1. 1 EJERCICIO GENERADORES SÍNCRONOS:
1:La …gura que aparece a continuación muestra un generador que suministra
potencia a una carga. Se conecta una segunda carga en paralelo con la primera.
El generador tiene una frecuencia en vacío de 61.0Hz y una pendiente sp de
1MW/Hz.
La carga 1 consume una potencia real de 1000kW con un FP de 0.8 en
atraso, mientras que la carga 2 consume una potencia real de 800kW con un FP
de 0.707 en atraso.
a) Antes de que se cierre el interruptor cuál es la frecuencia de operación del
sistema?
La frecuencia inicial del sistema está dada por:
P
fsis = fsc
sp
1000kW
= 61Hz = 61Hz 1Hz = 60Hz
1M W=Hz
b) Despues de conectar la carga 2, ¿Cuál es la frecuencia de operación del
sistema?
Una vez que se conecta la carga 2
P
fsis = fsc
sp
1800kW
= 61Hz = 61Hz 1:8Hz = 59:2Hz
1M W=Hz
c) Después de conectar la carga 2 ¿Qué acciones puede llevar a cabo el
operador para restaurar la frecuencia del sistema a 60Hz?
1

2. Una vez que se conecta la carga, la frecuencia del sistema cae hasta 59.2Hz,
y para restaurar el sistema a su frecuencia de operación adecuada el operador
debe incrementar los puntos de ajuste del mecanismo regulador en vacío en
0.8Hz, a 61.8Hz. Esta acción restaurará la frecuencia del sistema a 60Hz.
2 EJERCICIO MOTORES SÍNCRONOS:
1:Una máquina síncrona de 208V, 45kVA, un factor de potencia de 0.8 en ade-
lanto, conectada en , a 60Hz, tiene una reactancia síncrona de 2.5 y una
resistencia despreciable en el inducido. Sus pérdidas por fricción y por roza-
miento con el aire son de 1.5kW y sis pérdidas en el núcleo son de 1.0kW.
Inicialmente, el eje suministra una carga de 15hp y el factor de potencia del
motor es de 0.8 en adelanto.
a) Encuentre los valores de IA ; IL ; y EA
Psal = 15hp = 11:19kW
Pentr = Psal + Pperd_mec + Pperd_nuc
= (11:19 + 1:5 + 1)kW = 13:96kW
Debido a que el FP=0.8quot; el ‡ de corriente de la línea resultante es:
ujo
Pentr 13:69kW
IL = p =p = 47:5A
3VT cos 3(208V )(0:8)
La corriente en el inducido es:
IL
IA = p = 27:46 36:87
3
Para encontrar EA aplico la ley de voltaje de Kirchho¤:
EA = V jXS IA = 2086 0 (j2:5)(27:46 36:87 )
= 2556 12:4 V
b) Suponga que la carga en el eje se incrementa hasta 30hp. Encuentre
IA ; IL ; y EA después del cambio en la carga
Psal = 30hp = 22:37kW
2

3. Pentr = Psal + Pperd_mec + Pperd_nuc
= (22:37 + 1:5 + 1)kW = 24:88kW
De la ecuación para la potencia en términos del ángulo del par, podemos
encontrar la magnitud del ángulo :
3V EA sin
P =
XS
1 XS P 1 (2:5 )(24:88kW )
= sin = sin = 23
3V EA 3(208V )(255)
El voltaje interno generado EA = 2556 23 ; por lo tanto IA es:
V EA 2086 0 2556 23
IA = = = 41:26 15 A
jXS j2:5
Finalmente IL será:
p
IL = 3IA = 71:4A
c) ¿Cuál es el nuevo FP?
El factor de potencia …nal será:
cos( 15 ) = 0:966 en adelanto.
3