Repblica bolivariana de VenezuelaUniversidad del ZuliaFacultad de ingenieraEscuela: elctrica Laboratorio de Sistemas de PotenciaProfesor: Jorgenson Zambrano

Realizado por:Carmona LuisC.I: 19.547.366Narvez ReinaldoC.I: 19.831.738Puente JosC.I: 20.206.083Villalobos CarlosC.I: 20.777.449AlbertoC.I:Maracaibo, febrero de 2014

Esquema de contenido

1.-Objetivos:1.1.-Objetivo General1.2.-Objetivos Especficos2.-Marco terico3.-Materiales y Equipos Utilizados 4.-Procedimiento experimental5.-Calculos tericos y prcticos6.-Simulaciones en simulink7.-Analisis de resultadosConclusinReferencias bibliogrficas

Objetivos:

Objetivo General

Medir los flujos de potencias activas y reactivas en sistemas trifsicos equilibrados de tres hilos utilizando el mtodo de los dos vatmetros.

Objetivos Especficos

Determinar la secuencia de fase de los voltajes aplicados a una carga trifsica equilibrada si se conoce su naturaleza (inductiva o capacitiva), con ayuda del mtodo de los dos vatmetros. Determinar un mtodo para medir la potencia activa y reactiva trifsica en sistemas desequilibrados de tres hilos. Determinar la naturaleza (inductiva o capacitiva) de una carga trifsica equilibrada de tres hilos conociendo la secuencia de fase de los voltajes aplicados, con ayuda del mtodo de los dos vatmetros. Obtener la grfica de la potencia Activa que mide cada vatmetro y la grfica de la potencia activa total en funcin del ngulo de desfasaje de la carga.

Marco Terico

Medicin de Potencia Trifsica con dos vatmetrosSi la carga es estrella (los resultados que obtendremos en delta seran los mismos). La corriente que mide la B. C es de fase, que es igual a la de lnea. La B.P est midiendo el voltaje de lnea, que es igual a raz de tres veces mayor que el de fase y con 30de desfasamiento.

Como se ve en la figura la lectura de vatmetro 1 y 2 ser:W1=VABIAcos (+ 30) = VLILcos (+ 30)W2=VCBICcos (- 30) = VLILcos (- 30)Si sumamos los dos vatmetros W1+ W2W1+ W2= VLILCos (q+ 30) + VLILCos (q-30)==VLILCos 30 Cosq- VLILSen 30 Senq+ VLILCos 30 Cosq+ VLILSen 30 Senq=W1 +W2=*VL*IL*Cos(esto es lo que conocemos como potencia trifsica.Si restamos los dos Vatmetros:

Determinacin de la Secuencia de Fases en un Sistema Trifsico En algunos casos es necesario conocer la secuencia de fases de un sistema trifilar antes de conectar una carga, condicin a veces necesaria para la conexin de determinados motores trifsicos en los cuales es imprescindible respetar el sentido de giro. Existen varias formas para conocer la secuencia en un sistema trifsico: a) Mtodo de los dos vatmetros. b) Osciloscopio c) Secuencmetro. d) Mtodo de las dos lmparas. a.- Por el mtodo de los dos vatmetros y de acuerdo a lo visto en teora, se utiliza un sistema equilibrado de cargas, inductivo o capacitivo. En funcin de la comparacin de las lecturas de ambos se determina la secuencia. Por ejemplo, si conectamos una carga inductiva equilibrada, la lectura del vatmetro de menor indicacin corresponder al vatmetro P12 y por lo tanto determinante de la secuencia de fase 1 para la ampermetrica, fase 2 para la voltimtrica y finalmente la restante la fase 3.

Materiales y equipos utilizados

Fuente de Tensin trifsica AC variable 3 ampermetros analgicos AC 1 multmetro 2 vatmetros analgico AC Cables para la conexin Banco de impedancias trifsicos

Procedimientos

Experimento 1

Para el primer experimento se tom una fuente de tensin AC trifsica balanceada, varindola hasta obtener una tensin promedio por fase de 127(Vrms) y tensin de lnea-lnea 220 (Vrms). A dicha fuente trifsica se le conect un banco de impedancias trifsicas, la cual se ajust para obtener un factor de potencia en atraso y posteriormente en adelanto. Entre la fuente y el banco de impedancias se coloc un ampermetro analgico a cada una de las lneas y dos vatmetros cada uno de ellos en dos lneas dejando una de las lneas como comn para ambos vatmetros; se tomaron as las mediciones con cada uno de los instrumentos de medicin mencionados, luego se intercambiaron de lnea comn para ver su comportamiento.

Este mismo procedimiento fue realizado con un factor de potencia en adelanto, ajustando el banco de impedancias. En la siguiente figura 1 se muestran las conexiones realizadas tanto para factor de potencia en adelanto como en atraso:

Figura 1

Lecturas obtenidasVoltajes de faseVoltajes de lneaCorrientes de lneaLecturas de los vatmetrosComn

Lecturas realizadas con factor de potencia en atraso

VrmsVrmsVrmsVrmsVrmsVrmsAAAWW

126127127.2220.6221.5219222110380R

125.8127.2127220221.6218.522245080S

125.7127126.8219.8221.3218.2222100400T

Lecturas realizadas con factor de potencia en adelanto

126.3128.1127.6220.2220218.71.81.9244070R

125.4127.2126.4219.7221.3217.91.81.92100350S

125.7127.2126.5220221.3218.11.81.92400100T

Tabla 1Clculos tericosTenemos cada uno de los voltajes de lnea a lnea y corrientes de lnea mencionados en la tabla 1, con la cual podemos calcular y =V*I*cos (+30) y =V*I*cos (-30)El ngulo =De donde:P3=+Q3=*()Factor de potencia en atraso R comn

P3= (110+380)=490wQ3=*(380-110)=467.65var==43.66=**cos (+30) =220.36*2*cos (+30) =123.99w=**cos (-30)=220.36*2*cos (43.66-30)=428.25w S comn

P3= (450+80)=530wQ3=*(80-450)=-640.85var==-50.40=**cos (+30)=220.03*2*cos (+30)=412.46w=**cos (-30)=220.03*2*cos (-50.40-30)=73.38w

T comn

P3= (100+400)=500wQ3=*(400-100)=519.61var==46.10=**cos (+30)=219.76*2*cos (+30)=105.58w=**cos (-30)=219.76*2*cos (46.10-30)=422.28w

Factor de potencia en adelanto

R comn

P3= (440+70)=510wQ3=*(70-440)=-640.85var==-51.48=**cos (+30) =219.63*1.9*cos (-51.48+30) =388.31w=**cos (-30)=219.63*1.9*cos (-51.48-30)=61.82w

S comn

P3= (100+350)=450wQ3=*(350-100)=433.01var==43.89=**cos (+30)=219.63.36*1.9*cos (+30)=115.79w=**cos (-30)=219.63*1.9*cos (43.89-30)=405.09w

T comn

P3= (400+100)=500wQ3=*(100-400)=-519.61var==-46.10=**cos (+30)=219.8*1.9*cos (-+30)=401.24w=**cos (-30)=219.8*1.9*cos (-46.10-30)=100.32w

Factor de potencia en atraso, R comn

Factor de potencia en atraso, S comn

Factor de potencia en atraso, T comn

Factor de potencia en adelanto, R comn

Factor de potencia en adelanto, S comn

Factor de potencia en adelanto, T comn

Anlisis de resultados

En esta prctica el objetivo central es determinar la secuencia de fase de la red trifsica, mediante el mtodo de los 2 vatmetros, de los cuales se sabe, que para factor de potencia en atraso si W1>W2 la secuencia es positiva, caso contario si W1W2 y con factor de potencia en adelanto se obtuvo que W1W2, entonces es secuencia positiva y si W1< W2 es de secuencia negativa. para cargas capacitivas: si W1< W2, entonces es secuencia positiva y si W1>W2, es de secuencia negativa.Por otra parte, cuando estuvimos analizando el comportamiento de un sistema cuando se le agrega carga conocida al circuito sin conocer la que pertenece a este, o en modo inverso; pude apreciar lo siguiente: si a un sistema de potencia cualquiera, del cual no conocemos la naturaleza de su carga le agregamos una carga conocida debemos observar el comportamiento de los vatmetros conectados (mtodo de los dos vatmetros) ya que si los mismos mantienen su naturaleza es decir que el que tiene mayor lectura aumenta la misma y el que tiene menor lectura disminuye; entonces podemos concluir que la naturaleza de la carga que no conocamos es de la misma que le estamos agregando. Si de lo explicado en el punto anterior sucede todo lo contrario; entonces la carga que no conocamos es de naturaleza contraria a la que hemos agregado.

Para el ultimo experimento obtuvimos una relacin en forma analtica que nos permitiera verificar la relacin existente entre la lectura del vatmetro en cuadratura con la potencia reactiva trifsica total del banco, de esto se puedo concluir que la lectura del vatmetro en cuadratura no era tan perfecta como la calculada pero se pudo demostrar que la relacin entre la potencia reactiva trifsica y la lectura del vatmetro de cuadratura nos debe quedar igual a que es lo mismo decir

Reinaldo Narvez

Referencias bibliogrficas

Medicin de potencia trifsica con dos vatmetros. http://webdiee.cem.itesm.mx/web/servicios/archivo/tutoriales/fp/fp01.html

Secuencia de fase, mtodo dos vatmetros.wwwfi.mdp.edu.ar/electrica/archivos/secuencia_fases.pdf3.