Representacion De Un Sistema De Potencia

Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica. [IE]

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REPRESENTACIÓN Y ECUACIONES DE UN SISTEMA DE POTENCIA
Tovar Barragán Olivier
e-mail: olivierto_@live.com RESUMEN: Este reporte da una introducción a los símbolos estándar usados en las representaciones de diagramas de una línea (unifilares) en Sistemas Eléctricos de Potencia, se habla del uso del sistema por unidad, y se muestra comocrear ecuaciones básicas de nodo usadas en el análisis de Sistemas de Potencia.

*Nota: En un Diagrama Unifilar, generalmente se proporciona información adicional, en máquinas y transformadores, la energía que es consumida o suministrada por todas las cargas en el sistema, y las impedancias de los dispositivos en el sistema, etc.

1 INTRODUCCIÓN
Una vez que se creo un circuito por fase, por unidad,equivalente de un Sistema de Potencia; este puede ser usado para encontrar las tensiones, corrientes, y potencias en varios puntos en un Sistema. El análisis Nodal es la técnica más común. Casi todos los Sistemas de Potencia modernos son sistemas trifásicos (3 , con fases similares, iguales en la amplitud pero desfasados 120 ° una fase con respecto de otra. Por ello se acostumbra a bosquejarsistemas de potencia en una forma simple con una línea que represente las tres fases. El Objetivo de un Diagrama Unifilar es proporcionar y representar de un modo compacto la información, para ello se implementan símbolos estándar de componentes eléctricos, publicados por: El Instituto Nacional de Normas Americanas (ANSI) y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE), a continuación semuestran algunos de los símbolos básicos utilizados en este reporte. Fig. 1. Símbolos de equipo eléctrico Maquina o Armadura Rotatoria (básico) Transformador de Potencia de dos devanados Transformador de Potencia de tres devanados Fusible Transformador de Corriente Transformador de Potencial Interruptor de Potencia de Aceite u otro liquido

2 CIRCUITO EQUIVALENTE POR FASE Y POR UNIDAD
El métodomás fácil de analizar un circuito equilibrado es determinando un circuito equivalente por fase, que cosiste de una fase y un neutro (recuerde, las conexiones se transforman a su equivalente en Y). De esta manera se determinan los parámetros necesarios o requeridos, considerando que los valores serán iguales en las otras dos fases con la excepción de un desfasamiento de 120°. Ahora bien un Sistemapor Unidad presenta una ventaja en el análisis de Sistemas de Potencia. Cuando los valores son expresados en por unidad, los cambios de nivel de tensiones causados por transformadores desaparecen. En un SEP se tienen una mezcla de conexiones y Y, así como un gran numero de transformadores, en este ultimo la impedancia en por unidad vista desde el primario es igual si se considera desde elsecundario.

2.1 VALORES BASE
Los parámetros de tensión, corriente, volts amperes (VA) e impedancia, están relacionados de tal manera que si se seleccionan valores base para dos de estos parámetros, también se podrá determinar los valores base para los parámetros restantes. De acuerdo con lo enunciado anteriormente, el análisis realizado en sistemas trifásicos, se realiza por fase, es decir de línea aneutro. Por lo tanto es importante NO confundir entre valores por fase o línea a neutro y valores de línea. *Nota: Los datos de placa de un equipo eléctrico suelen indicar los trifásicos totales y tensiones de línea. El valor de tensión base monofásico será igual a:

Y un valor de potencia base monofásica será igual a: Conexión Y-estrella con neutro aterrizado

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De esta manera podemos determinar el valor por unidad de una tensión o potencia por fase, considerando que: Una tensión de fase sobre una tensión base de fase, es igual a una tensión de línea sobre una tensión base de línea. Matemáticamente: Muchos transformadores y máquinas o equipos tienen sus impedancias internas especificadas como resistencias y reactancias...