Se propone alimentar una carga industrial de 10 MW promedio con un sistema de potencia monofásico. Se calculan los límites superior e inferior de la potencia aparente consumida considerando factores de potencia entre 0.75 y 0.85. Se dibujan los circuitos equivalentes y se calcula la compensación reactiva necesaria para llevar el factor de potencia a 1. Finalmente, se propone un voltaje de alimentador primario de 345 kV para soportar una corriente de 300 A con la carga en su peor escenario.

1. Sistema de suministro de potencia eléctrico
PRACTICA INDIVIDUAL
RAFAEL LOPEZ RUIZ

2. 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.
Potencia aparente mínima (demanda promedio 10 MG)
10 MG = 10000 KW
10000 KW / .85 = 11.764 KW (11.764 MG)
Potencia aparente máxima (demanda promedio 10 MG)
10 MG = 10000 KW
10000 KW / .75 = 13.333 KW (13.333 MG)

3. CIRCUITO ELECTRICO
220 V
10000KW
220 V
10000KW C

4. Q (6196
KVAR)
P ( 10000KW )
QC
QC = Q1-Q2
Q1
Q2
𝑄1 = 𝑆2 − 𝑃22
𝑄1 = 117642 − 1000022
𝑄1 = 138391696 − 100000000
2
𝑄1 = 38391696
2
𝑄1 = 6196 𝐾𝑊

5. CALCULO DEL CAPACITOR
Ɵ1= 𝑐𝑜𝑠−1 (. 85 ) = Ɵ1= 31.78°
S1=
𝑝
Ɵ1
=
10000
.85
= 11764
Q1 = s1 sen Ɵ1 = Q1 = (11764) (sen 31.78°)
Q1 = 6195.6 var
QC = Q1-Q2
F.P. (corregido) 1 ( .99 ) = Ɵ2 = 8.10°
S2 =
𝑝
Ɵ2
=
10000
.99
= 10101 𝑣𝑎
Q2 = s2 sen Ɵ2 = Q2 = (6195.6) (sen 8.10°)
Q2 = 1423 var
QC = Q1 – Q2 = 6195.6 – 1423
QC = 4772.6
C =
𝑄𝐶
𝑤 𝑉 𝑅𝑀𝑆
2 = C=
4772.6
2𝜋( 60 ℎ𝑧 )(220)2
C=
4772.6
6.28 ∗ 60 ∗ 48400
=
4772.6
18237120
= 2.615 𝑥 10−4
R = 261 µF

6. VOLTAJE DE OPERACIÓN ALIMENTADOR PRIMARIO
Sistema monofásico
𝑎 =
𝑘𝑤 𝑥 1000
( 𝑣)(𝑓.𝑝)
=
10,000,000
34500 ∗1
= 289. 85 amperes