Análisis de circuitos eléctricos . Sistemas trifásicos desbalanceados

Nombre: Raúl González García Matrícula:al02740486

Nombre del curso: Análisis de circuitos eléctricos II

Nombre del profesor: M.C. Jorge Armando Solís Dávila.

Módulo: 2. Sistemas trifásicos desbalanceados

Actividad: Integradora 2

Fecha:07 de abril de 2016

Bibliografía: Grainger, John. & W. Stevenson. Análisis de Sistemas de Potencia, México: McGraw Hill, 2005. ISBN: 9701009088

Ejercicios a resolver:

Para el siguiente circuito trifásico desbalanceado, calcula:

Su circuito equivalente, la potencia trifásica total consumida por el circuito y la potencia trifásica consumida por la estrella. Los voltajes e impedancias tienen los siguientes valores:

• Voltajes de línea AB, BC y CA iguales a 220V desfasados 1200 entre sí.

• Impedancia de fase A igual a 0.6Ώ con un ángulo de 30.5

• Impedancia de fase B igual a 0.4Ώ con un ángulo de 31

• Impedancia de fase C igual a 0.5Ώ con un ángulo de 31.4

Nota: Las impedancias conectadas en paralelo con las fases AN y BN y entre las líneas B y C tienen un valor de 0.3Ώ con un ángulo de 0

Procedimientos y Resultados:

Voltajes de línea AB, BC y CA iguales a 220V desfasados 1200 por tanto los voltajes de fase a neutro, es decir AN, BN y CN, son igual al voltaje de línea entre la raíz de tres por tanto los voltajes son de 127.01705 V desfasado en 0° para A, 120° para B y 240° para C.

Impedancia de fase A igual a 0.6Ώ con un ángulo de 30.5 se calcula la corriente al dividir el voltaje de fase entre la impedancia de A lo que resulta en (127 < 0°)/(0.6 < 30.5°) = 211.66666 < 329.5° Amperes.

Impedancia de fase B igual a 0.4Ώ con un ángulo de 31 se calcula la corriente al dividir el voltaje de fase entre la impedancia de A lo que resulta en (127 < 120°)/(0.4 < 31°) = 317.5 < 89° Amperes.

Impedancia de fase C igual a 0.5Ώ con un ángulo de 31.4 se calcula la corriente al dividir el voltaje de fase entre la impedancia de A lo que resulta en (127 < 240°)/(0.5 < 31.4°) = 254 < 208.6°

Estas corrientes son iguales a las de línea por tanto ahora podemos calcular la potencia de cada fase y posteriormente la potencia total.

La potencia se calcula multiplicando el voltaje de fase por la corriente de línea y el coseno del ángulo de la impedancia.

Para la fase A la potencia es igual a 127*211.66666*cos(30.5°) = 23162.02715 watts o 23.16202 kW.

Para la fase B la potencia es igual a 127*317.5*cos(31°) = 34563.12848 watts o 34.56312 kW.

Para la fase B la potencia es igual a 127*254*cos(31.4°) = 27533.84161 watts o 27.53384 kW.

Por lo tanto la potencia total de la estrella es la suma de estas tres potencias que es igual a 85258.99724 watts o 85.25899 kW.

Para calcular los valores de las otras impedancias tomamos como base los valores de voltaje de fase 127 V y de línea 220 V así como el de sus impedancias que son para las conectadas en paralelo con las fases AN y BN y entre las líneas B y C tienen un valor de 0.3Ώ con un ángulo de 0

Para AN y BN utilizamos el voltaje de fase y su impedancia para calcular su corriente entonces tenemos que Vf / ZAN = 127 < 0° / 0.3 < 0° = 423.33333 < 0° para AN y para BN seria 423.33333 < 120° Amperes.

Para la carga entre C y B utilizamos el voltaje de línea y tenemos que Vl / ZCB = 220 < 240° / 0.3 < 0° = 733.33333 < 240° Amperes

Consecuentemente para sus respectivas potencias calculamos

Para AN = Vf*If*cos(0°) = 127*423.3333*cos(0°) = 53763.33291 watts o 53.76333 kW

Para BN = Vf*If*cos(0°) = 127*423.3333*cos(0°) = 53763.33291 watts o 53.76333

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