ingeniería mecánica

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
SECCIÓN DE ESTUDIOS DE POSGRADO E INVESTIGACIÓN
DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

PARÁMETROS
DETERMINACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE
SÍNCRONAS
MÁQUINAS SÍNCRONAS MEDIANTE LA PRUEBA
DE RESPUESTA A LA FRECUENCIA CON EL
ROTOR EN REPOSO

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE
MAESTRO EN CIENCIAS EN INGENIERÍALÉCTRICA
PRESENTA:

GUSTAVO TRINIDAD HERNÁNDEZ

MÉXICO, D. F.

2010

ii

Determinación de los Parámetros de Máquinas Síncronas Mediante la Prueba de Respuesta a la Frecuencia
con el Rotor en Reposo.

iii

iv

Determinación de los Parámetros de Máquinas Síncronas Mediante la Prueba de Respuesta a la Frecuencia
con el Rotor en Reposo.

v

vi

Determinación de los Parámetros deMáquinas Síncronas Mediante la Prueba de Respuesta a la Frecuencia
con el Rotor en Reposo.

RESUMEN

La determinación de los parámetros de las máquinas síncronas es una parte importante en el
análisis de los sistemas eléctricos de potencia, debido a que la calidad de las simulaciones
digitales que se realizan para la operación y planeación de los grandes sistemas
interconectados, dependede manera importante de la exactitud de los parámetros empleados
para representar los generadores síncronos.
En este trabajo se describe el proceso experimental de la prueba de respuesta a la frecuencia
con la máquina en reposo, aplicado a tres máquinas síncronas de laboratorio, una de polos
lisos y dos de polos salientes. Tambien de describe el proceso para la determinación de los
parámetrosdinámicos empleando un algoritmo computacional basado en el ajuste de curvas
por el método de minimos cuadrados.
Se presenta también el modelo normalizado para cada tipo de máquina de acuerdo a la
construcción de su rotor (de polos lisos y salientes), así como los efectos de la inductancia
mutua periférica del rotor y la relación que existe entre los parámetros obtenidos y los que seutilizan en el circuito equivalente del generador
Los parametros obtenidos con esta prueba se comparan con los parámetros determinados
empleando la prueba convencional en el dominio del tiempo y se validan al comparar la
corriente de cortocircuito medida en el laboratorio contra las corrientes de cortocircuito
calculadas con los parámetros determinados.
La determincaión de estos parámetros será útilpara la realización de simulaciones digitales y
permitirán, en el caso del Grupo de Fenómenos Dinámicos en Redes Interconectadas y
máquina Eléctricas de la SEPI-ESIME-Zacatenco, la comparación directa entre los resultados
de las simulaciones digitales y las experimentales realizadas en el simulador experimental de
sistemas eléctricos de potencia.

vii

viii

Determinación de losParámetros de Máquinas Síncronas Mediante la Prueba de Respuesta a la Frecuencia
con el Rotor en Reposo.

ABSTRACT

An important aspect of the electric power systems analysis is the determination of the
synchronous machines’ parameters, mainly because well quality of digital simulations depend
on them for planning and operation electric power systems decisions.
This document describes anexperimental development of standstill frequency-response test, it
was applied to three laboratory synchronuos machines. One with round rotor machine and the
other with salient pole machines. Also this work presents the process to get the dynamic
parameters applaying a computational algorithm based on curves adjustment. Is important to
mantion that the algorithm is solved by minimum squares method.The two kind of machines model were presented in accordance with its rotor construction
(salient or round rotor), the effects of the rotor peripherical mutual inductance and the relation
between the obtained parameters and the used in the equivalent circuits of the generator.
The obtained results from this test were compared whit the obtained parameters in the time’s
domain test; also...