 144Mw y 16 Mvar30% 126 Mw y 14Mvar

35% 117 Mw y 13Mvar40% 108Mw y 12 Mvar Converge

2.6 Imagine que usted es el encargado de operar el sistema anterior, y se encuentra en la madrugada con una demanda sumamente menos a la de la hora punta tal y como se muestra en la tabla.

Load 1 120 MW, 15 MVarLoad 2 100 MW, 10 MVarLoad 3 100 MW, 10 MVarLoad 4 70 MW, 5 MVarLoad 5 120 MW, 20 MVarLoad 6 100 MW, 0 MVar

Además se sabe que para operar de forma económica la generación de las centrales (sin considerar pérdidas) está dada por:

G1 260 MWG2 250 MWG3 300 MW

Obtener las tensiones, ángulos en las barras, y flujos en las líneas para esta condición, si es necesario ajuste las tensiones de los generadores (procure mantener las tensiones de los generadores en 1.0 pu) y disponga de los equipos de compensación para operar de forma adecuada el sistema.

2.7 Responda las siguientes preguntas¿Cuántos reactivos entrega el SVC? El SVC inyecta 5.79 Mvar a la barra D, en el cual la tensión se encuentra en 1 p.u.(tensión nominal)


¿Qué sucede al desconectar el SVC? El nivel de tensión de la BARRA D cae a 0.98 p.u , mientras que los niveles de tensión en barras aledañas al SVC no se ven afectados significativamente y están muy cercanas a 1 p.u.


¿Cuántos reactivos entrega el banco de capacitores? El banco de capacitores está entregando 9.76Mvar.


¿Los reactivos entregados por el banco son los mismos que su potencia nominal?No son los mismos debido que la tensión del banco está a 1.02 p.u. (23.53kv) , ya que los reactivos depende del cociente del cuadrado de la tensión y la reactancia.Siendo así los reactivos a tensión nominal:

Qn= Vn2

12 π∗f∗C

=¿¿

Y los reactivos a 1.02p.u. (23.53kv):

Q= V 2

12π∗f∗C

=¿¿

¿Qué sucede al desconectar el banco de capacitores?

No tiene un efecto muy significativo las sobre barras aledañas, ya que todas ellas están cercanas a 1.0 p.u.

2.8 Imagine que usted es el encargado de operar el sistema anterior y se le informa que debe darse un mantenimiento correctivo a la línea L7 lo más pronto posible, indique que acciones debe coordinar (en orden cronológico) para poder aprobar el mantenimiento. Recuerde que los equipos no pueden operar sobrecargados y que ante tales eventos la operación económica


pasa a un segundo plano.

1. Se saca R12. Se saca R2 3. Desconectar la línea L7

Con este procedimiento se asegura que las tensiones en las barras en el sistema estén con tensiones dentro del rango admitido de operación, con las barras del capacitor C1 que se encuentran en 1.08p.u. , ninguna de las líneas se encuentra sobrecargada.


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