Control_3_12_10

D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
1.- Una línea aérea con LA78, tiene un cantón de cuatro vanos de: 160, 162,
154 y 150 m, está tendida en una zona cuya altitud oscila entre 781 m y
795 m sobre el nivel del mar. Las características del conductor son:
a) diámetro exterior D = 11,34 mm.
b) sección S = 78,6 mm².
c) peso propio P = 0,2668 daN/m.
d) carga de rotura Q = 2315 daN
e) módulo de elasticidad E = 7946 daN/mm².
f) coeficiente de dilatación α = 1,91 10-5 ºC-1.
g) coeficiente de seguridad n=3,5
Especificar:
1. Las condiciones en las que el cable soporta la tensión máxima y
valor de la misma.
2. La flecha máxima y mínima: vanos y condiciones en las que se
produce.
3. La tensión mecánica a 11 ºC con viento.
2º.- Una línea de MT, de 6,2 km de longitud, transporta 5 MW con factor de
potencia 0,975(i); la tensión de fin de línea es de 21 kV, la resistencia del
conductor es 0,4262 ohmios/km y, la reactancia media 0,39 ohmios/km.
Determinar:
1. La caída de tensión de la línea
2. Las pérdidas en kVA y el rendimiento.
3. El punto de trabajo en la gráfica de potencia a transportar en función de
la distancia.
1
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
1.- Una línea aérea con LA30, tiene un cantón de cuatro vanos de: 76, 72, 78
y 75 m, está tendida en una zona cuya altitud oscila entre 281 m y 295 m
sobre el nivel del mar. Las características del conductor son:
a) diámetro exterior D = 7,10 mm.
b) sección S = 31,1 mm².
c) peso propio P = 0,1059 daN/m.
d) carga de rotura Q = 985,9 daN
e) módulo de elasticidad E = 7946 daN /mm².
f) coeficiente de dilatación α = 1,91 10-5 ºC-1.
g) coeficiente de seguridad n = 4
Especificar:
1. Las condiciones en las que el cable soporta la tensión máxima y
valor de la misma.
2. Las flechas máxima y mínima: vanos y condiciones en las que se
producen.
3. La tensión mecánica a 21 ºC sin viento.
2º.- Una línea de MT, de 2,5 km de longitud, transporta 2,2 MW con factor de
potencia 0,985(i); la tensión de fin de línea es de 20,5 kV, a resistencia del
conductor es 1,079 ohmios/km y, la reactancia media 0,395 ohmios/km.
Determinar:
1. La caída de tensión de la línea
2. Las pérdidas en kVA y el rendimiento.
3. El punto de trabajo en las gráficas de potencia a transportar en función
de la distancia y en la de pérdidas-momento de potencia.
2
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
1.- Una línea aérea con LA-145, tiene una serie, entre otras, de cuatro vanos
de 135, 130, 140 y 145 m. Está tendida en una zona cuya altitud oscila entre
2249 m y 2258 m sobre el nivel del mar. Las características del conductor
son:
a) diámetro exterior D = 15,75 mm.
b) sección S = 147,1 mm².
c) peso propio P = 0,5376 daN/m.
d) carga de rotura Q = 5.415,10 daN.
e) módulo de elasticidad E = 8.044,2 daN/mm².
f) coeficiente de dilatación α = 1,78 10-5 ºC-1.
g) coeficiente de seguridad n=4,75
Especificar:
1. Las condiciones en las que el cable soporta la tensión máxima y
valor de la misma.
2. Las flechas máxima y mínima, vanos y condiciones en las que se
producen, para el punto de temperatura ambiente de 20 ºC sin
viento..
3. La tensión mecánica a 26 ºC con viento.
2º.- Una línea de MT, de 5 km de longitud, transporta 6 MW con factor de
potencia 0,925(i); la tensión de fin de línea es de 20 kV, la resistencia del
conductor es 0,2422 ohmios/km y, la reactancia media 0,395 ohmios/km.
Determinar:
1. La caída de tensión de la línea
2. Las pérdidas y el rendimiento.
3. El punto de trabajo en las gráficas de potencia a transportar en función
de la distancia y en la de momento de potencia-caída de tensión.
4. La tensión de entrada para que en fin de línea tengamos 21 kV.
3
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
1.- Una línea aérea de MT con LA-180, tiene una de sus series con tres vanos
de 175, 174 y 165 m. Está tendida en una zona cuya altitud oscila entre
1249 m y 1258 m sobre el nivel del mar. Las características del conductor
son:
a) diámetro exterior D = 17,5 mm.
b) sección S = 181,6 mm².
c) peso propio P = 0,6632 daN/m.
d) carga de rotura Q = 6.504 daN.
e) módulo de elasticidad E = 8.044,2 daN/mm².
f) coeficiente de dilatación α = 1,78 10-5 ºC-1.
g) coeficiente de seguridad n=4
Especificar:
1. Condiciones en las que el cable soporta la tensión máxima de
diseño y valor de la misma.
2. Las flechas máxima y mínima: vanos y condiciones en las que se
producen.
3. La tensión mecánica a -15 ºC con viento.
2º.- Una línea trifásica de MT, de 8 km de longitud, transporta 6,5 MW con
factor de potencia 0,975(i). La tensión de fin de línea es de 22 kV; la
resistencia del conductor es 0,1972 ohmios/km y, la reactancia media por
km es de 0,385 ohmios.
Determinar:
1. La caída de tensión en la línea
2. Las pérdidas y el rendimiento.
3. Los puntos de trabajo en las gráficas de potencia a transportar en
función de la distancia y en la de pérdidas-momento de potencia.
4. La tensión de entrada para que en fin de línea tengamos 21 kV.
4
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
1.- Una línea aérea de MT con LA-110, tiene una de sus series con tres vanos
de 110, 114 y 115 m. Está tendida en una zona cuya altitud oscila entre 949
m y 958 m sobre el nivel del mar. Las características del conductor son:
a) diámetro exterior D = 14 mm.
b) sección S = 116,2 mm².
c) peso propio P = 0,6632 daN/m.
d) carga de rotura Q = 6.504 daN.
e) módulo de elasticidad E = 8.044,2 daN/mm².
f) coeficiente de dilatación α = 1,78 10-5 ºC-1.
g) coeficiente de seguridad n=3,5
Especificar:
1. Condiciones en las que el cable soporta la tensión máxima de
diseño y valor de la misma.
2. Las flechas máxima y mínima: vanos y condiciones en las que se
producen.
3. La tensión mecánica a -10 ºC con viento.
2º.- Una línea trifásica de MT, de 7 km de longitud, transporta 4,5 MW con
factor de potencia 0,975(i). La tensión de fin de línea es de 20 kV; la
resistencia del conductor es 0,307 ohmios/km y, la reactancia media por
km es de 0,391 ohmios.
Determinar:
1. La caída de tensión en la línea
2. Las pérdidas y el rendimiento.
3. Los puntos de trabajo en las gráficas de potencia a transportar en
función de la distancia y en la de pérdidas-momento de potencia.
4. La tensión de entrada, para que en fin de línea tengamos 21 kV.
5
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
1.- Una línea aérea con LA78, tiene un cantón de cuatro vanos de: 116, 112,
114 y 115 m, está tendida en una zona cuya altitud oscila entre 781 m y
795 m sobre el nivel del mar. Las características del conductor son:
a) diámetro exterior D = 11,34 mm.
b) sección S = 78,6 mm².
c) peso propio P = 0,2668 daN/m.
d) carga de rotura Q = 2315 daN
e) módulo de elasticidad E = 7946 daN/mm².
f) coeficiente de dilatación α = 1,91 10-5 ºC-1.
g) coeficiente de seguridad n=3,2
Especificar:
1. Las condiciones en las que el cable soporta la tensión máxima y
valor de la misma.
2. La flecha máxima y mínima: vanos y condiciones en las que se
produce.
3. La tensión mecánica a -5 ºC con viento.
4. La flecha a 50 ºC sin viento.
2º.- Una línea de MT, de 5 km de longitud, transporta 6 MW con factor de
potencia 0,95(i); la tensión de fin de línea es de 20 kV, la resistencia del
conductor es 0,4262 ohmios/km y, la reactancia media 0,39 ohmios/km.
Determinar:
1. La caída de tensión de la línea
2. Las pérdidas y el rendimiento.
3. El punto de trabajo en la gráfica de potencia a transportar en
función de la distancia.
5. La tensión de entrada, para que en fin de línea tengamos 21 kV.
6
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 192 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,32 m
A
9m
30,42 mm
C
3m
B
3m
9m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en origen de línea es 402 kV y la demanda de potencia es 240 MVA
con factor de potencia 0.98 inductivo. Realizar los cálculos con los siguientes
valores de base: Sb = 200 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y
susceptancia capacitiva.
La impedancia y el ángulo característicos.
La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para
que la caída de tensión sea del 4%.
Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
7
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica doble de 150 km tiene sus conductores dispuestos según se
indica en la figura.
8,5 m
7,5 m
15,75 mm
10 m
7,5 m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
30 Al + 7 Acero
- Diámetro exterior
15.75 mm
- Resistencia en c.a
0.154 / km
La tensión en origen de línea es 220 kV y la demanda de potencia en final
150 MVA, factor de potencia 0.95 lnductivo. Valores base: Sb = 200 MVA ,
Ub = 220 kV
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que la
caída de tensión sea del 5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
8
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
5º.-Una
línea aérea trifásica, doble circuito (DC), de tensión nominal 380 kV , de
220 km de longitud, tiene sus conductores dispuestos tal como se muestra
en la figura y son cables de Aluminio - Acero con las siguientes
características:
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a. a temperatura de servicio
A1
30 Al + 7 Acero
20.73 mm
0,145 n/km
C2
7m
6m
B1
B2
20,73 mm
9m
6m
C1
A2
La línea tiene que atender una demanda de potencia de 125 MVA, factor de potencia
0.95 (i).
1)
Calcular la tensión en inicio de línea cuando la tensión en fin de línea es 385 kV y no se
realiza ningún tipo de compensación.
2)
¿Que potencia reactiva de compensación a colocar en paralelo con la carga sería
necesaria para que la caída de tensión fuera nula con las condiciones de operación del
apartado anterior?
3)
Calcular las ondas incidente y reflejada en inicio de línea.
4) Obtener las pérdias de la línea en MVA
Aplicar los valores base: Ub= 380 kV, Sb = 200 MVA
9
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea aérea trifásica doble de tensión nominal 110 kV tiene sus
conductores dispuestos tal como se muestra en la figura.
Los conductores son cables de Aluminio - Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a. a temperatura de servicio
A1
30 Al + 7 Acero
20.73 mm
0,145 n/km
C2
6m
6m
B1
20,73
mm
8m
B2
6m
C1
A2
La línea tiene que atender una demanda de potencia de 45 MVA con factor de
potencia 0.95 (i), su longitud es de 70 km.
1) Calcular la caída de tensión cuando la tensión en fin de línea es 110 kV y
no se realiza ningún tipo de compensación.
2) Evaluar la potencia disipada en la línea para el primer caso.
3) ¿Que potencia reactiva de compensación a colocar en paralelo con la
carga sería necesaria para que la caída de tensión fuera nula con las
condiciones de operación del apartado anterior?
4) Obtener las ondas incidente y reflejada.
Aplicar valores base: Ub= 110 kV, Sb = 50 MVA.
10
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 250 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,35 m
A
7m
30,42 mm
C
5m
B
4m
8m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en origen de línea es 403 kV y transporta 192 MVA con factor de
potencia 0.95 (i). Realizar los cálculos necesarios con los siguientes valores
de base: Sb = 250 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 4,2%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
11
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 185 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,4 m
A
8m
30,42 mm
C
3m
B
4m
9m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en fin de línea es 401 kV y la demanda de 225 MVA con factor de
potencia 0.975 (i). Realizar los cálculos con los siguientes valores de base: Sb
= 200 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en origen de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 3,5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
12
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 300 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,34 m
A
8,5 m
30,42 mm
C
2,5 m
B
3m
9m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en fin de línea es 406 kV y la demanda de 240 MVA con factor de
potencia 0.975 (i). Realizar los cálculos con los siguientes valores de base: Sb
= 200 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en origen de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 4%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
13
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 300 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,34 m
A
8,5 m
30,42 mm
C
2,5 m
B
3m
8m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en origen de línea es 400 kV y atiende una demanda de 150 MVA
con factor de potencia 0.975 (i). Realizar los cálculos con los siguientes valores
de base: Sb = 200 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 3,5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
14
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica doble circuito (DC) de 250 km tiene sus conductores
dispuestos según se indica en la figura.
A1
C2
7,5
m
7m
B1
20,73 mm
9,5 m
B2
7m
C1
A2
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
30 Al + 7 Acero
20.73 mm
0.154 / km
La tensión en origen de línea es 220 kV y la demanda de potencia en final 85
MVA, factor de potencia 0.90 lnductivo. (Valores de base: Sb = 100 MVA , Ub
= 220 kV)
Deterninar:
a. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y
susceptancia capacitiva.
b. La impedancia y el ángulo característicos.
c. La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
d. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 4%.
e. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
15
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica doble circuito (DC) de 130 km tiene sus conductores
dispuestos según se indica en la figura.
A1
C2
7,5
m
7m
B1
20,73 mm
9,5 m
B2
7m
C1
A2
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
30 Al + 7 Acero
20.73 mm
0.154 / km
La tensión en fin de línea es 221 kV y la demanda de potencia en final 145
MVA, factor de potencia 0.95 lnductivo. (Valores de base: Sb = 100 MVA , Ub
= 220 kV)
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en origen de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 4,5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
16
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 250 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,35 m
A
7m
30,42 mm
C
5m
B
4m
8m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en origen de línea es 400 kV y transporta 190 MVA con factor de
potencia 0.95 (i). Realizar los cálculos necesarios con los siguientes valores
de base: Sb = 250 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que la
caída de tensión sea del 5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
17
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 170 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,4 m
A
8m
30,42 mm
C
3m
B
4m
9m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en fin de línea es 400 kV y la demanda de 225 MVA con factor de
potencia 0.975 (i). Realizar los cálculos con los siguientes valores de base: Sb
= 200 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en origen de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 3,5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
18
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 200 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,34 m
A
8,5 m
30,42 mm
C
2,5 m
B
3m
9m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en fin de línea es 410 kV y la demanda de 175 MVA con factor de
potencia 0.975 (i). Realizar los cálculos con los siguientes valores de base: Sb
= 200 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en origen de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
19
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica de 230 km tiene sus conductores dispuestos según se indica
en la figura.
0,34 m
A
8,5 m
30,42 mm
C
2,5 m
B
3m
8m
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
54 Al + 7 Acero
30.42 mm
0.062 / km
La tensión en origen de línea es 405 kV y atiende una demanda de 125 MVA
con factor de potencia 0.975 (i). Realizar los cálculos con los siguientes valores
de base: Sb = 200 MVA, y Ub 400 kV.
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y susceptancia
capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 3,5%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
20
D ……………………………………………………………………………………….. ……… 3/12/10
Una línea trifásica doble circuito (DC) de 175 km tiene sus conductores
dispuestos según se indica en la figura.
A1
C2
7,5
m
7m
B1
20,73 mm
9,5 m
B2
7m
C1
A2
Los conductores son cables de Aluminio-Acero con las siguientes características
- Composición
- Diámetro exterior
- Resistencia en c.a
30 Al + 7 Acero
20.73 mm
0.154 / km
La tensión en origen de línea es 222 kV y la demanda de potencia en final 95
MVA, factor de potencia 0.95 lnductivo. (Valores de base : Sb = 100 MVA , Ub
= 220 kV)
Deterninar:
1. Los parámetros de la línea: inductancia, resistencia y
susceptancia capacitiva.
2. La impedancia y el ángulo característicos.
3. La tensión en fin de línea y las pérdidas de potencia.
4. La potencia reactiva a disponer en paralelo con la carga para que
la caída de tensión sea del 4%.
5. Los valores de la tensiones incidente y reflejada.
21