PROBLEMAS

PROBLEMAS
30 de septiembre de 2010
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Sea un sistema formado por una central con 2 generadores de 250 MVA y una carga de 200 MW. La constante de
inercia H de cada generador es 5 s, sobre una potencia base de 250 MVA. La carga varía un 2 % cuando la frecuencia varía 1 %.
Problema 1.
Determinar:
1. El diagrama de bloques del sistema, sobre una potencia base de 500 MVA.
2. La desviación de frecuencia si la carga cae repentinamente 20 MW, suponiendo que no existe ningún control de frecuencia.
Las curvas de estatismo de dos generadores son indicadas en la gura. Si se acoplan en paralelo y la carga consume
15 MW. ¾Se podrá conseguir que la frecuencia de funcionamiento sea de 50 Hz?
Problema 2.
Si aplicamos a los generadores del problema 1, un regulador de característica frecuencia-potencia negativa, con
un valor de estatismo del 3 %. ¾Cuál sería la variación de frecuencia en régimen permanente?
Problema 3.
Problema 4.
Sea un sistema con dos generadores con las siguientes potencia nominal y estatismo:
S1b = 500 MVA; R1 = 3 %
S2b = 250 MVA; R2 = 1 %
Calcular la variación de frecuencia una vez ejecutado el control primario de frecuencia, si se produce un escalón de carga ∆Pl =
100 MW. Despreciar el efecto de la frecuencia sobre la carga.
Problema 5.
Sea un sistema con tres generadores cuyas potencia base, potencia generada y estatismo son los siguientes:
S1b = 500 MVA; P1 = 200 MW; R1 = 1 %
S2b = 500 MVA; P2 = 200 MW; R2 = 2 %
S3b = 500 MVA; P3 = 200 MW; R3 = 3 %
Calcular el incremento de frecuencia en el sistema, una vez ha actuado la regulación primaria si (Despreciar el efecto de la
frecuencia sobre la carga):
1. Se pierde el generador 1.
2. Se pierde el generador 3.
Problema 6.
(Estabilidad: Generador-transformador-línea-barra de potencia innita).
Sea un generador de 100 MVA y 15 kV, cuyas inercias y reactancia transitoria son H=3 s X = 0,3 pu en la base de la propia
máquina, es conectado a un nudo de potencia innita a través de un transformador elevador de 100 MVA y 220 kV/15 kV, cuya
reactancia es Xt = 0, 15 pu y una línea de 220 kV cuya reactancia en la base de 100 MVA es Xl = 0, 1 pu. Suponiendo que
el generador está trabajando a plena carga con factor de potencia 0,8 inductivo y a la tensión nominal. Determinar el tiempo
crítico de despeje de un fallo trifásico que ocurra al comienzo de la línea y se despeja por apertura de la misma.
0
Supongamos el generador del ejemplo anterior (problema 5) que esta conectado al nudo de potencia innita a
través de un transformador elevador y dos líneas en paralelo iguales y cuya reactancia en la base de 100 MVA es Xl = 0, 2 pu.
Suponiendo un fallo trifásico al comienzo de una de las dos líneas y que el fallo se despeja por apertura de la citada línea,
¾Determinar el ángulo crítico de despeje del fallo?
Problema 7.
2
Supongamos el generador del ejemplo anterior (problema 5) que esta conectado al nudo de potencia innita a
través de un transformador elevador y dos líneas en paralelo iguales y cuya reactancia en la base de 100 MVA es Xl = 0, 2 pu.
Suponiendo un fallo trifásico en el punto medio de una de las dos líneas y que el fallo se despeja por apertura de la citada línea,
¾Determinar el ángulo crítico de despeje del fallo?
Problema 8.
Problema 9.
En la red de la gura, calcular:
1. El valor de la corriente de cortorcircuito cuando se produce un cortocircuito trifásico en el punto F1.
2. El valor de la corriente de cortorcircuito cuando se produce un cortocircuito monofásico en el punto F1.
Acometida: el valor de la resistencia es el 10 % de la reactancia. El valor de la impedancia homopolar de la acometida es
idéntico al valor de secuencia directa.
Transformador: el valor de la resistencia es el 25 % de la reactancia. El valor de la impedancia homopolar es idéntico al
valor de secuencia directa.
Problema 10.
En la red de la gura, calcular:
1. El valor de la corriente de cortorcircuito cuando se produce un cortocircuito trifásico en el punto F.
2. El valor de la corriente de cortorcircuito cuando se produce un cortocircuito monofásico en el punto F.
3
Se considerarán las resistencias despreciables.
El transformador T1 es triángulo/estrella de 220/21 kV.
El transformador T2 es triángulo/estrella conectado a tierra de 220/21 kV.
Las reactancias homopolares de las generadores se considera despreciable.
Problema 11.
En la red de la gura, calcular:
1. El valor de la corriente de cortorcircuito cuando se produce un cortocircuito trifásico en el punto F3p.
Se considerarán las resistencias despreciables.
El nivel de tensión en bornes del generador es de 21 kV.