Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica IV CT-4311 Abril-Julio 2010


 Primer Parcial 28 de Mayo 25% Tarea 5%

Segundo Parcial 11 de Junio 30% Tarea 5%

Tercer Parcial 16 de Julio 30% Tarea 5%

Horario:

      
  Martes
 7:30-9:30

Miércoles
 11:30-1:30

Viernes 11:30-12:30
  Aula  ENE-121   
Carnet Apellido Nombre Pacial I Parcial II Parcial III Tarea
I		 Tarea
II		 Tarea
III		 Total Definitiva
      25% 30% 30% 5% 5% 5% 100%

Base 5











0538115
 Díaz Erick 23
 25
 22
 3
 5
 5
 83 5
0538260 Gozalez Ivan 20
 18
 20
 3
 0
 5
 66
 4
0538413
 Lon Arturo 18
 20
 20
 3
 0
 5
 66
 4
0538726
 Perilla
 Arcadio
 21
 11
 14
 1
 0
 4
 51
 3
0538992
 Torrealba Steven 19
 25
 25
 3
 0
 5
 77
 4
0639122
 Albánez
 Eduardo
 20
 9
 23
 1
 5
 4
 71
 4

Promedios
20,0
 18,0
 20,5
 2,33
 1,66
 4,66
 68,6
 3,83
 

Tarea No.1 (28-5-10)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311


Una máquina sincrónica de polos salientes de 100 MVA tiene una tensión nominal de 13.2 kV, su factor de potencia nominal es 0.85, la corriente de campo nominal es 550 A y la corriente máxima de campo es 932.2 A. Cuando motoriza un molino de piedras de 50 MW mientras entrega 50 MVAR a una red cuya tensión es de 12.8 kV, requiere una corriente de campo 844.58 A
  1. Determine las reactancias xd y xq de la máquina sincrónica
  2. Calcule las condiciones de operación de la máquina cuando se generan 100 MW a la red
  3. Si se ajusta la corriente de campo a 700 A y se motoriza una carga de 70 MW mientras la tensión es de 13.86 kV, ¿Cuál es la potencia reactiva entregada o absorvida por la máquina y en qué ángulo de carga se encuentra operando el convertidor electromecánico?
  4. Dibuje con el computador el lugar geométrico de las potencias activas y reactivas que puede manejar este convertidor.

Examen No.1 (28-5-10)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

Una máquina sincrónica de polos salientes tiene los siguientes datos de placa:

V n =10 kV Sn=25 MVA cos ϕn=0,77 ifn = 200A f = 60Hz p = 6

Cuando la máquina opera como condensador sincrónico, entregando 19,453 MVAR con tensión nominal en bornes y 324,5A en la bobina de campo que corresponde a la máxima corriente posible en régimen permanente. Determine:

  1. La reactancia del eje directo
  2. La reactancia del eje cuadratura
  3. El punto de operación si la máquina opera como motor inductivo en la convención motor a una tensión de 10,5 kV accionando una carga de 20 MW con una corriente de campo de 146 A
  4. La corriente de campo necesaria para entregar 18 MW y 17 MVAR con tensión de 9,5 kV y los correctivos necesarios para poder operar esta máquina en régimen permanente
  5. Los datos nominales de la máquina si la frecuencia del sistema es de 90 Hz

Tarea No.2 (11-6-10)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

Una máquina sincrónica de rotor liso de 100MV A, 10kV , cosϕ = 0.75, p = 3, f = 60Hz, if = 250A, tiene una reactancia sincrónica de 1,15pu y la reactancia de secuencia cero es 0,2pu. La característica de vacío de esta máquina es:

Ef = 0.6275(1- e-1.5936if)+ 0.5if

Determine:

  1. La característica Potencia eléctrica contra ángulo de carga
  2. La característica Potencia reactiva contra ángulo de carga
  3. Las curvas en “V” para P={0, .2, .4, .6, .8, 1.0}

Nota: Entregar informe, programas y gráficos en formato digital. La mejor tarea será publicada.


Examen No.2 (11-6-10)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

Una máquina sincrónica de polos salientes tiene los siguientes datos de placa:

V n =10 kVSn=100 MVAcos ϕn=0,75ifn = 250AXd = 1,0Xq = 0,6Xσ = 0,2f = 60Hz

La característica de vacío se puede aproximar a la curva:

curva de vacío

Determine:

  1. La corriente de campo máxima (5)
  2. La potencia máxima como condensador sincrónico (5)
  3. El punto de operación con corriente de campo máxima y consumiendo 50MW de la red (5)
  4. La corriente de campo necesaria para operar a potencia nominal con factor de potencia unitario (5)
  5. Para una potencia entregada a la red de 80MW, ¿Cuál será la corriente mínima posible de campo? (5)
  6. Determine el punto de operación cuando la máquina opera con la corriente mínima calculada en el punto anterior, pero consumiendo 50MW (5)

Tarea No.3 (16-7-10)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

1. Una máquina sincrónica de polos salientes de tres pares de polos, tiene los siguientes datos de placa:

  V n =480 V    Sn=5 kVA  cos ϕn=0,8   ifn = 2A   f = 60Hz   J = 0,633Kg ⋅ m2
Xd = 0,95 Xq = 0,6  Lσe = 0,10pu    Xσf = 20%     σa = 0,09    Re = Rf = Ra = 2%

La máquina se encuentra acoplada a una barra infinita cuya tensión es de 504V y entrega a la red 4 kW con factor de potencia 70% capacitivo. Determine:

  1. Las ecuaciones completas de la máquina, expresando todos los parámetros en por unidad de una base coherente y la corriente instantánea después de un cortocircuito brusco, despreciando el efecto de los devanados amortiguadores.
  2. Las corrientes transitorias y subtransitorias aproximadas, si la tensión de la barra infinita se deprime un 15 % y la potencia eléctrica se mantiene prácticamente constante durante la perturbación.
  3. La frecuencia, amplitud y duración de las pequeñas oscilaciones cuando se aplica un escalon del 3 % en el par mecánico.

2. Una máquina sincrónica de polos salientes de cinco pares de polos, tiene los siguientes datos de placa:

V n =13,8 kV Sn=5 MV A cos ϕn=0,85 ifn = 200A f = 60Hz H = 2,0s
Xd = 1,05pu Xq = 0,65pu Lσe = 0,08pu σf = 0,15 Re = Rf = 0,005pu Ra = 3%

La máquina se encuentra acoplada a una barra infinita cuya tensión es de 14,5kV y entrega a la red 4,5MW con la corriente nominal de campo. Determine:

  1. Las ecuaciones completas de la máquina (tensión y par), expresando todos los parámetros en por unidad de una base coherente.
  2. La corriente instantánea después de un cortocircuito brusco, despreciando el efecto de los devanados amortiguadores.
  3. Las corrientes transitorias y subtransitorias aproximadas, si la tensión de la barra infinita se deprime un 20 % y la potencia eléctrica se mantiene prácticamente constante durante la perturbación.
  4. Las corrientes transitorias y subtransitorias aproximadas, durante un cortocircuito en bornes de la máquina.
  5. La frecuencia, amplitud y duración de las pequeñas oscilaciones cuando se aplica un escalón del 5 % en el par mecánico.
  6. Dibuje el diagrama de bloques completo de la máquina con devanados amortiguadores para su modelación transitoria en Simulink con sus correspondientes valores numéricos e incluyendo la ecuación del par.


Examen No.3 (16-7-10)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

Una máquina sincrónica de polos salientes, tiene los siguientes datos de placa:

V n =13,8 kV Sn=100 MV Acos ϕn=0,8ifn = 500A f = 60Hz H = 2,0s
Xd = 0,9pu Xq = 0,6pu σd = 0,1 σf = 0,15 Re = Rf = 0,001pu D = 50

La máquina se encuentra acoplada a una barra infinita con tensión nominal, entregando 50 MW con la corriente de campo máxima. Determine:

  1. Las ecuaciones completas de la máquina (tensión y par), expresando todos los parámetros en por unidad de una base coherente.
  2. La corriente instantánea después de una reducción del 15% de la tensión de la barra infinita, despreciando el efecto de los devanados amortiguadores.
  3. Las corrientes transitorias y subtransitorias aproximadas, si la tensión de la barra infinita se deprime un 15% y la potencia eléctrica se mantiene prácticamente constante durante la perturbación.
  4. Las corrientes transitorias y subtransitorias aproximadas, durante un cortocircuito en bornes de la máquina.
  5. La frecuencia, amplitud y duración de las pequeñas oscilaciones cuando se aplica un escalón del 3% en el par mecánico, considerando el efecto del devanado amortiguador.
  6. Determine el tiempo crítico para el despeje de una falla trifásica en bornes de la máquina considerando el efecto de los devanados amortiguadores.