PARAMETROS DE LINEAS DE TRANSMISIONY EFECTO FERRANTI EN UN MODELO DE LINEA REAL

Elmer Marcelo Simbaña Pulupa

Laboratorio de Introducción a Sistemas Eléctricos de Potencia, Departamento de Energía Eléctrica, Escuela Politécnica Nacional

Quito, Ecuador

elmer.simbana@epn.edu.ec

Resumen

En el presente trabajo se conocerá los parámetros eléctricos de un modelo físico de línea de transmisión en el laboratorio de Máquinas Eléctricas., además se analizara el efecto Ferranti en el modelo de la línea de transmisión.

I. INFORME

A. Presente los resultados obtenidos en la práctica de laboratorio.

Línea de 100 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 213,6 1,58

Vbc 210,4 1,55

Vac 213,9 1,58

Ptotal 0 [Kw]

Stotal 1.29 [KVA]

Pf 0

Tabla.1.Linea de 100 km inicio de la línea.

Voltaje VRMS

Vab 215,8

Vbc 216,4

Vac 212,7

Tabla.2.Linea de 100 km final de la línea.

Línea de 200 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 213,8 3,49

Vbc 210,1 3,42

Vac 213,7 3,5

Ptotal 0 [Kw]

Stotal 1.29 [KVA]

Pf 0

Tabla.3.Linea de 200 km inicio de la línea.

Voltaje VRMS

Vab 224,5

Vbc 223,7

Vac 220,7

Tabla.4.Linea de 200 km final de la línea.

Línea de 300 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 213,7 4,98

Vbc 210,4 4,88

Vac 214,4 4,87

Ptotal 0 [Kw]

Stotal 1.81 [KVA]

Pf 0.002

Tabla.5.Linea de 300 km inicio de la línea.

Voltaje VRMS

Vab 233,6

Vbc 234

Vac 229,7

Tabla.6.Linea de 300 km final de la línea

Línea de 400 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 211,1 6,93

Vbc 210,6 6,77

Vac 214,4 6,77

Ptotal 0 .01 [Kw]

Stotal 2.51 [KVA]

Pf 0.001

Tabla.7.Linea de 400 km inicio de la línea

Voltaje VRMS

Vab 294,4

Vbc 249,2

Vac 245,9

Tabla.8.Linea de 400 km final de la línea

PRUEBA DE CORTOCIRCUITOLínea de 100 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 35,8 14,05

Vbc 34,4 13,67

Vac 34,8 13,65

Ptotal 0 .08 [Kw]

Stotal 0.83[KVA]

Pf 0.102

Tabla.9.Datos prueba de cortocircuito línea de 100 km

Línea de 200 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 69,8 13,55

Vbc 69,6 13,67

Vac 69,2 13,3

Ptotal 0 .17 [Kw]

Stotal 1,63 [KVA]

Pf 0,103

Tabla.10.Datos prueba de cortocircuito línea de 200 km

Línea de 300 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 95 12,45

Vbc 94 13,05

Vac 93 12,87

Ptotal 0 .2 [Kw]

Stotal 2.12 [KVA]

Pf 0.094

Tabla.10.Datos prueba de cortocircuito línea de 300 km

Línea de 400 km

Voltaje VRMS I RMS

Vab 129,7 12,38

Vbc 127,6 12,36

Vac 126,5 22,09

Ptotal 0 .28 [Kw]

Stotal 2,75 [KVA]

Pf 0.101

Tabla.10.Datos prueba de cortocircuito línea de 400 km

B. Calcular los parámetros del modelo de línea de trasmisión con las mediciones realizadas en el laboratorio para las longitudes de 100 km, 200 km, 300 km, 400 km. Analizar los resultados.

CALCULOS DE LINEA DE 100 km

Impedancia de circuito abierto

Impedancia de Corto Circuito

Impedancia característica

Constante de propagación

CALCULOS DE LINEA DE 200 km

Impedancia de circuito abierto

Impedancia de Corto Circuito

Impedancia característica

Constante de propagación

CALCULOS DE LINEA DE 300 km

Impedancia de circuito abierto

Impedancia de Corto Circuito

Impedancia característica

Constante de propagación

CALCULOS DE LINEA DE 400 km

Impedancia de circuito abierto

Impedancia de Corto Circuito

Impedancia característica

Constante de propagación

C. ¿Para qué es necesario conocer los parámetros eléctricos de las líneas de transmisión?

La línea de transmisión estas formadas su mayoría por conductores trenzados los cuales al momento de energizarlas aparecerán parámetros eléctricos como son la inductancia, capacitancia debido a las características electromagnéticas de las mismas.

Estos parámetros eléctricos se calculan mediante ecuaciones que varían dependiendo de la geometría de la línea, sus características constructivas del material que lo constituye además del nivel de tensión que manejen ya que dependiendo de ellos algunos de estos parámetros aumentaran.

Estos parámetros son resistencia, inductancia, capacidad y conductancia .

D. Construir las gráficas de voltaje en función de la longitud del modelo de línea de transmisión. Analizar las curvas obtenidas.

PRUEBA EN VACIO

PRUEBA DE CORTOCIRCUITO

Análisis de curvas

CURVA EN VACIO

Como se puede observar la tendencia del voltaje ya que esta no varía mucho debido a que esta no está en función de la longitud sino en función de la red de alimentación la función del voltaje terminal es el que cambia en función de la longitud ya que presenta una variación. Esto se debe al efecto ferranti , la corriente tiene un aumento en función de la longitud como se puede observar en los datos tabulados.

CURVA EN CORTO CIRCUITO

En este caso vemos que al ir variando la distancia el voltaje de energización aumenta ya que empieza en un valor muy bajo y en cada caso de distancia este se lo aumenta hasta conseguir la corriente nominal este valor no tiene un cambio notorio ya que el voltaje en este caso estará en función de la distancia de la línea.

E. Consultar acerca del aporte de Potencia Reactiva a una línea de transmisión a un Sistema Eléctrico de Potencia.

El sector eléctrico se encuentra en un proceso de cambio en su estructura operativa y comercial. En este nuevo entorno se ha creado un mercado donde los proveedores y usuarios realizan transacciones de energía.

El servicio de compensación de potencia reactiva presenta características distintas a los otros debido a su naturaleza y a los dispositivos que lo proporcionan.

El despacho de potencia reactiva puede ser suministrado por generadores, bancos de capacitares o grupos de compensadores estáticos de reactivos.

En un sistema eléctrico, por razones de seguridad y calidad, se establece tanto para los generadores como para las cargas, un rango de factor de potencia de operación inductivo y capacitivo dado por la siguiente expresión.

Los generadores generalmente son obligados a participar en la producción de potencia reactiva.

En general existen dos opciones cuanto a su producción de potencia reactiva dentro de un rango de factor de potencia.

Este rango de operación es amplio y se considera como una obligación que puede o no ser remunerada o, hay un rango mínimo de operación y el funcionamiento por sobre este rango es remunerado.

En otros países, en vez de usar un rango en el factor de

potencia, los generadores declaran su curva PQ y deben generar de forma obligatoria entre el valor mínimo y máximo de potencia reactiva.

CONCLUSIONES

Para regular el voltaje en líneas de transmisión se usa un banco de capacitores al final de la línea para aumentar la tensión y así estabilizarla en el caso de que exista mucha caída de tensión.

En el caso de exceso de voltaje se coloca bancos de inductores que bajen la tensión y la estabilicen.

La corriente de recepción de una línea puede ser mayor que la corriente de envió de la línea. La tensión en el final de la línea será mayor debido al efecto capacitivo.

Se determinó los parámetros de la línea de transmisión los cuales son : resistencia, impedancia y reactancia.

Unos de los principales problemas en una línea de transmisión son las perdidas por calentamiento (efecto joule) debido a que la corriente fluye, a través de una línea de transmisión y la línea tiene una resistencia finita.

REFERENCIAS[1]https://www.academia.edu/9161686/LABORATORIO_DE_SISTEMAS_EL%C3%89CTRICOS_DE_POTENCIA_Laboratorio_4_DETERMINACI%C3%93N_DE_PAR

%C3%81METROS_EL

%C3%89CTRICOS_DE_UNA_L%C3%8DNEA_DE_TRANSMISI%C3%93N_Integrantes[2]http://personales.unican.es/perezvr/pdf/CH9ST_Web.pdf[3]http://biblioteca.usac.edu.gt/tesis/08/08_0125_ME.pdf

BIBLIOGRAFIA

BIOGRAFIA

Elmer Marcelo Simbaña, nació en Quito-Ecuador el 6 de julio de 1991. Realizó sus estudios secundarios en el

Colegio Central Técnico en la sección nocturna. Se encuentra en la carrera de Ingeniería Eléctrica en la Escuela Politécnica Nacional.

Áreas de interés: robótica , artículos científicos. (elmer.simbana@est.epn.edu.ec)