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Laboratorio de Sistemas de Potencia 1 Guía de manejo del Simulador Analógico de Redes CT - 4282 Prof. José H. Vivas Nava Diciembre de 1999 INDICE GENERAL 1. Descripción de los elementos del simulador analógicos de redes en régimen permanente (N.A.) 2 1.1 Líneas de Transmisión 2 1.2 Transformadores 3 1.3 Condensadores en Serie 4 1.4 Cargas 5 2. Descripción del panel de conexiones del N.A. 6 3. Descripción del panel de medición y control 12 3.1 Tablero de control y ajuste de mediciones 14 3.2 Medidor fino de ángulo 16 3.3 Tablero de selección de mediciones, cortocircuito y ajuste de generadores 17

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Laboratorio de Sistemas de Potencia 1Guía de manejo del Simulador Analógico de RedesCT - 4282

Prof. José H. Vivas Nava Diciembre de 1999

INDICE GENERAL

1. Descripción de los elementos del simulador analógicos de redes en régimen permanente (N.A.) 2

1.1 Líneas de Transmisión 2

1.2 Transformadores 3

1.3 Condensadores en Serie 4

1.4 Cargas 5

2. Descripción del panel de conexiones del N.A. 6

3. Descripción del panel de medición y control 12

3.1 Tablero de control y ajuste de mediciones 14

3.2 Medidor fino de ángulo 16

3.3 Tablero de selección de mediciones, cortocircuito y ajuste de generadores 17

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Descripción general del simulador analógico de redes:

El simulador analógico de redes puede dividirse, de acuerdo al tipo deestudio a realizar en:

a) NA (del inglés Network Analyzer), destinado a simular los procesos en régimenestacionario tanto balanceados como desbalanceados, siempre y cuando lafrecuencia de régimen se encuentre cercana a la de operación (50 o 60 Hz).Las simulaciones son realizadas mediante la modelación en parámetrosconcentrados del sistema a estudiar. Para realizar estudios donde el sistemade potencia se encuentre balanceado (flujo de carga, fallas simétricas, etc) essuficiente la representación unifilar del mismo, en caso de necesitar el análisisde contingencias desbalanceadas (fallas asimétricas) es necesaria larepresentación trifásica del sistema.

b) TNA (del inglés Transient Network Analyzer). Esta parte del equipo estádestinada a simular los fenómenos electromagnéticos transitorios que sepresentan en los sistemas eléctricos de potencia. Este tipo de fenómenos esmuy importante analizar, ya que la información obtenida de su análisis permitedimensionar el nivel de aislamiento de los equipos, la localización de losdescargadores de sobretensiones y la obtención de toda una serie deparámetros importantes en el diseño del sistema de potencia.

Es importante destacar que la división del equipo en dos partes –NA y TNA- essolo conceptual. Los elementos de ambas partes pueden emplearse paracualquier tipo de estudio que se realice en el simulador analógico de redes.

1. Descripción de los elementos del simulador analógico de redes enrégimen permanente (NA)

Esta parte del equipo esta diseñada para trabajar con valores en porunidad. Los valores de los parámetros están dados en una base de 50 volts, 50mA y 159.2 Hz, lo cual origina valores base de 1000 Ω y 2.5 W respectivamente.Nótese que para esta frecuencia una inductancia de un Henry tiene unaimpedancia de 1000 Ω, es decir 1 p.u. Los parámetros de líneas, transformadores,cargas y demás elementos del sistema de potencia están expresados en p.u. deesta base.

1.1 Líneas de transmisión

Existe un total de 72 módulos disponibles para representar líneas detransmisión en régimen permanente (modelo “ Π” unifilar a secuencia positiva). Enla figura 1 se aprecia la distribución de los parámetros R, X y B en un módulotípico el cual se reconoce también por el código de colores asociado a las clavijas(blancas para líneas de transmisión):

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Figura 1. Módulo de líneas de transmisión para el NA

El valor de susceptancia total B se divide entre dos y se coloca a cada ladodel módulo (B/2 a la izquierda y B/2 a la derecha) tal como se hace en larepresentación “Π” del circuito.

La reactancia inductiva puede ajustarse hasta un máximo de 2.348 p.u., laresistencia hasta 1.443 p.u. y la susceptancia hasta 0.443 p.u. (a cada lado).

Los valores de los tres parámetros (R, X y B) son aditivos (mientras laresistencia y la reactancia están en serie, la susceptancia se encuentra enparalelo). Así mediante combinaciones con los valores de los parámetros queaparecen en el módulo, siempre aditivamente, puede ajustarse el valor requerido.Por ejemplo si se desea modelar una línea cuyos parámetros en p.u. son R=0.385,X=1.35 y B=0.17, se tendrá que usar para la resistencia las clavijas de 0.1, 0.2,0.06, 0.02, 0.004, y 0.001 respectivamente. En el caso de la reactancia se usaranlos valores de 0.05, 0.3 y 0.1, mientras que para la susceptancia se colocaran lasclavijas de 0.06, 0.02, 0.004, y 0.001 a cada lado del módulo. (0.085x2 = 0.17)

1.2 Transformadores

Los transformadores se identifican con los módulos cuyas clavijas sonazules, como puede verse en la figura 2:

Figura 2. Módulo de transformadores.

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Internamente están formados por bobinas. En la simulación de lostransformadores se desprecia la resistencia de los devanados, lo cual, por logeneral, es una buena aproximación pues en transformadores de potenciageneralmente la resistencia es menor al 1% de la reactancia del mismo.

La selección de la reactancia para el transformador se realiza de la mismaforma que los par;ametros de la línea de transmisión. El valor máximo posible dereactancia para un transformador es de 1.443 p.u.

Las manillas que se hallan a la izquierda de la conexión de la reactanciarepresentan las variaciones de taps que puede tener el transformador. La manillasuperior permite la variación de tensión (tanto ascendente comodescendentemente) en pasos de 0.01 hasta 0.05, mientras que la inferior lo haceen pasos de 0.05 hasta 0.25. Todos estos valores estan en p.u.

Para poder realizar el ajuste, es necesario colocar el selector inferiorapuntando hacia la derecha (es decir en la marca donde se encuentra el circuloblanco relleno).

El selector localizado entre ambas manecillas permite un incremento de latensión en la barra del transformador en un 0.005 al colocarlo apuntando hacia laderecha, en caso contrario (apuntando hacia la izquierda) se encuentra fuera deoperación.

1.3 Condensador en Serie

Son utilizados para disminuir elevadas reactancias inductivas de la línea detransmisión. Se identifican con el código de clavijas amarillo, como se aprecia enla figura 3:

Figura 3. Módulo de condensadores serie.

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La reactancia de los condensadores serie es aditiva respecto a si mismapero sustractiva respecto a la reactancia inductiva de la línea, debido a querepresentan un valor negativo. Si por ejemplo se desea reducir el valor de lareactancia de una línea de 0.7 p.u. a 0.46 p.u. basta con utilizar las clavijascorrespondientes a 0.2 y 0.04 respectivamente para lograr el efecto deseado.

1.4 Cargas

En este grupo existen 42 módulos cuyas clavijas tienen el color anaranjado.Permiten modelar la carga de una barra en función de la potencia activa y reactivademandada por la misma. En la figura 4 se aprecia un módulo típico:

Figura 4. Módulo de carga.

De igual manera como en los módulos anteriores los valores de laspotencias activa y reactiva en p.u. son aditivas. Los valores máximos que puedenalcanzarse con cada módulo corresponden a 2.48 p.u. respectivamente para P yQ.

Una vez ajustados los valores de P y Q, es necesario que en el terminal alcual están conectados (barra ficticia que no tiene nada que ver con la barra dondeen el sistema real está conectada la carga) exista siempre 1 p.u. (que en el equipoequivale a 50 voltios). El voltímetro que está en el tablero es el encargado desuministrar la información de la barra ficticia y por lo tanto si la deflexión no es de50 voltios, los valores de P y Q no serán los que están colocados en el módulo.

Es necesario aclarar que el hecho de que el voltaje que debe mantenerseen la carga (barra ficticia) sea 1 p.u. no implica que en la barra del sistema a lacual se conecta la carga el voltaje deba ser 1 p.u.

El ajuste de la tensión en la barra ficticia se logra a través de las dosmanecillas de ajuste que se encuentran en el módulo; una vez en operación, seajustan los taps como en el módulo de los transformadores, según se necesitenpasos gruesos o finos para lograr el 1 p.u. en la barra ficticia, garantizando de estamanera que se trabaja con los valores de P y Q deseados.

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El selector que se encuentra inmediatamente debajo del voltímetro esajustable en dos posiciones: Si se coloca apuntando hacia el lado derecho, dondeaparece un condensador cortocircuitado significa que el módulo opera en modo“carga inductiva” , es decir absorbe P y Q de la red. Si por el contrario se encuentraapuntando hacia el lado izquierdo, donde aparece un condensador, el móduloopera como compensador capacitivo, inyectando reactivos hacia la red (el cual sedefine por su susceptancia total con las clavijas negras situadas al extremoderecho del modulo). De manera análoga, si se coloca en el modo “cargainductiva” con P=0, estaremos simulando un compensador inductivo.

Finalmente los selectores que se ubican en la parte inferior del módulo secomportan igual que los existentes en el módulo de transformadores.

2. Descripción del panel de conexiones del NA

Se denomina panel de conexiones al tablero donde se realiza el montaje deacuerdo a la configuración del sistema de potencia a estudiar. En las figuras 5 y 6puede apreciarse ambos lados del tablero.

Figura 5. Vista frontal del panel de conexiones del NA

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Figura 6. Vista posterior del panel de conexiones del NA

Para comenzar la descripción es necesario ubicarse en la parte posteriordel panel. Dispuestos en filas y columnas se encuentran agrupados por númerosy colores puntas de conexión que representan los terminales de los elementosdisponibles en el equipo (líneas de transmisión –terminales negros- ,transformadores –terminales azules- , cargas –terminales rojos y negros- ,compensadores serie –terminales amarillos- , generadores –terminales verdes- ).Los números adyacentes a cada terminal o par de terminales, se correspondencon los números del panel de ubicación de cada uno de los elementos a usar. (verfigura 7)

Figura 7. Vista posterior del panel de conexiones del NA

Las cargas utilizan el terminal rojo para la conexión del módulo como tal y elterminal negro para especificar que el módulo operará como compensador dereactivos capacitivos (ver figura 4), al igual que los generadores el otro terminal seconecta a tierra del equipo.

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El grupo de clavijas que se muestran en la figura 8, conectan cada uno delos elementos a la tierra del equipo, que es la referencia para la medición. Todoslos elementos siempre deben llevar uno de sus extremos a tierra. No conectartales terminales a referencia significa obtener mediciones erróneas.

Figura 8. Terminales de conexión a referencia para mediciones.

Finalmente se encuentra el tablero de conexiones del panel el cual permitela unión física de los módulos del sistema (líneas, transformadores, cargas, etc)con el panel de medición y control del NA En el tablero se encuentranalternadamente (impares en la parte superior, pares en la inferior) números del 1al 19 y 2 al 20 respectivamente. Cada uno de estos números a su vez se leasignan 7 letras (desde la “a” hasta la “g” en forma horizontal) y 4 números (1 al 4en forma vertical) de manera de construir un arreglo matricial que permite asignar560 puntos de conexión independientes entre si (20 números x 7 columnas x 4filas). Separando los números impares de los pares, existe dos filas etiquetadascon la letra “M” que permiten conectar físicamente la parte superior e inferior deltablero para la columna respectiva (más adelante se explicará su utilidad). (Verfigura 9)

Figura 9. Tablero de conexión del panel.

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En la parte frontal del panel (figura 5) existen 20 filas x 7 columnas dearreglos de 2 placas como las que se muestran en la figura 10. Cada una deestas placas presenta 10 puntos de conexión que pueden dividirse en doscuadrados, uno formado por los 6 puntos internos (conectados entre sí en formade H) y otro formado por los 4 puntos más externos. El cuadrado más internopresenta una numeración del 1al 4 para cada uno de los 4 puntos externos almismo, quedando fuera de esta numeración los 2 puntos centrales. Estanomenclatura combinada con la leída en el centro de cada placa (en un rectángulonegro) permite identificar los elementos conectados en el tablero de conexionesubicado en la parte posterior del panel (figura 9). La razón de esta placa esbásicamente hacer efectiva la “ conectividad” de los distintos elementos delsistema de potencia a estudiar, puede verse como una “barra” de 4 terminales(los del cuadrado exterior). En caso de ser necesario disponer de más terminalespara la barra (por ejemplo 8) se puede unir esta placa a aquella que la acompañaen el arreglo de 2 previamente descrito (figura 5) mediante la conexión del punto“M” en el panel posterior (figura 9).

Figura 10. Placa de conexión del panel frontal.

Para ilustrar el uso del panel de conexiones del NA supongamos el sistemade potencia de la figura 11. En el se aprecian 4 barras, 2 generadores, 1transformador, 3 líneas y 3 cargas.

Figura 11. Unifilar del sistema a simular.

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Lo primero que se hace para efectuar el montaje en el panel de conexiones,es dibujar con tiza el unifilar de la figura 11 sobre el panel de placas descritoanteriormente (note que la superficie gris donde se encuentra el arreglo de 20columnas x 7 filas de pares de placas es del mismo material que un pizarrón),como se muestra en la figura 12.

Figura 12. Unifilar del sistema a simular dibujado sobre el panel de conexiones.

Nótese que han sido escogidas como barras cuatro placas como la descritaen la figura 10. En el caso de las placas que simulan las barras 1 y 2 del unifilarmostrado en la figura 11 vemos que existen 4 conexiones asociadas a cada una (2lineas, 1 generador y una carga), mientras que a la placas que simulan las barras3 y 4 respectivamente sólo tienen 3 y 4 conexiones respectivamente (2 líneas y 1transformador para la placa de la barra 3 y 1 transformador y 1 carga para la de labarra 4). Una vez dibujado el unifilar sobre el panel de conexiones, se procede a laasignación de módulos de generadores, líneas, transformadores y cargas alsistema a simular. Para ello es necesario conectar cada tipo de módulo en el lugarindicado por el unifilar de la figura 12, tal como se indica en la figura 13 para labarra 1.

Figura 13. Detalle de conexiones de la barra 1.

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En la figura 13 puede apreciarse que en la posición 2b1 de la placa debeconectarse un generador (identificado como G1), en las posiciones 2b2 y 2b4respectivamente unas líneas de transmisión (L1 y L2) y en la posición 2b3 unacarga (C1). Nótese adicionalmente que estos elementos han sido dibujados con latiza del color adecuado según el código establecido por los módulos (verde:generadores, blanco: líneas de transmisión, rojo: cargas y azul: transformadores).Pasando ahora a la parte posterior del panel, procedemos a conectar los módulosde interés (escogidos a libre elección) con cada una de su posición relativa a laplaca 2b tal como lo indica la figura 14.

Figura 14. Detalle de conexiones de la barra 1 en el panel posterior.

Como se dijo antes en la posición 2b1 existe una clavija verderepresentando a un generador, en la posición 2b2 y 2b4 existen una de las dosclavijas negras asociadas a un extremo de cada una de las líneas de transmisiónque llegan a la barra 1 (las otras dos clavijas deben ir a la placa que identifica labarra 2) y en la posición 2b4 existe una clavija roja identificando a la carga.Relizando el mismo trabajo con las barras 2, 3 y 4 respectivamente, tendremosasignados para cada una de las barras que dibujamos en el sistema un móduloasociado a un elemento del sistema. Este es el momento de ajustar cada módulocon los valores de los parámetros propios del mismo (reactancia de losgeneradores, reactancia de los transformadores, P y Q de las cargas y R,X,B delas líneas de transmisión. Todos ellos en la base adecuada previamenteescogida).

Una vez asignados los módulos a los elementos del sistema con suescalamiento respectivo y conectados al terminal adecuado de la placa que simulala barra, es necesario ahora ponerlos en servicio. Esto se logra conectando“efectivamente” cada elemento ubicado en cada uno de los 4 terminales asociadosal cuadrado externo de la placa al cuadrado interno mencionado anteriormenteusando clavijas de colores tal como lo indica la figura 15. De esta manera

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cualquier elemento que no posea la clavija de conexión mostrada en la figuraanterior NO ESTARA EN SERVICIO.

Con este ejemplo se da por finalizado la explicación sobre como realizarmontajes de sistemas de potencia escalados en el NA para su respectivo estudio.Es importante resaltar la importancia de dibujar sobre el panel de conexionesfrontal el unifilar del sistema para su posterior asignación y conexión deelementos.

Figura 15. Conexión “efectiva” de elementos de la barra 1.

3. Descripción del panel de medición y control

El panel de medición y control es aquel en el cual se realizan las maniobrasde ajuste para los generadores y permite la medición en los elementos de laspotencias activas y reactivas, corriente y voltajes. (ver figura 16).

Figura 16. Panel de medición y control del simulador analógico de redes.

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En la parte posterior del panel se encuentran ubicados los módulos deajuste de las reactancias (la resistencia es despreciable) de cada uno de los 12generadores disponibles en el simulador analógico de redes. Ver figura 17.

Figura 17. Módulo de reactancias de un generador.

En la parte frontal del panel se encuentran 12 módulos como el mostradoen la figura 18 representando a cada uno de los generadores disponibles para lasimulación de sistemas de potencia.

Figura 18. Módulo de control de generador.

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A cada lado del número de identificación del generador (#2 en la figura 18)se encuentran dos pulsadores: el de la derecha (rojo) permite apagar el generadoruna vez que ha estado en funcionamiento, y el de la izquierda (verde), permiteencender el generador para su operación. Debajo del pulsador verde se encuentraun escalímetro de voltaje con su perilla asociada que permite ajustar la tensiónque entrega el generador en sus bornes. A la derecha de este escalímetro seencuentran dos selectores y un bombillo rojo indicador de sobrecarga (con eldibujo E>).

El selector superior permite establecer el tipo de control de voltaje que serealiza sobre la barra donde se encuentra conectado el generador respectivo,hacia la derecha, indica que la tensión se mantiene fija de acuerdo al escalímetro,esta posición se utiliza en barras tipo PV o SLACK. El selector hacia la izquierdaindica que la tension depende del flujo de carga del sistema, lo cual indica barratipo PQ.

La utilidad del selector inferior reside en definir la escala de medición en porunidad que será usada para la tensión de la barra. Hacia la izquierda, la escalamáxima corresponde a 1.5 p.u. , mientras que hacia la derecha la escala máximacorresponde a 3 p.u.

Para el control de la potencia activa del generador existe un escalímetrocon su respectiva perilla idéntico al del voltaje, que permite colocar el valor depotencia activa inyectada o absorbida (según sea el caso) por el generador y tresselectores ubicados también a su lado derecho. El selector superior indica el tipode control que se ejerce sobre la potencia activa (al igual que el voltaje), hacia laderecha indica que la potencia se mantiene constante (barra tipo PV) y hacia laizquierda la potencia varía según el flujo de carga (barra tipo SLACK). El selectorintermedio indica si la máquina inyecta o absorbe potencia activa (motor ogenerador) y el inferior indica la escala de medición.

Entre los controles de voltaje y potencia se encuentra un medidor deángulo, tipo reloj, el cual es usado para mediciones que no requieren granprecisión.

3.1 Tablero de control y ajuste de mediciones

Debajo del módulo asociado al generador # 1, pegado a la izquierda delpanel, se encuentra un tablero de pulsadores que permiten seleccionar el tipo demedición a realizar, así como también a la escala con la cual serán realizadasestas mediciones. En la figura 19 se aprecia este tablero.

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Figura 19. Tablero para control y ajuste de mediciones.

Los primeros 2 pulsadores localizados en la parte superior del tableromostrado en la figura anterior permiten seleccionar la frecuencia de operación delsistema entre 159.2 y 60 Hz. Existe la posibilidad de cambiar las frecuencias deoperación posible, cambiando las tarjetas internas del panel de control y medición(50, 120, 240, 480, 1000 y 2000 Hz respectivamente).

Debajo de estos pulsadores se encuentra un medidor fino de ángulos, tiporeloj, el cual se encuentra acompañado de 3 pulsadores ubicados a su ladoderecho que permiten ajustar el mismo para las mediciones. Más adelante seexplicará la forma correcta de hacer las mediciones de ángulo.

Seguidamente al medidor de ángulo fino, existen 3 columnas de pulsadoresque representan respectivamente de izquierda a derecha, los ajustes de escalapara la medición de corriente, los ajustes de escala para la medición de voltaje yfinalmente, la selección del tipo de medición a realizar. Las dos primerascolumnas presentan la posibilidad de ajustar el factor de escala para el voltímetroy amperímetro localizado a la derecha del panel de pulsadores. Los instrumentosde medida disponibles (1 voltímetro, 1 amperímetro, 1 vatímetro y 1 varímetro)pueden realizar mediciones en los siguientes rangos:

a) Corriente: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2, 4, 10 y 20 en por unidad de la corrientebase del equipo.

b) Tensión: 0.1, 0.2, 0.5, 1, 2 y 5 en por unidad de la tensión base delequipo.

La escala de los medidores de potencia es ajustada automáticamente alcambiar la selección de escala de tensión o corriente, es indicada mediante una

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señal luminosa en la zona central del panel de control. La exactitud de losinstrumentos puede considerarse como menor o igual a 1.5%.

La columna de pulsadores del tipo de medición, permite seleccionar entrelos siguientes aspectos (en orden existente de arriba hacia abajo):

a) Medida de tensión interna del generador (E)b) Medida de tensión en bornes del genrador (V)c) Medida automática de flujo de potencia activa y reactiva, así como

tensión en barrasd) Medida manual de flujo de potencia activa y reactiva, así como

tensión en barrase) Medida automática de caída de tensión entre ramasf) Medida manual de caída de tensión entre ramasg) Medida automática de cortocircuitoh) Medida manual de cortocircuito

Los últimos pulsadores asociados a cada una de las 3 columnas, tienencomo función desactivar la columna completa.

Finalmente, existe una última columna de 5 pulsadores localizada alextremo izquierdo inferior del tablero de control y ajuste de mediciones mostradoen la figura 19. Esta columna permite seleccionar el tipo de convención usada conrespecto a la medición de potencia activa y reactiva, de acuerdo al siguienteesquema (en orden existente de arriba hacia abajo):

a) Entrando en la barra. Esto significa que el vatímetro y amperímetrose moveran en sentido positivo (hacia la derecha) si la potenciaactiva y corriente se encuentran entrando a la barra.

b) Saliendo de la barra. El vatímetro y amperímetro se moveran ensentido positivo (hacia la derecha) si la potencia activa y corriente seencuentran saliendo de la barra.

c) Inductivo. Significa que el varímetro se movera en sentido positivo(hacia la derecha) si la potencia reactiva es de origen inductivo.

d) Capacitivo. El varímetro se movera en sentido positivo (hacia laderecha) si la potencia reactiva es de origen capacitivo.

e) Este pulsador tiene la inscripción “Px0.1” , lo cual permite multiplicarla potencia por el factor de 0.1

3.2 Medidor fino de ángulo

Para realizar mediciones precisas de ángulo (decimas de grado) esnecesario usar el medidor fino de ángulo mostrado en la figura 20.

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Figura 20. Medidor fino de ángulo.

Estas mediciones se realizan utilizando una referencia (externa al sistemasimulado) ya sea de corriente o tensión , según el pulsador que se presione (J oU). Esta referencia seleccionada puede adelantarse o retrasarse hasta que suángulo coincida con la magnitud preseleccionada en el tablero de selección demediciones (por ejemplo la tensión de la barra SLACK), al girar la perilla ubicadadebajo del medidor. Esto se logra cuando el varímetro indica cero. Para efectuarmediciones correctas, debe ajustarse el medidor para que en este momento estemarcando 0 en ambas escalas (ver figura 20).

Note que si desea medir ángulos con respecto a la tensión en el nodopreseleccionado, debe mantenerse el pulsador J presionado y si por el contrariose desea medir ángulos con respecto a la corriente del nodo preseleccionado, esentonces el pulsador U el indicado. Una vez que se tiene el medidor ajustado encero grados y los reactivos en cero, no debe tocarse la perilla, ya que éstadescalibraría el cero de la referencia angular.

Para realizar la medición del ángulo una vez calibrado la referencia,simplemente seleccione el nodo o barra de interés y gire cuidadosa y lentamenteel medidor calibrado hasta que el varímetro indique cero. El ángulo que se deseamedir se puede leer en la base del medidor, el registro inferior indica decenas degrado y el superior grados y décimas.

3.3 Tablero de selección de mediciones, cortocircuito y ajuste degeneradores

Como último elemento del panel de medición y control queda por describirel tablero de selección de mediciones y ajuste de ángulos de generadores, el cualpuede observarse en la figura 21. El mismo consta de 12 filas de pulsadores quese encuentran subdivididas en 4 grupos:

a) Selección de generadores para el TNA. (Primera fila de pulsadores)b) Selección de ubicación de medición de voltaje, corriente o potencia. (7

filas de pulsadores)c) Selección de generador para medición. (2 filas de pulsadores)

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d) Selección de generador para ajustar ángulo. (2 filas de pulsadores)

A continuación se explicará cada una de estas subdivisiones del tablero deselección de mediciones, cortocircuito y ajuste de generadores:

Figura 21. Tablero de selección de mediciones, cortocircuito y ajuste de generadores.

La primera fila del tablero, corresponde a la selección de generadores quepueden usarse para trabajar en el T.NA Es imprescindible presionar el pulsadorrespectivo para poder activar en el T.NA el generador requerido, de otra manerano operara. Por ejemplo, si se usa el generador #2 para realizar un estudio en elT.NA debe presionarse el pulsador que dice “1-3” (hay 4 pulsadores, cada unoagrupa 3 generadores) para que este sea activado. El quinto pulsador de laprimera fila sirve para desconectar todos los generadores del T.NA Finalmenteexiste un sexto pulsador separado de los 5 anteriores que sirve para eliminarcualquier posible sobrecarga que tenga un generador, la cual será avisada por unaluz roja sobre este pulsador.

Las siguientes 7 filas de pulsadores pueden usarse básicamente paraseleccionar la placa donde se desea realizar una medición de voltaje, corriente ypotencia. Estas filas de pulsadores trabajan en conjunto con el tablero de control yajuste de mediciones, en particular, con los pulsadores que tienen que ver con eltipo de medición. Para explicar la forma de realizar las mediciones, es necesarioestablecer 3 grupos posibles de medición: tensiones de barra con respecto areferencia, flujo de corriente o potencia entre barras, caidas de tensión entrebarras.

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a) Tensiones de barra con respecto a referencia: tomando comoreferencia el sistema descrito en la figuras 11 – 12, si deseamos medirla tensión de la barra 1 con respecto a tierra, debemos colocar enprimer lugar en la columna de selección de tipos de medición deltablero de control y ajuste, la opción de medición automática de flujode potencia activa y reactiva. Hecho esto procedemos ahora aespecificar en que placa queremos hacer la medición (note que labarra 1 corresponde a la placa 2b). Si nos fijamos en las primeras 4filas de pulsadores, veremos que la primera tiene solo 3 pulsadoresidentificados con “0” , “1” y “2” los cuales corrsponden a las decenas delarreglo formado por las 20 filas y 7 columnas de pares de placas. Lasegunda fila, representa las unidades del arreglo y están identificadascon números del 0 al 9. La tercera fila presenta 7 pulsadoresidentificados con letras de la A hasta la G y un pulsador aparte paradesactivar las primeas 4 filas anteriormente nombradas. La cuarta yúltima fila, tiene 4 pulsadores identificados con números del 1al 4. Deesta manera dado que la tensión con respecto a tierra de cualquierelemento de la barra 1 es la misma, basta presionar el pulsadoridentificado con el número 2 de la fila número 2 (unidades del arreglo)y el pulsador identificado con la letra B de la tercera fila.

b) Flujo de corriente o potencia entre barras: La medición se realizaexactamente igual a la anterior pero con la diferencia que ahora esnecesario definir que terminal involucra la medición (recuerde quecada placa tiene 4 terminales). Supongamos que queremos saber elflujo de potencia que va desde la barra 1a la barra 2 por la línea 1(terminal 2 de la placa 2b), por ende solo es necesario agregarle alcaso anterior el pulsador identificado con el número 2 de la cuarta fila,lo cual identifica al terminal 2b2. Para terminar de realizar la mediciónes necesario identificar la convención positiva del flujo de potenciaactiva y reactiva. Esto se hace con la última columna del tablero decontrol y ajuste, presionando el pulsador identificado con “ → ” lo cualindica que el sentido positivo corresponde a la potencia saliendo de labarra. Con respecto a la potencia reactiva al presionar el tercerpulsador de arriba hacia abajo indicamos como positivo el flujo depotencia reactiva inductiva. En caso de que alguno de los medidoresde potencia (vatímetro o varímetro) indiquen la medición hacia el ladoizquierdo, basta cambiar el sentido de la convención de P o Q.

c) Caída de tensión entre barras: Para medir la caida de tensión entre 2barras es necesario cambiar el pulsador de la selección de tipos demedición a la posición de medición automática de caida de tensiónentre barras. Luego de eso se definen las 2 placas (barras) entre lascuales se desea saber la diferencia de tensión haciendo uso de las 7líneas asociadas al grupo de selección de ubicación de medición devoltaje correinte y potencia. Esto se realiza exactamente igual que loscasos anteriores, usando las 3 primeras filas del grupo de 4

Laboratorio de Sistemas de Potencia 20Guía de manejo del Simulador Analógico de RedesCT - 4282

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anteriormente descrito para la barra 1(ver caso a) y las últimas 3 líneasdel grupo de 7 filas para la barra 2.

Las siguientes 2 filas de pulsadores corresponden a la selección de losgeneradores sobre los cuales se desea hacer mediciones. Simplementepresionando el pulsador que identifica al generador de interés puede hacersemediciones de voltaje, corriente y potencia como se indico anteriormente.

Finalmente quedan las dos últimas filas que permiten controlar el punto departida de los ángulos de los generadores. Para realizar esto basta conseleccionar el pulsador asociado al generador de interés y luego escoger elsentido de giro con el pulsador respectivo (horario o antihorario). Deje presionadoel pulsador hasta que el indicador de ángulo del módulo de control del generadorrespectivo llegue al punto deseado.