Regulaci n Regulador de Voltaje 1f 3f Transformador 3f

Niveles Estándar de Voltajes
• Voltaje del Sistema
– Voltaje RMS en áreas del sistema
– Limitado por transformadores

Regulación de Voltaje

• Voltaje máximo del sistema
– Voltaje máximo de operación normal
– Voltaje más alto permitido en el sistema que mantiene la
operación normal de los dispositivo
•

Niveles Estándar de Voltaje
• Voltaje de servicio
– Voltaje en el medidor del cliente
•Voltaje de utilización
– Voltaje en los equipo del cliente
• Voltaje nominal de utilización
– Voltaje de utilización de los equipos

Voltaje nominal del sistema
– Voltaje de diseño de los equipos del sistema
– Limitado por transformadores

Voltaje Estándar ANSI
La Norma ANSI especifica dos rangos de voltajes
Rango A:
Sistema diseñado y operado de manera tal que el voltaje de
servicio esta especificadopor:
§ Ocurrencia de voltajes de servicio fuera de los siguientes limites
deben ser infrecuentes
- Voltaje entre 95% y 105% en el medidor
- Voltaje entre 92% y 105% en el equipo

Voltaje Estándar ANSI

Voltaje Estándar ANSI

Además de los niveles de magnitud de los voltajes, la norma ANSI
recomienda que el sistema de suministro eléctrico debiera diseñarse y
operarse de manera que el desbalancemáximo de voltaje sea de 3%
cuando se mide en un punto sin carga en el sistema.

Rango B:
Voltajes sobre y bajo el rango A. Cuando esto ocurre se deben
tomar medidas correctivas para que en el menor tiempo posible
el voltaje vuelva a estar en Rango A.
§ Voltaje sobre o bajo el Rango A que requieres medidas de
correctivas
- Voltaje entre 91.6% a 105.8 en el medidor
- Rango entre 91% a 106% en elequipo

Voltajedesbalance =

Voltaje promedio
Desviación máxima

Circuito Equivalente Exacto del
Transformador

H1

+

VS
H2

-

IS

N1: N2
I ex

Ym

+

I

1
E1
-

Z2
+

E2
-

I2

VLN_prom = (Van + Vbn + Vcn)/3
Desv_máx = máx{ ∆Va, ∆Vb, ∆Vc }

Circuito Equivalente Aproximado

H1

Z1

Desviacion max del voltaje promedio
100%
Voltaje promedio

+

X1

VL
-

X2

N 1: N 2
I ex

+

IS
VS
H2 -

Ym

+

I1
E1
-Z

t

+

E2
-

1:n t
N2
n t = ___
N1

Zt = nt 2 Z1 + Z2

I2

+

X1

VL
-

X2

Ecuaciones para el Análisis del
Transformador

Parámetros del Transformador
N2
N1

nt =

Vs = a ⋅ VL + b ⋅ I L
I s = c ⋅ VL + d ⋅ I L

a=

Z
b= t
nt
Y ⋅Z
d = m t + nt
nt

1
nt

Y
c= m
nt
A = nt

VL = A ⋅ Vs − B ⋅ I L

B = Zt

Autotransformador
Conexión Elevador

Sistema en Por-Unidad
kVAbase = kVA nominal deltransformador

I base1 =
Z base1 =

+

kVAbase ⋅ 1000
Vbase1
Vbase1
I base1

=

Vbase12

Z base2 = nt2 ⋅ Z base1

+

I2

E2

X
H1

kVAbase ⋅1000

I base2 = nt ⋅ Ibase1

Zt

N2

Vbase1 = Voltaje nominal primario

+

VS

H

2

2

IS

N1
Iex

Ym

VL

+

I1
E1

-

-

X1

Autotransformador
Conexión Reductor

Ecuaciones del Autotransformador

Zt

N2
+

+

I2

X2

E2

Vs = a ⋅ VL + b ⋅ I L
I s = c ⋅ VL + d ⋅ IL

X
H1

+

1
IS

Iex

VL

+

I1

Ym

VS

H

N1

VL = A ⋅ Vs − B ⋅ I L

E1

-

-

-

2

Parámetros del Autotransformador
nt =
a=

N1
N2

1
1 ± nt

b=

Zt
1 ± nt

Y
c= m
1 ± nt

Y ⋅Z
d = m t + 1 ± nt
1 ± nt

A = 1 ± nt

B = Zt

Problema de Ejemplo
Un transformador monofásico capacidad 100 kVA, 2400-240 V. El
transformador se conecta como un autotransformador reductor con
razón de voltaje 2400 a 2160V. Las impedancias y admitancias del
transformador son:

Z1 = 0.65 + j0.95 Ω

(impedancia lado de alta)

Z 2 = 0.0052 + j0.0078 Ω

(impedancia lado de baja)

Ym = 0.000256 - j0.001137 S

(referido al lado de alta)

Problema de Ejemplo

Problema de Ejemplo
a)

Dibujar el diagrama de conexión, incluyendo impedancias serie y
admitancias shunt.

a) Dibujar el diagrama de conexión, incluyendoimpedancias serie y
admitancias shunt.
N2

Zt

b)

Determinar los kVA nominales del autotransformador.

+

c)

Determine las constantes generalizadas a, b, c, d, A y B.

E2

d)

El auto transformador sirve una carga de 800 kVA, factor de
potencia 0.95 en atraso a 2000 V. Determinar el voltaje y corriente
de entrada

2

X
H1

+

VS

H

Problema de Ejemplo

X
+

I2

1
I

N1
Iex

S
Y

m

+
I1
E1

-

-...