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Capacitación de CYMDIST

EJERCICIOS y SOLUCIONES

CYMDIST 5.04 Versión 1.0

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© CYME International T&D 3

Tabla de materias

Parte 1 - Ejercicios ....................................... 1

Modelización y Distribución de la carga ........................................... 3

Modelización de la carga ................................................. 5

Distribución de carga ..................................................... 7

Modelización de redes .................................................................. 9

Creación de una subestación y de un alimentador ............. 11

Flujo de carga ............................................................................ 15

Flujo de carga .............................................................. 17

Flujo de carga que no converge – Parte 1 ........................ 19


Cortocircuito .............................................................................. 25

Cortocircuito ................................................................ 27

Flujo de falla ................................................................ 29

Balance de carga ........................................................................ 31

Balance de carga .......................................................... 33

Ubicación óptima de condensadores .............................................. 35

Ubicación óptima de condensadores ................................ 37

Arranque de motor ..................................................................... 39

Arranque de motor ........................................................ 41

Uso de CYMDIST ......................................................................... 43

Resultados cuestionables – Parte 1 ................................. 45

Resultados cuestionables – Parte 2 ................................. 47

Mejora de la calidad de la tensión en la red de distribución – Parte 1 .................................................... 49

Mejora de la calidad de la tensión en la red de distribución – Parte 2 .................................................... 53

Creación y uso de un nuevo símbolo de dispositivo ......................... 55

Creación y uso de un nuevo símbolo de dispositivo ........... 57

Parte 2 - Soluciones ................................... 59

Modelización de la carga ................................................ 61

Distribución de carga .................................................... 65

Creación de una subestación y de un alimentador ............. 69


4 © CYME International T&D

Paso 1 – Configurar una base de datos en formato Microsoft Access ............................................................... 69

Paso 2 – Configure el factor de escala ................................. 71

Paso 3 – Mostrar el mapa .................................................. 72

Paso 4 – Construir la subestación ........................................ 73

Paso 5 – Construir el alimentador ....................................... 77

Flujo de carga .............................................................. 81



Cortocircuito ................................................................ 93

Flujo de falla ................................................................ 97

Balance de carga .......................................................... 99

Ubicación óptima de condensadores .............................. 103

Arranque de motor ...................................................... 107

Resultados cuestionables – Parte 1 ............................... 111

Resultados cuestionables – Parte 2 ............................... 113

Creación y uso de un nuevo símbolo de dispositivo ......... 115

Solución Paso 1 – Crear el nuevo símbolo .......................... 115

Solución Paso 2 – Atribuir el nuevo símbolo ....................... 118

Solución Paso 3 – Use el nuevo símbolo ............................. 120



Parte 1 - Ejercicios



Modelización y Distribución de la carga

Descripción del problema

Una de las etapas más importantes de la modelización de sistemas por medio de CYMDIST es la modelización apropiada de cada carga y la distribución o repartición de la carga en la red.

Objetivos

Entender el modelo de carga de CYMDIST

Familiarizarse con:

o La tolerancia en la distribución de la carga

o Los factores de carga

o Los factores de potencia flotante

o El efecto de la demanda pico no coincidente y cómo corregirlo

Esta parte consta de dos ejercicios:

1. Modelización de la carga

2. Distribución de la carga



Ejercicio 1

Archivo de estudio autónomo asociado

Load Modeling – Rev1.0.sxst

Modelización de la carga

Ubicación del archivo

Carpeta “Load Modeling"

Solución: página 61

Descripción

Se planea la construcción de un nuevo vecindario para el próximo año. Constará de dos edificios de apartamentos principales, de un centro comercial y de una panadería industrial.

Ya se han creado los tramos correspondientes pero todavía no se han añadido las cargas.

1. Ejecute un análisis de distribución de carga inicial y verifique si no hay condiciones anormales en la red.

a. Para la distribución de carga, use la demanda siguiente:

Fase kVA FP (%)

A 4700 95

B 4700 95

C 4900 95

b. Después de haber completado la simulación, pida que se muestren las condiciones anormales para ver si no hay condiciones de sobrecarga, de baja tensión o de alta tensión.

2. Localice los tramos indicados en el cuadro de abajo y añada las cargas concentradas siguientes:

Nombre del tramo Tipo de cliente Capacidad conectada

CYME_2_LM_1 Residencial 75 kVA/Fase

CYME_3_LM_1 Residencial 50 kVA/Fase

CYME_5_LM_1 Comercial 250 kVA/Fase

CYME_6_LM_1 Industrial 1000 kVA/Fase



Descripción

3. Ejecute nuevamente otra distribución de carga para examinar el impacto de las nuevas cargas en la red.

a. Use la demanda siguiente para la distribución de carga:

Fase kVA FP (%)

A 5500 95

B 5500 95

C 5700 95

b. Después de haber completado la simulación, pida que se muestren las condiciones anormales para verificar si no hay condiciones de sobrecarga, de baja tensión o de alta tensión. Deberán detectarse condiciones de baja tensión.

4. Supongamos que no todos los tipos de clientes alcanzan el pico a la vez. Esta situación se puede

representar usando los factores de carga.

Para esta ultima distribución de carga, use los siguientes factores de carga:

Tipo de cliente Factor de carga (%)

Comercial 60

Industrial 20

Otros 100

Residencial 100

La demanda sigue siendo la misma que en la etapa anterior:

Fase kVA FP (%)

A 5500 95

B 5500 95

C 5700 95

Ahora se puede ver el efecto de los factores de carga: no se detectó ninguna condición anormal en la red. ¿Puede explicar porqué?



Ejercicio 2


Load Allocation – Rev1.0.sxst

Distribución de carga


Carpeta “Load Modeling”


Descripción

Una línea alcanzó su pico en enero. Sin embargo, tras una inspección más minuciosa, las cargas industriales del alimentador alcanzaron un pico en momentos diferentes. Puesto que estas cargas tienen una demanda fija (es decir que están bloqueados), necesitan ser recalibrados para poder efectuar una distribución de carga más precisa.

Al momento del pico del alimentador, se midió la siguiente demanda en el alimentador y se determinaron los siguientes factores de carga y de potencia:

Fase kVA FP (%) Tipo de cliente

Factor de carga

(%)

FP definido por el usuario

(%) A 3000 0

B 3300 0 Comercial 85 95

C 3100 0 Industrial 60 92

Otros 100 100

Residencial 98 98

1. Distribuya la carga. En el cuadro de resultados de la página siguiente:

a. Anote la carga en cada fase (kVA) al nivel de la subestación. b. Anote la carga distribuida en cada fase (kVA y FP) en el tramo 7313.

2. Distribuya la carga pero esta vez use una tolerancia de cálculo de 0.1 %.

a. Anote la carga en cada fase (kVA) al nivel de la subestación.

b. Anote la carga distribuida en cada fase (kVA y FP) en el tramo 7313.

3. Reajuste las cargas industriales bloqueadas.

a. Redistribuya la carga usando la opción Desbloquear todas las cargas bloqueadas para permitir ajustar el valor de las cargas industriales bloqueadas de acuerdo a los factores de carga industrial y de potencia.

b. Anote la carga al nivel de la subestación y la carga distribuida en el tramo 7313. c. Observe la diferencia en los resultados.

4. Observe los diferentes valores distribuidos en las cargas industriales bloqueadas del alimentador.

Consejo: Los comandos Deshacer cambio y Rehacer cambio se pueden utilizar para mostrar los valores de la carga antes y después de la distribución de la carga.



Resultados

Simulación Fase Subestación Carga en el tramo 7313

kVA kVA FP (%)

1

A

B

C

2

A

B

C

3

A

B

C



Modelización de redes


Con CYMDIST, el usuario puede modelizar nuevas redes o modificar las ya existentes. Varios errores pueden ocurrir durante este proceso, especialmente en lo que se refiere a los parámetros de línea, los ajustes de la carga y la ubicación de los equipos.

Objetivos

1. Familiarizarse con:

o Las herramientas de edición de CYMDIST

o El modelo de tramo de CYMDIST

o El modelo de datos de CYMDIST

Esta parte consta de un ejercicio:

1. Creación de subestaciones y de alimentadores



Ejercicio 3

Estudios y archivos asociados

Map – Rev1.0.dwg

Equipment – Rev1.0.txt

Creación de una subestación y de un alimentador

Ubicación de los archivos

Carpeta “Network Modeling"


Descripción

1. Cree una base de datos en formato Microsoft Access

a. Cree una nueva base de datos independiente.

b. Pueble la base de datos de los equipos. Importe todo el contenido del archivo CYME ASCII Equipment – Rev1.0.txt.

2. Configure los factores de escala

Cada vez que modelice una red, uno de los primeros pasos consiste en determinar un factor de escala para el largo de los tramos. El factor de escala es la relación entre su sistema de coordenadas y el de CYMDIST. Suponga que la unidad de presentación visual es igual a 0.5

unidades de largo.

3. Abra un nuevo estudio y cargue el mapa

El fichero del mapa es Map – Rev1.0.dwg.

4. Construya la subestación;

a. Cree una fuente para la subestación en la base de datos de equipos. La fuente tiene las siguientes características:

Nombre: UNA_FUENTE

Capacidad nominal: 100 MVA

Tensión nominal: 120 kVLL

Tensión de servicio: 122 kVLL (tensión utilizada por la simulación)

Impedancias del equivalente de fuente (Ohmios):

Secuencia directa: Z1 = ?? + j??

Secuencia homopolar: Z0 = ?? + j??

Configuración: Yg (estrella con puesta a tierra)

Potencia de cortocircuito:

Trifásica: 4318.645 MVA with X/R = 31.5

Monofásica: 4611.109 MVA with X/R = 29.5



Descripción

b. Cree la subestación SCHOULER_120 en el diagrama unifilar

Localice las cuatro calles siguientes: “Grove”, “Summer”, “Mill” y “Massachussets Ave”. Dichas calles definen aproximadamente un cuadrado en el centro del cual hay una calle llamada Schouler Ct. Instale la subestación al final de esta calle.

Asegúrese de que la subestación aparezca en una vista imbricada con un estilo de vista

esquemático.

a. Modelice el circuito de la subestación

Abajo encontrará toda la información necesaria:



Descripción

5. Construya el alimentador con los siguientes tramos:

Nombre de tramo

Nombre de alimentador

Fase Tipo Longitud Nombre de Línea/Cable

S1 ALIMENTADOR_1 ABC Línea aérea equilibrada 176.5 600_6_312

S2 ALIMENTADOR_1 ABC Cable 349.2 3P750CU_1205


S4 ALIMENTADOR_1 C Cable 18.5 3P750CU_1205

S5 ALIMENTADOR_1 AB Cable 136.1 3P40AL_1194




S9 ALIMENTADOR_1 AB Cable 139 3P40AL_1194







Descripción

6. En el cuadro de dialogo Propiedades del tramo agregue los siguientes equipos:

Nombre del tramo

Tipo del dispositivo Nombre

del equipo Ubicación Fase Estado

S5 Interruptor seccionador S En el nudo de origen AB Cerrado

S9 Fusible S&C12K En el nudo de destino AB Cerrado

S12 Fusible S&C10K En el nudo de origen ABC Cerrado

7. Usando el método Arrastrar y soltar, conecte las cargas concentradas a los nudos siguientes:

Nombre Nudo

Tipo de cliente Capacidad conectada (kVA)

A B C

S2 Comercial 100 100 100

S5 Residencial 25 0 0




S10 Comercial 50 0 0



8. Ejecute una distribución de cargas empleando el método kVA Conectado con una tolerancia de 1%.

Introduzca la siguiente demanda al nivel del alimentador:

Fase kVA FP

A 300 95

B 320 95

C 250 95

9. Verifique la carga distribuida a la carga conectada en el nudo S11. El valor real de carga debería ser:

Si utilizó el pie como unidad de longitud Si utilizó el metro como unidad de

longitud

Carga A B C Carga A B C

kVA 112.41 113.02 125.00 KVA 112.19 113.19 125.0

PF (%) 94.98 94.99 94.99 PF (%) 94.92 94.98 94.98

Nota: la carga real puede ser mostrada con otro formato de unidad. Use el menú desplegable situado a la mano izquierda del cuadro de dialogo para cambiar la unidad.



Flujo de carga


Varios parámetros pueden influenciar los resultados de un análisis de flujo de carga. El primer ejercicio de la serie ha sido diseñado para ayudar al usuario a familiarizarse con el efecto de estos parámetros.

Cuando se importa un alimentador de una fuente externa (por ejemplo GIS, DMS, SCADA) o cuando se modela un alimentador manualmente, se introducen habitualmente errores de datos en el modelo. Más tarde estos errores pueden provocar resultados inhabituales y hasta impedir que el flujo de carga produzca resultados. En los dos últimos ejercicios de esta serie encontrará consejos y estrategias para resolver esos problemas.

Objetivos

Entender los factores de escala de carga de CYMDIST

Entender el efecto del modelo de carga – sensibilidad de tensión en los resultados

Emplear las herramientas de CYMDIST para detectar y corregir los problemas de datos que impiden la convergencia

Familiarizarse con:

o la tolerancia en la simulación

o las iteraciones

o el reporte de iteraciones para eliminar errores en las redes

o el modelo de datos de CYMDIST

o las causas usuales de error

Esta parte consta de tres ejercicios:

1. Flujo de carga

2. Flujo de carga que no converge – Parte 1

3. Flujo de carga que no converge – Parte 2



Ejercicio 4


Load Flow – Rev1.0.sxst

Flujo de carga


Carpeta “Load Flow”


Descripción

Este ejercicio consiste en ejecutar análisis de flujo de carga sucesivos combinando diferentes modelos de carga – sensibilidad de tensión y factores de escala de carga de modo a destacar la influencia y el impacto de cada uno.

1. Cree los siguientes modelos de factores de escala de carga.

Tipo de cliente

Factores de escala de carga (por tipo de carga)

MEDIA

MAÑANA

PICO DE

INVIERNO

VALLE DE

VERANO

P (%) Q (%) P (%) Q (%) P (%) Q (%)

Comercial 10 15 80 70 20 15

Industrial 20 15 80 80 15 15

Otros 100 100 100 100 100 100

Residencial 80 80 100 90 20 15

2. Cree los tres modelos de carga – sensibilidad de la tensión siguientes:

Tipo de cliente

Modelo de carga en función de la sensibilidad de la tensión

(por tipo de carga)

A B C

Z (%)

I (%)

P (%)

Z (%)

I (%)

P (%)

Z (%)

I (%)

P (%)

Comercial 40 0 60 40 10 50 0 0 100

Industrial 20 0 80 10 0 90 0 0 100

Otros 0 0 100 0 0 100 0 0 100

Residencial 20 0 80 20 20 60 0 0 100



Descripción

3. Ejecute las nueve simulaciones.

Simulación Factores de escala

de carga Modelo de carga en función de la

sensibilidad de tensión

1 MEDIA MAÑANA

A 2 PICO DE INVIERNO

3 VALLE DE VERANO

4 MEDIA MAÑANA

B 5 PICO DE INVIERNO

6 VALLE DE VERANO

7 MEDIA MAÑANA

C 8 PICO DE INVIERNO

9 VALLE DE VERANO

4. Llene el cuadro de resultados con la información apropiada sobre las pérdidas del sistema y las condiciones anormales.

Resultados

Compare los resultados entre las varias simulaciones.

¿Cuál es el efecto en las pérdidas del sistema? ¿Cuál es el efecto en las condiciones anormales?

Simulación Pérdidas de

sistema (kW)

Número de condiciones de baja tensión (la mayoría en 1 fase)

Peor tensión

(%)

Número de condiciones de sobrecarga (la

mayoría en 1 fase)

Peor carga (%)

1

2

3

4

5

6

7

8

9



Ejercicio 5


Load Flow - No Solution Found 1 – Rev1.0.sxst

Flujo de carga que no converge – Parte 1




Descripción

Este alimentador fue importado de un sistema SIG y el análisis de flujo de carga no da una solución.

Encuentre porqué el sistema no converge.

Localice y resuelva el(los) problema(s).

Use los numerosos consejos y sugerencias provistos en el documento Consejos en caso de no convergencia (página 23).

Comentarios/Consejos

Ver la página siguiente.



Consejos

¿De qué forma puede usted identificar los problemas comunes en los datos del alimentador que pueden causar no convergencia?

¿Cómo puede usted localizar el alimentador con más probabilidades de ser problemático’?

¿Cómo puede verificar la precisión de los datos en las áreas problemáticas?

¿Cómo escoge la primera área a verificar?

Función principal que debe utilizar: el reporte de iteraciones.



Ejercicio 6


Load Flow – No Solution Found 2 – Rev1.0.sxst





Descripción

Este alimentador fue importado de un sistema SIG y el análisis de flujo de carga no produce una solución.

Encuentre porqué este sistema no converge.

Localice y resuelva el(los) problema(s).

Use los varios consejos y sugerencias provistos en el documento Consejos en caso de no convergencia (página 23).

Comentarios/Consejos




Consejos

¿Según usted el tramo está correcto?

¿Hay alguna manera de eliminar posibilidades fácilmente?

Funciones principales que debe utilizar: Reporte de iteraciones y Explorador de red.



Consejos en caso de no convergencia

Si obtiene el mensaje de error No se halló ninguna solución después de ejecutar un análisis de flujo de carga en CYMDIST, es probable que se trate de un problema de no convergencia. Aquí se explica cómo

interpretar la información devuelta por el Reporte de iteraciones para localizar el problema y resolverlo.

Paso 1

Verifique si usted es el único que experimenta ese problema. Si es el caso, el problema podría ser una base de datos corrupta o un ajuste INI no válido.

Paso 2

Use el Reporte de iteraciones de CYMDIST para ayudarle a localizar el problema.

Abajo se listan los tipos diferentes de resultados con sus significados posibles:

1. Delta V máximo aumenta lentamente en un tramo no situado en una extremidad (significa que hay

un tramo antes y otro después). En general esto indica un problema de impedancia localizado (carga con alta impedancia, conductor, etc.). Si el tramo no tiene otro tramo que lo sigue, puede tratarse de un problema más generalizado como impedancias de línea o cable incorrectas a través del sistema. Para terminar verifique la longitud de las líneas que también pueden provocar tal problema.

2. El Delta V máximo disminuye y después se mantiene estable arriba del nivel de tolerancia. Normalmente esto sucede cuando se tiene un regulador con bajo ancho de banda.

3. Delta V máximo disminuye lentamente. Reduzca la tolerancia o aumente el número máximo de iteraciones. Verifique la carga en el alimentador.

4. El Delta V máximo sube y baja sin estabilizarse nunca.

Verifique si hay una carga con alta impedancia o un regulador cerca del tramo indicado. Si encuentra un regulador, asegúrese que configuró el umbral inverso (si el regulador es reversible) a un valor razonable (0.01% es un valor demasiado pequeño) y que el valor del ancho de banda tampoco sea demasiado pequeño.

Pasos para probar

Baje el factor de carga. Si esto funciona, significa que la carga de la red era demasiado elevada.

Asegúrese que todas las tensiones e impedancias sean congruentes entre ellas (una tensión incorrecta

en un condensador podría alterar el comportamiento del sistema).

Desactive todos los condensadores. Si esto funciona, asegúrese que solamente los condensadores activos de su sistema estén conectados en CYMDIST.

Aumente el nivel de ajuste de cargas. Si esto funciona, usted tiene tal vez un problema con su modelo

de carga o la carga no corresponde a su modelo seleccionado (o ciertos dispositivos dentro. Si usted tiene un regulador, considere esto en su modelo).

¿Cuáles son las áreas más problemáticas?

Impedancias de línea (este es uno de los problemas más comunes)

Valores incorrectos en reguladores/transformadores, especialmente anchos de banda y umbrales

Estado/datos del condensador, especialmente la tensión nominal ya que esto afecta los resultados

Estado del interruptor

Modelo de carga

Estado/datos del motor

Unidades de datos (pies en vez de millas, metros en vez de pies, tensión línea-línea en vez de línea-

neutro).



Cortocircuito


Varios parámetros pueden influenciar los resultados de un análisis de cortocircuito. El primer ejercicio de esta serie ha sido diseñado para ayudar al usuario a familiarizarse con el efecto de estos parámetros. También se verá la visualización de resultados y cómo interpretarlos.

El análisis de flujo de falla sirve para calcular la tensión y el flujo de corriente que resulta de una situación de falla en una red de distribución de energía eléctrica. Las corrientes pueden después ser comparadas a los valores nominales de funcionamiento y de capacidad de los equipos del sistema para asegurarse de poder eliminar la falla con los dispositivos de protección antes que ocurra daño en los

equipos, para reducir el tiempo de interrupción y para mejorar el funcionamiento seguro de la red de distribución eléctrica.

Objetivos

Aprender a interpretar las diferentes palabras claves del cortocircuito

Entender el impacto de la tensión de pre-falla en los resultados

Saber cómo utilizar el flujo de falla para determinar la contribución de un generador

Familiarizarse con:

o El análisis de cortocircuito

o El análisis de flujo de falla

Esta parte consta de dos ejercicios:

1. Cortocircuito

2. Flujo de falla



Ejercicio 7


Short Circuit – Rev1.0.sxst

Cortocircuito


Carpeta “Cortocircuito”


Descripción

Los objetivos de este ejercicio son ejecutar un análisis de cortocircuito usando una impedancia de falla e interpretar los resultados apropiadamente. También se repasa el concepto de tensión de pre-falla y su impacto.

1. Ejecute varios análisis de cortocircuito sucesivos usando cada vez una impedancia de falla diferente, tal como se indica en el cuadro siguiente. El modo de cálculo debe ser Niveles de cortocircuito en todos los

nudos y barras.

Simulación Impedancia de falla Zg Impedancia de falla Zf

R (ohmios) X (ohmios) R (ohmios) X (ohmios)

1 0 0 0 0

2 13.33 0 13.33 0

3 5 6.7 5 6.7

4 50 0 50 0

5* 50 0 50 0

2. Llene el cuadro de resultados de la página siguiente.

* Use la tensión de servicio como la tensión de pre-falla.



Resultados

¿Puede usted explicar las discrepancias entre los resultados de las dos últimas simulaciones?

Simulación Falla mínima en la red (A) Falla máxima en la red (A)

LT LLL LT LLL

1

2

3

4

5



Ejercicio 8


Fault Flow – Rev1.0.sxst

Flujo de falla


Carpeta “Short-Circuit”


Descripción

Los servicios eléctricos de Halibut desean estudiar el impacto de una falla en un punto específico de todo el sistema. También desean conocer la contribución del generador a la falla.

1. Ejecute un flujo de falla LLL (dominio de fase) en el nudo 13075 con el generador en el tramo 14734 desconectado. Anote la corriente de falla del tramo 13075 en el cuadro de resultados de abajo.

2. Repita el paso 1 pero esta vez con el generador en el tramo 14734 conectado. Anote la corriente de

falla del tramo 13075 en el cuadro de resultados de abajo.

3. Determine la contribución del generador a la corriente de falla observando los resultados del tramo 13152. Anote la corriente de falla en el cuadro de abajo.

4. Repita los pasos 1, 2 y 3 para las fallas LLT (AB), LL (AB) y LT (A).

Resultados

Tipo de falla

Corriente de falla con el generador desconectado (mayoría de amps en 1

fase)

Corriente de falla con el generador conectado

(mayoría de amps en 1 fase)

Contribución del generador a la corriente de falla

(mayoría de amps en 1 fase)

LLL

LLT

LL

LT



Balance de carga


En general, un sistema desequilibrado puede soportar mayores pérdidas mientras que se observan más condiciones de baja tensión y de sobrecarga. El balance de carga puede por consecuencia constituir un método eficaz y económico para mejorar pérdidas y reducir condiciones anormales. Por supuesto, CYMDIST le puede ayudar a reequilibrar su sistema.

Objetivos

Entender el efecto de un sistema desequilibrado sobre las pérdidas.

Familiarizarse con el análisis de balance de carga de CYMDIST.


1. Balance de carga



Ejercicio 9


Load Balancing – Rev1.0.sxst

Balance de carga


Carpeta “Load Balancing”


Descripción

Un análisis de flujo de carga revela que el alimentador se encuentra seriamente desequilibrado.

1. Anote las pérdidas de sistema iníciales, el número de condiciones de baja tensión y el número de sobrecargas en el cuadro de resultados de la página siguiente.

2. Ejecute varios análisis de balance de carga usando diferentes objetivos y exigencias mínimas dadas en el cuadro de abajo.

Simulación Objetivo Fasaje a incluir

Reducción mínima de

pérdidas kW

kVA promedio desequilibrio

mínimo

Corriente o Tensión mínima

Factor mínimo de

desequilibrio

1 Minimizar las pérdidas (kW)

1Φ,2Φ 1 N/A N/A N/A

2 Minimizar las pérdidas (kW)

1Φ,2Φ 0.1 N/A N/A N/A

3 Equilibrar las

cargas (kVA)

1Φ,2Φ N/A 1 N/A N/A

4 Equilibrar las cargas (kVA)

1Φ,2Φ N/A 0.1 N/A N/A

5 Equilibrar la corriente (A)

1Φ,2Φ N/A N/A 1 1%

6 Equilibrar la

corriente (A)

1Φ,2Φ N/A N/A 0.1 0.1%

Abreviaciones:

1Φ: Monofásico

2Φ: Bifásico

3. Después de cada simulación, ejecute un análisis de flujo de carga y llene el cuadro de resultados de la página siguiente.

IMPORTANTE: ¡DESHAGA (anule) todos sus cambios después de cada simulación!



Resultados

Simulación Número de cambios de

fases

Pérdidas de sistema (kW)

Número de condiciones de baja

tensión (mayoría en1 fase)

Número de condiciones de

sobrecarga (mayoría en 1 fase)

No balancea

1

2

3

4

5

6



Ubicación óptima de condensadores


El hecho de conectar baterías de condensadores a la red de distribución de energía eléctrica puede mejorar la tensión y las pérdidas. CYMDIST puede determinar la o las ubicaciones óptimas ubicando las baterías de condensadores en función de los diferentes parámetros.

Objetivos

Entender el análisis de ubicación óptima de los condensadores

Familiarizarse con:

o Objetivos y restricciones

o Talla de la batería de condensador

o Niveles de carga


1. Ubicación de condensadores



Ejercicio 10


Capacitor Placement – Rev1.0.sxst



Carpeta “Capacitor Placement”


Descripción

Un análisis de flujo de carga a una carga de 85 % revela que el alimentador está experimentando grandes pérdidas y una condición de baja tensión localizada en dos fases.

1. Anote las pérdidas de sistema iníciales y el número de condiciones de baja tensión en el cuadro de resultados de la página siguiente.

2. Trate de corregir los problemas usando el análisis de ubicación de condensadores.

a. Use los siguientes parámetros de análisis:

Objetivo: Minimizar las pérdidas en kW

Bancos de condensadores disponibles: 300, 600, 900 y 1200 kVAR total

Niveles de carga:

Condición de carga Carga (%)

Factor de potencia

deseado (%)

Tiempo de la carga (% del

año)

Carga ligera 20 100 10

Carga normal 85 100 80

Carga pico 100 100 10

b. Ejecute las simulaciones siguientes:

Simulación Corriente de falla

máxima Número de instalaciones

1 N/A N/A

2 1200 N/A

3 N/A 1

4 N/A 2

3. Después de cada simulación, aplique las baterías de condensadores sugeridas para la carga normal (85 %) y ejecute un análisis de flujo de carga a una carga de 85 %. Llene el cuadro de resultados de la página siguiente.

IMPORTANTE: ¡DESHAGA (anule) todos sus cambios después de cada simulación!



Resultados

Simulación Número de nuevas

baterías de condensadores

Pérdidas de

sistema (kW)

Número de condiciones de baja

tensión (la mayoría en 1 fase)

Ningún

condensador

1

2

3

4

¿Puede usted mejorar aún más las pérdidas? ¿Cómo?



Arranque de motor


El análisis de arranque de motor consta de dos partes distintas: el análisis de rotor bloqueado y el análisis de tamaño máximo de arranque. El primero simula los huecos de tensión que los arranques de motores provocarán en los sistemas de distribución de energía eléctrica mientras que el segundo estima la máxima talla de motor que puede arrancarse en un tramo dado.

Objetivos

Familiarizarse con el análisis de rotor bloqueado

Familiarizarse con el análisis de tamaño máximo de arranque


1. Arranque de motor



Ejercicio 11

Archivo de estudio asociado autónomo

Motor Starting – Rev1.0.sxst

Arranque de motor


Carpeta “Motor Starting”


Descripción

Los servicios eléctricos de Halibut desean estudiar el efecto del arranque del motor de inducción en una red de distribución de energía eléctrica.

1. Cree un motor de inducción en la base de datos de los equipos. El motor debe tener las características siguientes:

ID: MOTOR_4.16_KVLL

Tipo de motor: Trifásico

Potencia mecánica: 1000 hp

Tensión nominal: 4.16 kVLL

Rendimiento: 87 %

Factor de potencia: 85 %.

Impedancia de régimen subtransitorio: calcular a partir de los datos de rotor bloqueado

Factor de potencia del rotor bloqueado: 20 %

Código NEMA: E

2. Instale el motor en el tramo 14733 en el nudo de destino. Configure su estado a ROTOR BLOQUEADO y el número de arranques por día a 1.

3. Ejecute un análisis de rotor bloqueado.

4. ¿Puede arrancar el motor?

5. Estime el tamaño máximo del motor que se puede arrancar en este lugar usando el análisis de tamaño

máximo de arranque.

6. Pruebe los diferentes arrancadores disponibles de manera a arrancar el motor original (Motor_4.16_KVLL) sin causar un hueco de tensión mayor que 9%.



Uso de CYMDIST


La misión de cada compañía eléctrica es suministrar energía eléctrica de forma segura y muy fiable a sus clientes. Consecuentemente los planificadores de redes de distribución deben atender distintos tipos de problemas relativos a la tensión en su red. Por supuesto, CYMDIST le brinda una amplia gama de análisis y herramientas que le ayudarán en esta tarea.

Objetivos

Usar los distintos análisis y herramientas de CYMDIST para corregir los problemas de tensión en la red.

Esta parte consta de cuatro ejercicios:

1. Resultados cuestionables – Parte 1

4. Resultados cuestionables – Parte 2

3. Mejora de la calidad de la tensión en la red de distribución – Parte 1

4. Mejora de la calidad de la tensión en la red de distribución – Parte 2



Ejercicio 12


Questionable Results 1 – Rev1.0.sxst

Resultados cuestionables – Parte 1


Carpeta “Engineering Cases\Level Beginner”


Descripción

Este alimentador genera resultados cuestionables al nivel de la subestación.

Encuentre porqué el sistema suministra tantos VAR a la subestación y resuelva el problema.

Comentarios/Sugerencias




Consejos

Verifique las opciones de presentación visual, podría serle útil.

¿Qué es lo que podría inyectar VARs?



Ejercicio 13







Descripción

Este alimentador da resultados cuestionables a través de todo el sistema.

Encuentre porqué el sistema presenta una condición general de baja tensión y resuelva el problema.

Comentarios/Sugerencias




Consejos

Pida que se muestren las condiciones anormales.

¿La condición de baja tensión es el único problema en este sistema?

¿Qué puede causar una baja tensión?



Ejercicio 14


Improving Voltage 1 – Rev1.0.sxst

Mejora de la calidad de la tensión en la red de distribución – Parte 1


Carpeta “Engineering Cases\Level Advanced”

Solución: N/A

Descripción

Esta red ha experimentado problemas de baja tensión en una fase a lo largo del año. El alimentador fue

creado hace algunos años y varios elementos fueron agregados desde entonces.

Mejore la calidad de la tensión de la forma más rentable en base a su experiencia. Se sugieren las siguientes medidas correctivas y sus costos asociados:

Medida correctiva Costo (k$)

Transferencia de carga 2.5 k

Corrección del desequilibrio de carga 5 k

Instalación del condensador shunt 15/kVAR

Reemplazo del conductor de línea 50 k/km

Adición de fase(s) 20 k/km

Reubicación del regulador de tensión 30 k

Instalación del regulador de tensión 100 k

Use un enfoque de optimización basado en la minimización de las pérdidas de la distribución. Considere el costo de la solución, la reducción de pérdidas y el costo de la energía. Se utilizará un periodo de un año para evaluar la rentabilidad del proyecto.

Llene el cuadro de condiciones iniciales.

Utilice el cuadro de la página siguiente para anotar los resultados de su trabajo.

Resultados

Condiciones iniciales

Costo de la energía ($/kWh)

Pérdidas (kW)



Resultados

Paso Medida correctiva

aplicada Costo (k$)

Pérdidas (kW)

Reducción de

pérdida (kW)

Economías (k$/año)

Ganancia (k$/año)



Ejercicio 15


Improving Voltage 2 – Rev1.0.sxst

Mejora de la calidad de la tensión en la red de distribución – Parte 2


Carpeta “Engineering Cases\Level Advanced”

Solución: N/A

Descripción

La siguiente red fue enviada a CYME durante una llamada de asistencia técnica. CYME encontró que

constituye un problema interesante. Hemos alterado la red para ponerla en mala situación con el fin de mostrarle algunas de las funcionalidades de CYMDIST.

Mejorar la calidad de la tensión usando la manera más rentable en base a su experiencia. Se sugieren las medidas siguientes con sus costos asociados:

Medida correctiva Costo ($)

Transferencia de carga 2.5 k

Corrección del desequilibrio de carga 5 k

Instalación del condensador Shunt 15/kVAR

Reemplazo del conductor de línea 50 k/km

Adición de fase(s) 20 k/km

Reubicación del regulador de tensión 30 k

Instalación del regulador de tensión 100 k

Use un enfoque de optimización basado en la minimización de las pérdidas de la distribución . Considere el costo de la solución, la reducción de pérdidas y el costo de la energía. Se utilizará un periodo de un año para evaluar el rendimiento del proyecto.

Llene el cuadro de condiciones iniciales.

Podrá usar el cuadro de la próxima página para anotar los resultados de su trabajo.

Resultados

Condiciones iniciales

Costo de la energía ($/kWh)

Pérdidas (kW)



Resultados

Paso Medida correctiva

aplicada Costo (k$)

Pérdidas (kW)

Reducción de

pérdidas (kW)

Economías (k$/año)

Ganancia (k$/año)



Creación y uso de un nuevo símbolo de dispositivo


Aún si CYMDIST cuenta con una extensa biblioteca de símbolos que contiene más de 150 símbolos a veces se necesita crear nuevos símbolos y hasta personalizar los existentes. Para esto, CYMDIST provee una herramienta llamada el Editor de símbolos CYME.

Objetivos

Familiarizarse con el Editor de símbolos de CYME

Aprender a asignar un símbolo recién creado a un tipo determinado de equipo


1. Creación y uso de un nuevo símbolo de dispositivo



Ejercicio 16


N/A



N/A


Descripción

Usted desea usar el símbolo siguiente par los motores de inducción de su red. Por supuesto, este símbolo no se encuentra en la biblioteca de símbolos predefinidos de CYMDIST.

1. Cree un nuevo símbolo usando el Editor de símbolos de CYME.

2. Asigne el nuevo símbolo al tipo de equipo correcto.

3. Instale un motor de inducción en un tramo para ver el símbolo recién creado.



Parte 2 - Soluciones



Solución 1


LoadModeling – Rev1.1.sxst

Modelización de la carga



Ejercicio : página 5

Solución

1. Ejecute una distribución de carga inicial y verifique que no hayan condiciones anormales en la red.

a. Seleccione el menú Análisis > Distribución de carga…, introduzca la demanda tal como se muestra abajo y ejecute la distribución de carga:

b. Pida que se muestren las condiciones anormales. En principio no debe haber ninguna.



Solución

2. Localice los tramos indicados y añada las cargas concentradas:

3. Ejecute otra distribución de carga para examinar el impacto de las nuevas cargas en la red.

a. Introduzca la nueva demanda, tal como se muestra en 1. a).

b. Pida que se muestren las condiciones anormales tal como se muestra en 1. b). Se deberán

detectar condiciones de baja tensión:



Solución

4. Vuelva a ejecutar la distribución de carga con la misma demanda pero esta vez use los factores de carga indicados abajo:

No se deberá detectar ninguna condición anormal.

Cuando observamos el kVA conectado de las cuatro cargas al final del alimentador, notamos que más de 90% es de tipo comercial e industrial. Usando los factores de utilización (60% para el comercial,

20% para el industrial y 100% para el residencial), el peso de los clientes comerciales e industriales se ve significativamente reducido en la distribución de carga. Una menor parte de la demanda se les es distribuida lo que evita que ocurran condiciones anormales.



Solución 2


LoadAllocation – Rev1.1.sxst

Distribución de carga



Ejercicio : página 7

Solución

1. Seleccione el menú Análisis > Distribución de carga… y ejecute la distribución de carga sin reajustar las cargas bloqueadas. Para más detalles, vea la Solución 1 en la página 59:

a. Al nivel de la subestación, los resultados deberían ser:



Solución

b. En el tramo 7313, la distribución de la carga debería ser:

2. Repita el paso 1, pero esta vez use una tolerancia de cálculo de 0.1 %. Los nuevos resultados deberían ser:



Solución

3. Ahora, para reajustar las cargas bloqueadas, simplemente use la opción Desbloquear todas las cargas fijas situada en el cuadro de dialogo principal de la distribución de carga:

La ejecución del análisis de distribución de carga produce resultados extremamente similares al nivel del alimentador (esto es normal ya que la demanda a ser distribuida no cambió). Por supuesto, la diferencia

es más importante al nivel de la carga. Como se muestra en el cuadro de resultados de abajo, la carga distribuida en el tramo 7313 aumentó en promedio de aproximadamente 60%.

Los resultados deberían ser:

Simulación Fase Subestación Carga en el tramo 7313

kVA kVA PF (%)

1

A 3005.2 16.89 95

B 3298.0 19.8 95

C 3096.0 13.46 95

2

A 2999.5 16.83 95

B 3300.5 19.82 95

C 3100.0 13.5 95

3

A 2999.2 25.63 95

B 3298.8 28.04 95

C 3099.3 25.96 95



Solución 3

Archivos asociados

arl – Rev1.0.dwg; Equip – Rev1.0.txt

Creación de una subestación y de un alimentador

Ubicación de los archivos

Carpeta “Network Modeling”

Ejercicio: página 11

Solución

Abajo se indica la secuencia de cuadros de dialogo que se deben abrir y las selecciones que se deben efectuar.

Paso 1 – Configurar una base de datos en formato Microsoft Access

1. Cree una nueva base de datos



Solución

2. Importe los datos de equipos.



Solución

Paso 2 – Configure el factor de escala

Seleccione el menú Archivo > Preferencias… y en la pestaña Interfaz de usuario, ajuste el factor de escala.



Solución

Paso 3 – Mostrar el mapa

Pulse el botón Insertar mapa (o seleccione el menú Mostrar > Mapa de fondo…) para obtener el cuadro de dialogo en el cual podrá cargar los datos del mapa y después pedir que se muestren.



Solución

Paso 4 – Construir la subestación

a. Cree una fuente para la subestación en la base de datos de los equipos.



Solución

b. Cree la subestación SCHOULER_120 en el diagrama unifilar.

En la imagen del mapa, encuentre el área donde instalará la subestación y agrándela usando el Zoom.

Localice la subestación Schouler Ct. y agrándela con el Zoom.



Solución

Pulse el botón Agregar red de la barra de herramientas y haga doble clic sobre el diagrama unifilar en el punto donde desee crear la subestación (es decir al final de Schouler Ct.).

Ajuste el símbolo en la imagen del mapa y después pulse en el nombre de la subestación.



Solución

c. Modelice el circuito de la subestación. Pulse el botón Agregar tramo de la barra de herramientas. El cursor del ratón mostrará la palabra Tramo.

Para crear una barra, seleccione un nudo y use los agarradores para estirarlo.



Solución

Para añadir un conector, pulse en el botón derecho sobre la barra en el lugar donde desee crearla y seleccione el comando Agregar conector. Después de añadido, podrá desplazar el conector a través la barra.

Continúe construyendo la subestación.

Paso 5 – Construir el alimentador

a. Pulse el botón Agregar red de la barra. El cursor del ratón indicará el nuevo modo.



Solución

Haga doble clic en cualquier parte cerca de la subestación pero no encima. En el campo Nombre del alimentador escriba FEEDER_1 y presione Aceptar.

Para conectar el alimentador a la subestación, seleccione el nudo del alimentador pulsando el botón izquierdo del ratón. Mantenga presionado el botón y mueva el cursor sobre la subestación hasta que cambie de color y que el cursor se transforme en cuatro flechas que apuntan hacia adentro. Suelte

entonces el ratón.

b. Seleccione el nudo que desee conectar al diagrama unifilar y luego pulse en Conectar.



Solución

c. Antes de empezar a añadir tramos, seleccione el menú Archivo > Preferencias para configurar la convención de nominación de los tramos. Introduzca la información en el recuadro ID de tramo por omisión, bajo la pestaña Parámetros del sistema.

d. Añada los tramos. Pulse en el botón Agregar tramo de la barra de herramientas. El cursor indicará la palabra Tramo.



Solución

Para construir un tramo con nudos intermedios, haga doble clic para crear el tramo y simplemente mantenga el botón izquierdo presionado después del segundo clic. Oprima la tecla Ctrl del teclado en cualquier parte para crear el nudo intermedio.

Añada los otros tramos del mismo modo.



Solución 4


Load Flow – Rev1.0.sxst

Flujo de carga




Solución

1. Cree los tres modelos de factores de escala de carga.

a. Seleccione el menú Análisis > Flujo de carga…. Bajo el recuadro Factores de regulación de generación y de carga, seleccione Por tipo de carga en el menú desplegable Cargas y pulse el botón Modificar que aparece a la derecha del cuadro de dialogo.

b. En el cuadro de dialogo Factores de regulación de carga (por Tipo de carga), presione Agregar

(signo de suma), escriba el nombre del modelo e introduzca los factores correspondientes.



Solución

2. Cree los tres modelos de carga de sensibilidad de tensión.

a. En el cuadro de dialogo Análisis del flujo de carga, cambie el modelo de carga a Por tipo de carga y presione el botón Modificar situado a la derecha del cuadro de dialogo.

b. En el cuadro de dialogo Modelo de carga función de la tensión (por tipo de carga), presione el botón Agregar (signo de suma), escriba el nombre del modelo y los factores correspondientes.

3. Ejecute la primera simulación.



Solución

4. Para obtener los resultados requeridos para llenar el cuadro, genere el Reporte Sumario – Flujo de carga.

a. Seleccione el menú Reporte > Reporte de los cálculos…, verifique el reporte y pulse Aceptar.



Solución

b. Cuando efectúe simulaciones subsecuentes, el reporte se podrá generar automáticamente. En el cuadro de dialogo Análisis del flujo de carga, seleccione la pestaña Salida. En el recuadro Reporte, marque la casilla de opción Seleccionar y añada el Flujo de carga – Reporte sumario.


Simulación Pérdidas de

sistema (kW)

Número de condiciones de baja tensión (la

mayoría en 1 fase)

Peor tensión (%)


mayoría en 1 fase)

Peor carga (%)

1 386.84 0 97.33 26 135.04

2 608.25 348 95.70 52 169.24

3 22.37 0 102.79 0 32.53

4 384.67 0 97.36 26 134.75

5 601.36 348 95.77 51 168.41

6 22.65 0 102.78 0 32.74

7 391.51 0 97.26 26 135.67

8 622.51 352 95.57 54 170.95

9 21.81 0 102.81 0 32.11



Solución 5


Load Flow - No Solución Founds 1 – Rev1.0.sxst





Solución

1. Ejecute el análisis de flujo de carga. El Reporte de errores de simulación aparecerá automáticamente:

La tercera línea del reporte menciona que el regulador U1C1D-2 del tramo CYME_357_CP_1 se encuentra fuera del ancho de banda. Pulse en el hiperenlace Regulator: U1C1D-2 bajo la columna

Dispositivo para abrir el cuadro de dialogo Propiedades del tramo del tramo CYME_357_CP_1 y pida que se muestren los ajustes del regulador.

¿Alguno de los datos le parece inhabitual? El ancho de banda es 0.0 V. Fíjelo a 2.0 V.

2. Ejecute el análisis de flujo de carga para ver si la corrección hecha en el paso 1 ayuda a que converja el análisis.



Solución

Como no ayuda, vuelva a ejecutar el análisis, pero esta vez muestre en pantalla el Reporte de iteraciones. Simplemente verifique la opción correspondiente en la pestaña Salida del cuadro de dialogo Análisis del flujo de carga. Network: A_FEEDER

Iteration Max. dV(%) Location

1 119.195 CYME_425_CP_1

2 145.600 CYME_425_CP_1

3 189.651 CYME_425_CP_1

4 225.264 CYME_425_CP_1

5 267.721 CYME_425_CP_1

6 317.670 CYME_425_CP_1

7 377.561 CYME_425_CP_1

8 449.419 CYME_425_CP_1

9 534.733 CYME_425_CP_1

10 637.525 CYME_425_CP_1

11 760.065 CYME_425_CP_1

12 907.159 CYME_425_CP_1

13 1081.984 CYME_425_CP_1

14 1288.298 CYME_425_CP_1

15 1533.102 CYME_425_CP_1

16 1824.409 CYME_425_CP_1

17 2171.040 CYME_425_CP_1

18 2582.113 CYME_425_CP_1

19 3070.487 CYME_425_CP_1

20 3651.090 CYME_425_CP_1

21 4341.410 CYME_425_CP_1

22 5162.325 CYME_425_CP_1

23 6138.491 CYME_425_CP_1

24 7299.252 CYME_425_CP_1

25 8679.510 CYME_425_CP_1

26 10320.769 CYME_425_CP_1

27 12272.385 CYME_425_CP_1

28 14593.045 CYME_425_CP_1

29 17352.530 CYME_425_CP_1

30 20633.823 CYME_425_CP_1

31 24535.597 CYME_425_CP_1

32 29175.179 CYME_425_CP_1

33 34692.088 CYME_425_CP_1

34 41252.225 CYME_425_CP_1

35 49052.858 CYME_425_CP_1

36 58328.560 CYME_425_CP_1

37 69358.261 CYME_425_CP_1

38 82473.636 CYME_425_CP_1

39 98069.076 CYME_425_CP_1

40 116613.552 CYME_425_CP_1

41 138664.715 CYME_425_CP_1

42 164885.667 CYME_425_CP_1

43 196064.898 CYME_425_CP_1

44 233139.998 CYME_425_CP_1

45 277225.854 CYME_425_CP_1

46 329648.172 CYME_425_CP_1

47 391983.344 CYME_425_CP_1

48 466105.851 CYME_425_CP_1

49 554244.633 CYME_425_CP_1

50 659050.112 CYME_425_CP_1

51 783673.894 CYME_425_CP_1

52 931863.542 CYME_425_CP_1

53 1108075.270 CYME_425_CP_1

54 1317607.942 CYME_425_CP_1

55 1566762.418 CYME_425_CP_1

56 1863031.024 CYME_425_CP_1

57 2215322.857 CYME_425_CP_1

58 2634231.689 CYME_425_CP_1

59 3132354.533 CYME_425_CP_1

60 3724670.446 CYME_425_CP_1

Voltage drop Solución was not found for network A_FEEDER

Esto indica probablemente un problema localizado cerca del tramo CYME_425_CP_1. Tal como lo explicamos en la sesión de capacitación y en el documento Consejos en caso de no convergencia (página 23), un Delta V que aumenta en un punto específico indica un problema de impedancia o una carga muy alta en dicho tramo.

3. Pulse en el tramo CYME_425_CP_1 para ver si tiene alguna anomalía.

a. Use el campo Buscar en la pestaña Vista detallada de la barra del Multi-Explorador para localizar el tramo.



Solución

b. Después de haberlo encontrado, abra el cuadro de dialogo Propiedades del tramo. Verifique los ajustes de la carga concentrada.

Observe el valor de la potencia aparente. ¿No le parece un poco sospechosa?

c. Haga este simple cálculo:

Tensión nominal = 14.4 kV LN

AkV

MVA

V

PI 57.555

4.14

8

Puesto que la línea eléctrica aérea en dicho tramo tiene una capacidad de 340A, usted puede suponer que la carga mostrada aquí es incorrecta. Además la capacidad conectada es de solamente 25 kVA.

Aquí parece que la potencia aparente se introdujo en VA en vez de en kVA. El valor correcto debería ser probablemente 8 kVA.

4. Ejecute otro flujo de carga. Ahora verá que convergirá en siete iteraciones.



Solución 6

Archivo de estudio asociado autónomo

Load Flow – No Solución Found – Rev1.0.sxst





Solución

1. Ejecute el análisis de flujo de carga. El Reporte de errores de simulación aparece automáticamente en pantalla:

La tercera línea del reporte menciona que el regulador U1C1D-2 del tramo CYME_711_CP_2 se encuentra fuera del ancho de banda. Oprima el hiperenlace Regulator: U1C1D-2 bajo la columna Dispositivo y obtendrá el cuadro de dialogo Propiedades del tramo del tramo CYME_711_CP_2 que

mostrará la configuración del regulador.

Aquí los datos hacen sentido. El ancho de banda es pequeño pero no debe impedir que el análisis converja.



Solución

2. Ejecute el análisis y pida el Reporte de iteraciones. Simplemente, marque la casilla correspondiente bajo la pestaña Salida del cuadro de dialogo Análisis de flujo de carga.

Network: THE_SAME_FEEDER

Iteration Max. dV(%) Location

1 44.620 CYME_1197_CP_2

2 18.212 CYME_601_CP_2

3 32.010 CYME_1003_CP_2

4 37.621 CYME_1197_CP_2

5 41.042 CYME_1197_CP_2

6 50.529 CYME_1197_CP_2

7 54.786 CYME_1197_CP_2

8 65.513 CYME_1003_CP_2

9 78.759 CYME_1197_CP_2

10 87.388 CYME_1003_CP_2

11 106.080 CYME_1197_CP_2

12 122.121 CYME_1197_CP_2

13 138.023 CYME_1003_CP_2

14 162.071 CYME_1197_CP_2

15 175.941 CYME_1197_CP_2

16 196.639 CYME_1003_CP_2

17 222.774 CYME_1197_CP_2

18 238.317 CYME_1197_CP_2

19 265.511 CYME_1003_CP_2

20 300.235 CYME_1197_CP_2

21 321.624 CYME_1197_CP_2

22 329.821 CYME_710_CP_2

23 352.811 CYME_710_CP_2

24 376.434 CYME_710_CP_2

25 400.116 CYME_710_CP_2

26 424.433 CYME_710_CP_2

27 449.695 CYME_710_CP_2

28 476.275 CYME_710_CP_2

29 504.393 CYME_710_CP_2

30 534.155 CYME_710_CP_2

31 565.662 CYME_710_CP_2

32 599.046 CYME_710_CP_2

33 634.389 CYME_710_CP_2

34 671.821 CYME_710_CP_2

35 711.480 CYME_710_CP_2

36 753.458 CYME_710_CP_2

37 797.927 CYME_710_CP_2

38 845.026 CYME_710_CP_2

39 894.901 CYME_710_CP_2

40 947.733 CYME_710_CP_2

41 1003.666 CYME_710_CP_2

42 1062.909 CYME_710_CP_2

43 1125.692 CYME_710_CP_2

44 1192.214 CYME_710_CP_2

45 1262.681 CYME_710_CP_2

46 1337.325 CYME_710_CP_2

47 1416.388 CYME_710_CP_2

48 1500.117 CYME_710_CP_2

49 1588.805 CYME_710_CP_2

50 1682.736 CYME_710_CP_2

51 1782.214 CYME_710_CP_2

52 1887.585 CYME_710_CP_2

53 1999.177 CYME_710_CP_2

54 2117.367 CYME_710_CP_2

55 2242.555 CYME_710_CP_2

56 2375.129 CYME_710_CP_2

57 2515.550 CYME_710_CP_2

58 2664.276 CYME_710_CP_2

59 2821.786 CYME_710_CP_2

60 2988.620 CYME_710_CP_2

Voltage drop Solución was not found for network THE_SAME_FEEDER

El reporte indica que los tramos CYME_1197_CP_2, CYME_1003_CP_2 y CYME_710_CP_2 podrían

tener un problema y que se deben verificar sus datos.



Solución

El examen de los detalles de cada uno de los tres tramos muestra que no tienen ningún problema. Dichos tramos están situados al final del alimentador y no al medio. Según el documento Consejos en caso de no convergencia (página 23), esto podría indicar de una impedancia errónea en las líneas aéreas eléctricas, de una carga de impedancia alta o de una línea demasiado larga.

Empiece por lo más rápido en verificar, es decir la longitud de la línea.

3. Para esto, el Explorador de red le puede ser de gran ayuda. Seleccione el menú Mostrar > Explorador de red. En el cuadro de dialogo Explorador de red, desplácese horizontalmente hasta que vea la columna Longitud y pida que se ordenen por secuencia descendiente o sea del mayor al menor.

Observe el valor más elevado. ¿No le parece un poco sospechoso?

4. Localice este tramo, es decir CYME_192_CP_2, en el diagrama unifilar.



Solución

Por supuesto que no se ve nada bien. El largo o longitud del tramo no parece tener la misma escala que los otros tramos parecidos cercanos.

5. Vuelva a calcular el largo del tramo CYME_192_CP_2 según el factor de escala del modelo, es decir 2.75.

a. Verifique el factor de escala de CYMDIST. Seleccione el menú Archivo > Preferencias… y

diríjase a la pestaña Interfaz de usuario. Asegúrese de haber introducido un factor de escala de 2.75

b. Abra el cuadro de dialogo Propiedades del tramo del tramo CYME_192_CP_2 y oprima el botón Calcular longitud.

La longitud calculada es 0.022399 millas.

6. Ejecute nuevamente el análisis de flujo de carga. Ahora converge en ocho iteraciones.



Solución 7


Short Circuit – Rev1.0.sxst

Cortocircuito


Carpeta “Short Circuit”


Solución

1. Seleccione el menú Análisis > Análisis de fallas > Cortocircuito… y en el cuadro Impedancias de falla, sobre la lengüeta Parámetros, introduzca los valores de impedancia de la primera simulación. Ejecute el análisis.



Solución

2. Para obtener los resultados requeridos para llenar el cuadro, se debe generar el reporte Cortocircuito – Resumen.

a. Seleccione el menú Reporte > Reporte de los cálculos…, marque la casilla correspondiente al reporte y pulse el botón Aceptar.

b. En las simulaciones subsecuentes, el reporte podrá generarse automáticamente. En el cuadro de dialogo Análisis de cortocircuito convencional, seleccione la pestaña Salida. En el cuadro

Reportes, marque la casilla Seleccionar y añada el reporte Cortocircuito - Resumen (por favor refiérase al punto 4. b. de la Solución 4 en la página 80 que contiene otras capturas de

pantalla).

c. Lea atentamente los valores del reporte y llene el cuadro de resultados. Recuerde que en función de la simulación, los valores deben tomarse de una u otra columna.

d. Ejecute las cuato otras simulaciones.



Solución


Simulación Falla mínima en la red (A) Falla máxima en la red (A)

LT LLL LT LLL

1 1146.5 1980.7 6593.7 11836.0

2 430.3 469.7 529.2 535.5

3 495.8 602.0 768.7 808.5

4 136.7 139.1 143.3 143.7

5 142.5 145.0 149.4 149.8

Las corrientes de falla se calculan a partir de fórmulas que tienen la forma siguiente: I = V/Z. Por supuesto, I cambia en función de V. En la simulación 4, se usa la tensión de base (12.47 kV), mientras que en la simulación 5, se usa la tensión de servicio o de funcionamiento (13.0 kV). Así, un aumento de

aproximadamente 4.25% en la tensión crea el mismo aumento en la corriente.



Solución 8


Fault Flow – Rev1.0.sxst

Flujo de falla


Carpeta “Short-Circuit”


Solución

1. Ejecute un análisis de flujo de falla LLL en el nudo 13075 con el generador en el tramo 14734 desconectado. Después de terminado el análisis, abra el cuadro Flujo de carga y verifique los resultados del tramo 13075:

2. Repita el paso 1, pero esta vez con el generador en el tramo 14734 conectado. Después de completar este paso, abra el cuadro Flujo de carga y observe los resultados del tramo 13075:

3. Determine la contribución del generador a la corriente de falla observando los resultados del tramo 13152:



Solución

4. Los resultados deberían ser:

Tipo de falla

Corriente de falla con el generador desconectado (la mayoría de amperios en 1

fase)

Corriente de falla con el generador conectado (la mayoría de amperios en 1

fase)

Contribución del generador a la corriente de falla (la mayoría de

amperios en 1 fase)

LLL 3990.3 4878.5 905.8

LLT 3549.7 4352.1 843.0

LL 3455.7 4265.0 846.6

LT 2231.6 2401.5 311.4



Solución 9


Load Balancing – Rev1.0.sxst

Balance de carga


Carpeta “Load Balancing”


Solución

1. Ejecute un análisis de flujo de carga y extraiga la información requerida del Flujo de carga - Reporte sumario (refiérase a la Solución 4 de la página 79 para obtener indicaciones detalladas sobre cómo efectuar dichas operaciones).

2. Ejecute el análisis de balance de carga.

a. Seleccione el menú Análisis > Balance de carga…. Luego, presione la primera pestaña del

cuadro de dialogo Balance de carga, escoja dónde desea que se efectúe el balance, escoja el objetivo y configure los parámetros tal como se le indica.

b. Ejecute la simulación. No se olvide de aplicar los pasos sugeridos por CYMDIST en la pestaña Resultados antes de cerrar el cuadro de dialogo.



Solución

3. Para obtener los resultados requeridos para llenar el cuadro, ejecute un análisis de flujo de carga y genere el Flujo de carga – Reporte sumario.

4. Deshaga sus cambios usando el botón Deshacer cambio que se encuentra en la barra de herramientas principal y repita el mismo proceso con las simulaciones restantes.

En cada una de las seis simulaciones de balance de carga, CYMDIST le sugiere los pasos siguientes:

Simulación 1:

Nombre del tramo Cambio de fase (KVA)

A B C

*CYME_132_LB_1

a A 456.22

Simulación 2:


A B C

*CYME_132_LB_1

a A 456.22

*CYME_279_LB_1

a A 149.69

*CYME_210_LB_1 a C

37.24

Simulación 3:


A B C

*CYME_23_LB_1

a A 511.03

Ningún cambio

*CYME_218_LB_1

a A 108.96

Simulación 4:


A B C

*CYME_23_LB_1

a A 511.03

Ningún cambio

*CYME_218_LB_1

a A 108.96

*CYME_214_LB_1 a B

10.69

*CYME_227_LB_1

a B 5.60

Simulación 5:

Nombre del tramo Refaseo o Cambio de fase (KVA)

A B C

*CYME_23_LB_1

a A 511.03

Ningún cambio

*CYME_218_LB_1

a A 108.96



Simulación 6:

Nombre del tramo Refaseo o Cambio de fase (KVA)

A B C

*CYME_23_LB_1 a A

511.3 Ningún cambio

*CYME_218_LB_1 a A

108.96

*CYME_214_LB_1 a B

10.69

*CYME_227_LB_1 a B 5.6


Simulación Número de cambios de

fases

Pérdidas del sistema (kW)

Número de condiciones de baja tensión (la mayoría

en 1 fase)


mayoría en 1 fase)

Sin balanceo 139.94 265 17

1 1 130.57 0 10

2 3 130.00 0 2

3 2 131.31 0 2

4 4 131.42 0 1

5 2 131.31 0 2

6 4 131.42 0 1



Solución 10


Capacitor Placement – Rev1.0.sxst



Carpeta “Capacitor Placement”


Solución

1. Ejecute un análisis de flujo de carga con factores de escala de 85% para las cargas (P=Q). Extraiga la información requerida del reporte Flujo de carga– Reporte sumario (refiérase a Solución 4 en la página 79 para obtener instrucciones detalladas sobre cómo efectuar dichas operaciones).

2. Seleccione el menú Análisis > Ubicación óptima de condensadores….

a. Seleccione el objetivo Reducir las pérdidas en kW.

b. Bajo la pestaña Baterías condens., defina los tamaños de los bancos de condensador que el análisis tomará en cuenta:



Solución

c. En la pestaña Niveles carga, introduzca la información sobre las condiciones de carga que se proporciona a continuación:

d. Ejecute la simulación.

e. En la pestaña Resultados, aplique los condensadores sugeridos por CYMDIST y cierre el cuadro de dialogo.

3. Ejecute un análisis de flujo de carga y genere el reporte Flujo de carga – Reporte sumario, de modo a obtener los resultados requeridos para llenar el cuadro de resultados.

4. Anule sus cambios con el botón Deshacer cambio situado en la barra de herramientas principal y repita el mismo proceso con el resto de las simulaciones.



Solución


Simulación

Número de nuevos bancos

de condensadores


Número de condiciones de baja tensión (la

mayoría en 1 fase)

Sin condensador 116.40 95

1 4 100.30 0

2 1 101.70 0

3 1 101.70 0

4 2 100.6 0

Las pérdidas podrían mejorarse aún más balanceando el alimentador antes de considerar la instalación de los bancos de condensadores. Al utilizar el objetivo Reducir las pérdidas en kW, deberían obtenerse los siguientes resultados:


A B C

*CYME_398_CP_1 a C

196.08

*CYME_500_CP_1

a C 81.19

*CYME_164_CP_1 a C

82.44

*CYME_646_CP_1 a B

174.71

*CYME_149_CP_1 a C

69.24

Y estos deberían ser los resultados del flujo de carga ejecutado después del análisis de ubicación optima de condensadores:

Simulación

Número de nuevos bancos

de condensadores


Número de condiciones de baja tensión (la mayoría en 1 fase)

5 4 97.34 0



Solución 11


Motor Starting – Rev1.0.sxst

Arranque de motor


Carpeta “Motor Starting”


Solución

1. Cree un motor de inducción en la base de datos de los equipos. Seleccione el menú Equipo > Motor > Motor de inducción. En el cuadro de dialogo Motor de inducción, pulse en el botón Agregar (signo de suma) para crear un nuevo elemento e introducir todos los parámetros proporcionados.

2. Instale el motor de inducción recién creado en el tramo 14733. Ubique el tramo 14733, selecciónelo y abra el cuadro de dialogo Propiedades del tramo. Agregue un motor de inducción, escoja el Nombre

del motor creado en el paso 1 y después configure su estado a ROTOR BLOQUEADO. Asegúrese también que el número de arranques por día se haya puesto a 1.



Solución

3. Seleccione el menú Análisis > Arranque de motor > Rotor bloqueado… para abrir el cuadro de dialogo

correspondiente:

Al pulsar el botón Ejecutar obtendrá automáticamente los reportes Resumen del análisis del rotor bloqueado y Análisis de rotor bloqueado – Detallado. El primero contiene la información pertinente en lo que se refiere a este ejercicio:



Solución

4. Como el hueco de tensión real debido al arranque es superior al hueco de tensión máximo debido al arranque, los resultados se indican en rojo. Por lo tanto, con los parámetros y restricciones reales, el motor no puede ser arrancado.

5. Seleccione el menú Análisis > Arranque de motor > Tamaño máximo de arranque… y ejecute el análisis con los parámetros siguientes:



Solución

El cuadro Análisis de tamaño máximo de arranque deberá dar las siguientes características de motor para el lado carga del tramo 14733:



Solución 12







Solución

1. Ejecute un análisis de flujo de carga y pida que se muestre el flujo de la potencia reactiva, usando el botón correspondiente de la barra de herramientas:

El diagrama unifilar debería tener este aspecto:



Solución

Usando las flechas, se puede rastrear la fuente de la potencia reactiva.

Como se muestra arriba, hay una batería de condensadores en esta localización. Abra el cuadro de dialogo Propiedades del tramo para ver sus parámetros.

Observe la potencia nominal. ¿No le parece sospechosa? En realidad el banco tiene probablemente un total de 1200 kVAR, no por fase. Cámbielo a 400 kVAR/fase.

2. Ejecute un análisis de flujo de carga. El flujo de potencia en la subestación ahora es mucho más

razonable.



Solución 13





Carpeta “Engineering cases\Level Beginner”


Solución

1. Ejecute un análisis de flujo de carga y pida que se muestren las condiciones anormales. La primera pareja de tramos situados aguas abajo de la subestación están sobrecargados. Oculte las condiciones anormales y en la pestaña Mostrar de la barra del Multi-Explorador, seleccione la Codificación por color Colorear por capacidad de conductor (amperios.



Solución

La mayor parte de la línea principal ha sido construida usando conductores con una capacidad de conducción entre 500 y 1000 A, salvo al principio del alimentador donde los conductores tienen una capacidad entre 100 y 250 A. Se nota claramente que algunos conductores no han sido bien seleccionados.

Una inspección más detallada muestra que los tramos sobrecargados se componen de dos modelos de

línea diferentes, 300AL y 8A, con una capacidad de 129 A y de 609 A respectivamente. Sin embargo, los dos primeros tramos del alimentador que no tienen el mismo comportamiento usan el modelo de línea 477AL con capacidad de 825 A.

2. Cambie los conductores de los tramos sobrecargados usando la herramienta Reconfiguración.

Seleccione el menú Editar > Reconfigurar tramos. El cursor del ratón cambiará a Config.

a. En el cuadro de dialogo Reconfiguración, seleccione toda el área sobrecargada, es decir desde el tramo CYME_3_CP_4 hasta el tramo CYME_49_CP_4.

b. Seleccione la acción Cambiar de conductor y después escoja el tipo y el Nombre del nuevo

conductor, es decir Línea aérea y 477AL, respectivamente.

3. Ejecute un análisis de flujo de carga. No deberá haber ninguna condición anormal.



Solución 16


N/A



N/A


Solución

Solución Paso 1 – Crear el nuevo símbolo

1. Abra el Editor de símbolos de CYME seleccionando el menú Archivo > Herramientas > Editor de símbolos.



Solución

Si desea añadir un nuevo símbolo a la biblioteca que usa en ese momento CYMDIST, verifique hacia qué archivo apunta. Seleccione el menú Archivo > Preferencias… y en la pestaña Archivos actualizados, busque el elemento Biblioteca de símbolos. Anote su ruta de acceso y nombre de archivo.

2. En el editor de símbolos de CYME, seleccione el menú Archivo > Nuevo. Obtendrá una lista de símbolos como la mostrada abajo:

3. Para crear un nuevo símbolo, seleccione el menú Editar > Nuevo símbolo. Después, en el cuadro de dialogo Propiedades del símbolo, seleccione el tipo Motor de inducción y pulse Aceptar.



Solución

Se abrirá una ventana en la que podrá dibujar el nuevo símbolo.

4. Dibuje el símbolo, tal como desea que aparezca en CYMDIST. Recuerde que el símbolo se alineará en

CYMDIST como si el tramo fuese horizontal en el editor de símbolos. Por ejemplo, si desea que el símbolo del motor se muestre como en la descripción del problema de la página 53, debería verse así:



Solución

5. Cuando termine de dibujar el símbolo, guarde los cambios seleccionando el menú Archivo > Guardar como. Guarde el archivo ingresando la ruta de acceso y el nombre de archivo descritos en el paso 1.

Solución Paso 2 – Atribuir el nuevo símbolo

1. Ya que hemos actualizado la biblioteca de los símbolos, ahora tenemos que recargarla.

a. Seleccione el menú Archivo > Preferencias…

b. En la pestaña Archivos personalizados, pulse el botón Volver a cargar la biblioteca de símbolos.

2. Para atribuir el nuevo símbolo, seleccione el menú Mostrar > Opciones de visualización….

a. Presione el botón Modificar… en el cuadro de grupo Símbolos.

b. En el cuadro de dialogo Símbolos – Símbolos predeterminados, localice el motor de inducción en el recuadro Símbolos que mostrar situado a la mano izquierda. Pulse en el símbolo que aparece a la mano derecha del cuadro de dialogo.



Solución

c. En el cuadro de dialogo Selección de símbolos, seleccione el símbolo recién creado. Si no

puede ver el nuevo símbolo, presione el botón Refrescar situado en la parte inferior del cuadro de dialogo.



Solución

Solución Paso 3 – Use el nuevo símbolo

1. Si usted añade un motor de inducción a un tramo o si mira un motor de inducción ya existente en la red, verá que ya se estará usando el nuevo símbolo:

training manual es - exercises solutions - cymdist 5-04 - rev 1-1.pdf

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