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5/10/2018 Contro,De La Tension - slidepdf.com

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AJUSTE DE LATENSIÓN EN

SISTEMAS DETRANSMISIÓN

Variación del Voltaje enterminales debido al cambio deExcitación de los Generadores



GENERADOR CONECTADO UNA

CARGA CONSTANTE

Modelado de Sistemas de PotenciaProf. Jorgenson Zambrano

Si el generador suministra energía a una carga constante, como la que

se muestra en la figura

Al aumentar la corriente de excitación If aumenta también el voltajegenerado E hasta E’, de igual forma aumenta le voltaje en terminales V

hasta V’, la corriente I hasta I’, la potencia activa P y la potencia

reactiva Q.





BARRA DE VOLTAJE CONTROLADOSi el generador esta conectado a una barra de voltaje controlado V, un

cambio en la corriente de excitación producirá un cambio en la

magnitud y ángulo del voltaje generado y en la magnitud y ángulo de la

corriente afectando así el flujo de potencia reactiva; pero no al voltaje V

ni al flujo de potencia activa.

Si la potencia P aplicada al generador es constante y todas las

pérdidas internas son nulas, al aumentar la excitación el voltaje

generado E también aumenta, pero como V, P y X son constantes

Esen(δ) e Icos(θ) serán también constantes y por lo tanto E se mueve

sobre una línea horizontal separada de la abscisa en la distancia

Esen(δ), mientras I se mueve al mismo tiempo sobre una línea vertical.





BARRA DE VOLTAJE CONTROLADOSeparada de la ordenada en la distancia Icos(θ), tal como se muestra a

continuación.

De la figura se observa que:

Se extenderá ahora las ideas anteriores a a sistemas mas complejos.Se recordara que la variación de voltaje en una red simple con un solo

generador es . Si se tienen varios generadores en la forma

que se indica en la figura, es obvio que la variación de voltaje en cada

terminal es:

cosV E

P V I sen X

E XI





BARRA DE VOLTAJE CONTROLADO

Esta será incremento o decremento de acuerdo a las características de

la corriente I.

1 1 1V Z I 2 2 2

V Z I 3 3 3

V Z I 4 4 4

V Z I





BARRA DE VOLTAJE CONTROLADOSi los generadores tuviesen el mismo voltaje generado E, el circuito

anterior quedaría en la siguiente forma:

En un sistema de potencia se tienen una situación muy similar,

modelándose el sistema con un equivalente de rastrillo como el

mostrado a continuación.






Z11, Z22, …Znn y Zmm son los valores de la diagonal de la matrizimpedancia de barra. La matriz impedancia de barra Z incluye las

impedancias a tierra de los generadores, así como también todas las

demás impedancias del sistema, excluyendo por supuesto las

impedancias de las cargas.






Por ser Z una matriz simétrica, los valores fuera de la diagonal

principal Znm = Zmn. La variaciones de voltajes en las barras son

entonces,1 11 1 12 2 13 3 1

2 21 1 22 2 23 3 2

3 31 1 32 2 33 3 3

1 1 2 2 3 3

......

......

......

......

m m

m m

m m

m m m m mm m

V Z I Z I Z I Z I

V Z I Z I Z I Z I

V Z I Z I Z I Z I

V Z I Z I Z I Z I

V ZI En donde ΔV es el vector variación de voltaje, Z es la matriz

impedancia de barra e I es el vector de corriente de nodos.



AJUSTE DE LATENSIÓN EN

SISTEMAS DETRANSMISIÓN

Variación del Voltaje en

terminales debido a lacolocación de capacitores



CONDENSADORES COLOCADOS

EN BARRAS


Sea un sistema de cuatro barras al cual se le coloca un condensador

en la barra 1. El circuito de rastrillo equivalente se muestra a

continuación.




EN BARRAS


La corriente I1 se expresa por:

Y la variación de voltajes en todas las barras es

Si además se coloca otro condensador en la barra 3, se tiene:

Y la variación de voltaje en todas las barra son:

1

1

1C

V I

X

1 11 1V Z I 2 21 1

V Z I 3 31 1

V Z I 41 4 1

V Z I

3

3

3C

V I

X

1 11 1 13 3V Z I Z I 2 21 1 23 3V Z I Z I

3 31 1 33 3V Z I Z I

4 41 1 43 3V Z I Z I




EN BARRAS


Ejemplo No 1: En el sistema de la figura mostrada, se pide calcular el

cambio de voltaje en todas las barras si en la barra 3 se coloca un

condensador de Xc=5.0 pu.




EN BARRAS


La matriz impedancia de barra es

0.291 0.237 0.109 0.163 0.200 0.200

0.237 0.355 0.163 0.245 0.300 0.300

0.109 0.163 0.291 0.237 0.200 0.200

0.163 0.245 0.237 0.355 0.300 0.300

0.200 0.300 0.200 0.300 0.450 0.450

0.200 0.300

j j j j j j

j j j j j j

j j j j j j Zbarra

j j j j j j

j j j j j j

j j j

0.200 0.300 0.450 0.600 j j j

3

3

1.00.2

5.0C

V I pu

X

1 13 3

2 23 3

3 33 3

4 43 3

5 53 3

6 63 3

0.109* 0.2 0.022

0.163* 0.2 0.0330.291*0.2 0.058

0.237 *0.2 0.047

0..200* 0.2 0.040

0..200* 0.2 0.040

V Z I

V Z I

V Z I

V Z I

V Z I

V Z I




EN BARRAS


Ejemplo No 2: Repetir el ejemplo anterior si se colocan en la barras 4 y

5 condensadores de Xc=10 pu cada uno.

4

4 5

1.00.1

10.0C

V I I pu

X

1 14 4 15 5

2 24 4 25 5

3 34 4 35 5

4 44 4 45 5

5 54 4 55 5

0.163*0.1 0.200* 0.1 0.036

0.245* 0.1 0.300* 0.1 0.055

0.237* 0.1 0.200*0.1 0.044

0.355* 0.1 0.300* 0.1 0.066

0.300 * 0.1 0.300 * 0.1

V Z I Z I

V Z I Z I

V Z I Z I

V Z I Z I

V Z I Z I

6 64 4 65 5

0.075

0.300*0.1 0.300*0.1 0.075V Z I Z I Nota: Obsérvese que la suma de las capacidades de estos dos condensadores es igual a la

capacidad del condensador colocado en la barra 3, sin embargo, la variación de voltaje en casi todas

las barras es mayor en este caso que en el anterior.

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