Examen Fasores

Universidad Tecnológica de Pereira Facultad de Ingenierías Programa de Ingeniería Eléctrica Circuitos Eléctricos II – IE643 Primera Previa (20%): Circuitos en CA, Fasores, Potencia, Resonancia yFiltros. Nombre:________________________________________ Código:_______________
Una subestación de distribución monofásica se modela como una fuente de tensión Vg1 de 20kVA, 220V y 60Hz en el sistema depotencia de la figura 1. Además, en el sistema presentado se tiene un módulo de generación distribuida Vg2 de 12.5kVA, 215V y 60Hz. En el sistema se distinguen las cargas concentradas que se muestrana continuación: C1  Alumbrado mediante tubos, con una potencia P C1=1600W y cosθC1=0.55↓. C2  Horno de caldeo de P C2=9kW. C3  Bomba de impulsión de P C3=4900 y S C3=7kVA (inductivo). C4  Motorelevador síncrono de P C4=6hp y cosθC4=0.32↑. (1hp=746.0W). C5  Torno de S C5=12kVA y cosθC5=0.75↓.

IL2

ZL2 Vg2 ZL3

ZL1 sw Vg1 ±jX

IL1

IL3

C1

C2

IL4

C3

C5

ZL4 C4Figura 1. Sistema de distribución.

Para el sistema mostrado, cuando sw está abierto: a) Encontrar el factor de potencia del generador G2. b) ¿Cuál es el valor de la potencia suministrada por G1 y G2?c) Encontrar el valor de ZL4 y VC4. d) Mostrar en un mismo diagrama fasorial todas las tensiones del sistema. e) ¿Cuál es la regulación de tensión en la carga C5 si se quitan todas las cargas? f)Cerrando sw, ¿Cuál es el valor del elemento capacitivo o inductivo que me corrige el factor de potencia de forma que G1 entregue su potencia nominal con cosθg1 en atraso? g) ¿A qué frecuencia se alcanzala resonancia del sistema?, utilice una gráfica de |Z(ω)| para encontrarla. h) Si se tiene una señal de tensión en Vg1 como la presentada en la figura 2, diseñe un filtro en paralelo a la fuente G1,como el que se presenta en la figura 3, de modo que el sistema eléctrico observe la señal de 60Hz y encuentre su ancho de banda (Por si lo requiere, se recomienda un factor de calidad para el filtro...