practica individual distribucion de la energia electrica 2018

1. Contexto
Se desea alimentar una carga industrial por medio de una red de distribución
eléctrica. Para simplificar el análisis se utilizará un sistema de potencia monofásico. Se
prevé que la demanda promedio de la carga industrial sea de 10 MW. La industria tiene
cargas reactivas que la hacen funcionar con un factor de potencia de entre 0.75 y 0.85.
Calcula el límite superior e inferior de la potencia aparente consumida por la
industria, tomando en cuenta la demanda promedio para ambos factores de potencia. En
ambos casos dibuja el circuito eléctrico equivalente (monofásico) utilizando una
resistencia para representar el consumo de potencia real y un elemento reactivo (inductor o
capacitor según corresponda) en paralelo con la resistencia para representar el uso de
potencia reactiva. Para ambos casos, calcula la cantidad de compensación reactiva
en VAr que se tendría que poner en paralelo con la carga para llevar el factor de potencia a
1.
Finalmente, propón en nivel de voltaje del alimentador primario que alimenta a la
industria para la carga en su peor escenario (mayor consumo de potencia) para poder utilizar
un conductor que soporta 300 A RMS.
Para el análisis del sistema de suministro de potencia eléctrico, utiliza tu criterio y define los
siguientes elementos:
 a. Cálculo de potencia aparente mínima y máxima.
fp =
p
𝑠
= cos⁡( 𝜃𝑣 − 𝜃𝑖)
1. factor de potencia de 0.75. Donde P es Potencia promedio, fp factor de
potencia, por lo tanto despejamos y obtenemos potencia aparente S1
s1 =
p
fp
⁡10 ∗
105
0.75
= 13.333333 = 13.33⁡𝑀𝑉𝐴⁡
fp de un ángulo por lo tanto:
cos(𝜃𝑣 − 𝜃𝑖) = 𝑐𝑜𝑠−10.75 = 41.4096°
2. factor de potencia 0.85. donde Pes potencia promedio, fp factor de potencia,
por lo tanto despejamos y obtenemos potencia aparente S2

2. 𝑆2 =
𝑃
𝑓𝑝
10*105
/0.85=11.764705 aprox. 11.765 MVA
Luego 0.85 = cos(𝜃𝑣 − 𝜃𝑖) = 𝑐𝑜𝑠−1⁡0.85 = 31.7883°
 b. Circuitos equivalentes.
Se utilizara una resistencia y una bobina, de debe conectar en paralelo al capacitador
 c. Cantidad de compensación de potencia reactiva requerido.
(𝜃𝑣 − 𝜃𝑖)𝑥𝑆 entonces Q1= (sen 41.4096° X S1)=
Q1= (0.6614x13,333,333)=8,818,666.66 Var
Q2= (sen31.7883° x S2)=
Q2= 0.5267 x 11,764,705.8823)= 6,196,470.588 Var

3. 𝑓𝑝 =
𝑝
𝑠
= cos(𝜃𝑣 − 𝜃𝑖)
1=10,000,000/S S=100000000/1= 10000000 𝑐𝑜𝑠−1 de 1= 0º=1
Q=sen(Ɵv-Ɵi) xS=1x10000000=10000000 Var
Fp=1 S y Q son iguales, entonces= Q-Q1= 10000000 – 8,818,666.66 =1,181,333.34 Var
Q-Q2= 10000000 – 6,196,470.588= 3,803,529,412 Var
Calculo del Capacitor:
C= Q/wVMRS²
F=60hz. W=rrf
Los valores del capacitor serian C1= 1,181333.34/(337)(33.3x10³)²= 3.1549x105 F o 3.1 µF
C2= 3,803,529,412/ (337)(33.3x 103
)²= 1.0178 x 105
F o 10 µF
d. Nivel de voltaje adecuado para el alimentador primario.
Potencia promedio
VxI
I=300 A RMS
V=P/I=10x105/300= 33333.33 volts o 33.3KV

4. Puntos clave
Criterios a evaluar
 Recuerda el uso del triángulo de potencia y las fórmulas para el cálculo de potencia reactiva
y aparente.
 Recuerda el concepto de factor de potencia y como afecta en los circuitos eléctricos.
 Utiliza la Ley de Watt y la Ley de Ohm para el cálculo del voltaje del alimentador.
Recuerda que deberás entregar esta práctica en la semana 4. La siguiente lista de cotejo te
permitirá evaluar si tu análisis del sistema de suministro de potencia eléctrico y el de tus
compañeros cumplen con los requisitos mínimos solicitados.