Zonas seguras de operación de generadores sincrónicos

Mauricio Fernando Cuichan Tipan,

Ingeniería Eléctrica y Electrónica, Escuela Politécnica Nacional

Quito, Ecuador

mauricio.cuichan@est.epn.edu.ec

Abstract- En este documento se presentara el análisis

realizado para la obtención de la zona segura de

operación de un generador sincrónico, para esto se

deben considerar varios límites: mecánicos,

eléctricos, limites propios de construcción del

generador, margen de estado estable y los limites por

voltajes de servicios auxiliares. Esto se lo logra

jugando con las variables de control en el generador.

I. INFORME

A. Presente los cálculos de E y para

condiciones nominales del grupo motor-

generador, en valores reales y en pu.

Datos de placa del generador:

AIn

xq

xd

V

fp

kVASn

7,8

65.4

52,10

230

8,0

5,3

696,0114,15

52,10

114,1510*5,3

230

.___

.0,1

.6,08,01

.8,08,0.1.

5,3

.

3

22

2

upxd

SB

VBZB

upenvalorescolocando

upV

upQN

upfpSNPN

kVASNSB

VVE

upE

IdXdE

EIdXd

Id

upsen

Iq

senVIqxq

Eq

jEq

IjxqVEq

xq up

983,344230*499,1

.499,1)77,11cos()7485,0(696,0

cos*

cos*

7485,06631,01

.6631,03076,0

77,11*1

**

77,11

77,11205,1

87,361*3076,001

*

3076,0114,15

65,4

2

.

B. Presente los resultados de las pruebas

realizadas en el grupo motor-generador del

8laboratorio, con los límites de:

Corriente de armadura nominal

Corriente de campo nominal

Voltaje máximo y mínimo de auxiliares.

Estabilidad en estado estable.

TABLA DE RESULTADOS

Tabla1: tabulación de datos tomados en la practica

C. Presente los puntos obtenidos en la

práctica en una gráfica conjuntamente

Con las curvas teóricas del grupo motor-

generador.

Figura1: Diagrama de capacidad de generador

II. CONCLUSIONES

Se conoció que la zona de operación segura de los

generadores sincrónicos están delimitados por varios

aspectos: limites mecánicos, limites eléctricos, limites

propios del generador, limite por el margen en estado

estable.

Para las centrales de generación se conoció que

existe un límite por voltaje de servicios auxiliares, estos

son más visibles en centrales térmicas de generación.

Se conoció que el generador puede estar en dos

estados uno sobreexcitado y el otro subexcitado, en el

primer caso el generador observe reactivos, en el otro

caso el generador entrega reactivos.

Se conoció que los límites más restrictivos en la

zona de sobrexcitación están dados por el voltaje

máximo de auxiliares, en tanto que en la zona de

subexcitación los límites son impuestos por el margen

de estabilidad de estado estable.

La definición de las zonas seguras de operación de

centrales de generación eléctrica permite establecer la

real disponibilidad de potencia de un agente para

efectuar las transacciones comerciales de mercados

eléctricos.

Punto 1 Punto 2 Punto 3 Punto 4 Punto 5

VOLTAJE[V] CORRIENTE[A] VOLTAJE[V] CORRIENTE[A] VOLTAJE[V] CORRIENTE[A] VOLTAJE[V] CORRIENTE[A] VOLTAJE[V] CORRIENTE[A]

214.3 8.04 213.2 7.4 213 8.9 212.2 2.08 210.4 1.38

217.2 8.94 216.1 8.58 215.5 10.6 215.4 3.9 213.4 2.53

217.2 7.96 215.9 8.84 215.7 9.6 215.7 3.2 213.7 2.84

f.p 0.981 f.p 0.986 f.p 0.8 f.p 0.63 f.p -0.088

P.activa[Kw] 3.02 P.activa[Kw] 2.8 P.activa[Kw] 2.83 P.activa[Kw] 0.74 P.activa[Kw] 0.08

S [Kva] 3.08 S.[Kva] 2.86 S.[Kva] 3.6 S.[Kva] 1.16 S.[Kva] 0.85

I.campo[A] 1.2 I.campo[A] 0.96 I.campo[A] 0.62 I.campo[A] 0.66 I.campo[A] 0.62

III. RECOMENDACIONES

Se recomienda tener mucho cuidado al realizar esta

práctica, y no realizar un número significante de

pruebas ya que estas debido al esfuerzo eléctrico y

mecánico que realizan, pueden deteriorarse con mayor

rapidez.

REFERENCIAS

[1][ J. Jativa. (2013) Incorporacion de limites por restricciones de servicios auxiliares en las curvas de capacidad de generadores de centrales electricas. Revista Politencnica.

[2] J. Jtiva, "Clases de SEP," ed. Escuela Politecnica Nacional, 2014 b.