Sistema Eléctricos De Potencia

En base al siguiente sistema eléctrico de potencia se hicieron los cálculos aprendidos en clase:

Datos:

Generador 1: 10kV, 20MVA, x”=0.11pu
Generador 2: 10kV, 30MVA, x”=0.13pu
Generador 3: 8kV, 30MVA, x”=0.14pu
Generador 4: 12.5kV, 40MVA, x”=0.2pu
Generador 5: 5kV, 25MVA, x”=0.18pu
Generador 6: 10kV, 25MVA, x”=0.16pu
Transformador 1: 13.8-138kV, 60MVA, x=13%
Transformador 2:12.88-161kV, 40MVA, x=11%
Transformador 3: banco de transformadores monofásicos, cada transformador, 10.104-138kV, 15MVA, x=0.15pu
Transformador 4: Banco trifásico, cada monofásico 6.9-138kV, 10MVA, x=0.2pu
Transformador 5: Banco trifásico, cada monofásico 79.67-7.967kV, 10MVA, x=0.1pu

Unidad 1. Parámetros de líneas aéreas
Parámetros de la línea I
Conductor waxwing
20 m
20 m
10 m
10 m
10 m10 m
Longitud = 1km = 0.6213 millas

Calculando la resistencia a 50 °C
* De la tabla A-1 de Stevenson RAC a 50 °C=0.3831 Ωmill
RAC a 50 °C=(0.3831 Ωmill)(0.6213 mill)
RAC a 50 °C=0.2380Ω

Calculando la inductancia y la reactancia inductiva:
La=0.7411 Log Deqr'
=0.7411 Log 41.33590.0198
La=2.4602mHmill
La=2.4602×0.6213=1.5285 mH
* Deq= 3D12D23D31=3102×20=12.5992 m=41.3359ft
* De tabla A-1 de Stevenson
r’ = 0.0198 ft


XL=2πfL=2π602.4602×10-3=0.9274 Ω/mill
XL=0.9274 ×0.6213=0.5762 Ω


Calculando la capacitancia y reactancia capacitiva:
Cn= 0.0388LogDeqr
= 0.0388Log41.33590.0254
Cn=1.2082 ×10-2μFmill
Cn= 1.2082 ×10-2 ×0.6213=7.5063 ×10-3μF
* De tabla A-1 de Stevenson
Diámetro exterior = 0.609 in
r = 0.3045in = 0.0254ft

*Deq= 3D12D23D31=3102×20=12.5992 m=41.3359 ft

Xc= 12πfC=12π(60)(1.2082×10-8) =219 548.2854Ω-mill
Xc=219 548.2854 Ω-mill10.6213mill=353 380.8114 Ω











Parámetros de la línea II
Conductor Ibis
Longitud = 30 km = 18.6411 millas
10 m
10 m
10 m
10 m
10 m
10 m



Calculando la resistencia a 50 °C
* De la tabla A-1 de Stevenson RAC a 50°C=0.2551 Ωmill
RAC a 50 °C=(0.2551 Ωmill)(18.6411 mill)
RAC a 50 °C=4.7553 Ω

Calculando la inductancia y la reactancia inductiva
La=0.7411 Log Dr'
La=0.7411 Log 32.80830.0 264
La=2.2932mHmill=2.2932 ×18.6411=42.7486 mH
* r´ de la tabla A-1 de Stevenson
r´ = 0.0264ft
* D = 10m = 32.8083ft

XL=2πfL=2π6042.7486×10-3=16.1158 Ω

Calculando capacitancia y reactancia capacitiva

Cn=0.0388LogDr
Cn= 0.0388Log32.80830.0326
Cn=0.0129μFmill18.6411mill=0.2404μF

* De la tabla A-1 de Stevenson
Dext = 0.783in
r = 0.0326ft
Xc= 12πfC=12π60(0.0129×10-6) =205 626. 5415 Ω-mill
Xc=205 626. 5415 Ω-mill118.6411mill=11 030.8158 Ω


Parámetros de la línea III
Conductor Falcón

Longitud = 350km

20m
20m
15m

20m
20m
15m

Calculando la resistencia a 50 °C
*De la tabla A-1 de Stevenson RAC a 50 °C=0.0667 Ωmill
RAC a 50 °C=(0.0667 Ωmill)(1mill/1609.3 m) =4.1446x10-5Ω/m
RACLin a 50 °C=(4.1446x10-5Ω/m) (350000m)
RACLin a 50 °C=14.5063 Ω

Calculando la inductancia y la reactancia inductiva:
La=2x10-7 Ln 6D12D23D13D15D24D36r'3D16D25D34
D12=D23= 2.52+102=10.3078m
D13=20m
D24=D15= 102+17.52=20.1556m
D36=15m
D16=D34= 152+202=25m
D25=20m* De tabla A-1 de Stevenson para conductor Falcon
r’ = 0.0523 ft

0.0523 ft x 1m3.2808ft=0.0159m

La=2x10-7 Ln 610.307822020.15562(15)0.01593252(20)

La=6.4558x10-7H/m

XL=2πfL=2π606.4558x10-7
XL=2.4338x10-4 Ω/m

XLLin=2.4338x10-4Ωm(350000m)
XLLin=85.1823Ω


Calculando la capacitancia y reactancia capacitiva:
Cn= 2πκ Ln 6D12D23D13D15D24D36r3D16D25D34D12=D23= 2.52+102=10.3078m
D13=20m
D24=D15= 102+17.52=20.1556m
D36=15m
D16=D34= 152+202=25m
D25=20m
* De tabla A-1 de Stevenson para conductor Falcon
Diámetro exterior = 1.545in
r = 1.545/2 = 0.7725in

0.7725 in x 0.0254m1in=0.0196m

κ=8.8542x10-12F/m
Cn= 2π(8.8542x10-12) Ln 610.307822020.15562(15)0.01963252(20)
Cn=1.7812x10-11F/m

Xc= 12πfC=12π(60)(1.7812×10-11)...