Evaluaciones del Curso Conversión de Energía Eléctrica IV CT-4311 Enero-Abril 2011


Primer Parcial 4 de Febrero 25% Tarea 5%

Segundo Parcial 25 de Febrero 30% Tarea 5%

Tercer Parcial 1 de Abril 30% Tarea 5%

Horario:

 

  Martes
7:30-9:30 MEU-015

Viernes 9:30-12:30
AUL-106
 

 
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

0336148
Martínez G.
Cynthia
19
15
17
3
1
3
58
3
0538287
Guerra G
Sofía
14
23
16
5
5
5
68
4
0639466
Díaz R.
Andreina
19
16
23
3,5
1
3
65,5
4
0639813
López G.
Arturo
22
16
19
3
1
4
65
4
0639887
Medina M.
Gilmery
17
11
18
3
1
4
54
3
0639893
Meléndez
Marie
21
17
24
5
5
5
77
5
0639995
Orfey A.
Ricardo
15
10
18
0
0
4
47
3
0640003
Osuna A.
Javier
19
15
18
3
1
3
59
3
0640451
Viera U.
Gabriel
21
16
12 5
0
5
59
3
0741094
Le Maitre
Sofía
11
21
24
3
2
4
66
4
0741318
Le Patti
Gianfranco
17
16
18
0
0
4
55
3

Promedios
17,55
16
18,72
3,05
1,55
3,9
38,14 3,46

 

Tarea No.1 (4-2-11)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311


Determine el lugar geométrico de una máquina sincrónica de polos salientes, a partir de datos suministrados por un fabricante. Utilice un programa en algún entorno de su preferencia (Mathematica, MathCad, Octave, Matlab, Fortran, C++, etc). Indique en este diagrama:
  1. Punto nominal
  2. Potencias activas y reactivas
  3. Fuerzas electromotrices máximas y mínimas
  4. Ángulos de carga máximos
  5. Área de operación en corriante de armadura, potencia aparente y fuerza electromotriz
Notas:
  1. Los ejemplos utilizados deben ser individuales, así como los programas
  2. Deberá entregar el programa, los gráficos obtenidos y el catálogo donde obtuvo los datos de la máquina sincrónica de polos salientes
  3. Deberá reportar una descripción de los resultados obtenidos


Examen No.1 (4-2-11)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

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

V n =10 kVSn=1 00 MVAcos  ϕn=0,85ifn = 500Aifmax = 826Af = 60Hzp = 3

La máquina se acopló a la red, estando inicialmente en vacío. Posteriormente se varió la corriente de campo hasta 275A y la potencia reactiva marcó 50MV Ar en los instrumentos de la planta. Determine:

  1. La reactancia del eje directo
  2. La reactancia del eje cuadratura
  3. La tensión en bornes de la máquina es 9,5kV y la potencia entregada por el generador a la red 75MW, cual es la máxima potencia reactiva que puede entregar el generador
  4. La corriente de campo necesaria si la máquina motoriza una bomba de 70MW y consume 70MV Ar de la red con tensión de 10,5kV
  5. Los nuevos datos nominales de la máquina si la frecuencia del sistema es de 50Hz


Tarea No.2 (25-2-11)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311


Determine el lugar geométrico de una máquina sincrónica de polos salientes incluyendo el efecto de la saturación, a partir de datos suministrados por un fabricante. Utilice un programa en algún entorno de su preferencia (Mathematica, MathCad, Octave, Matlab, Fortran, C++, etc). Indique en este diagrama:
  1. Punto nominal
  2. Potencias activas y reactivas
  3. Fuerzas electromotrices máximas y mínimas
  4. Ángulos de carga máximos
  5. Área de operación en corriante de armadura, potencia aparente y fuerza electromotriz
Notas:
  1. Los ejemplos utilizados deben ser individuales, así como los programas
  2. Deberá entregar el programa, los gráficos obtenidos y el catálogo donde obtuvo los datos de la máquina sincrónica de polos salientes
  3. Deberá reportar una descripción de los resultados obtenidos
Caracaterística de vacío típica de una máquina sincrónica

Mejores tareas:
  1. Sofía Guerra
  2. Marie Meléndez


Examen No.2 (25-2-11)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

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

V n =460 VSn=10 kVAcos ϕn=0,70ifn = 5Aifmax = 8,76Af = 60Hzp = 3Xσ = 15%

La máquina se acopló a la red, estando inicialmente en vacío. Posteriormente se varió la corriente de campo hasta 6,96A y la potencia reactiva marcó 5 kVAr en los instrumentos de la planta. La característica de vacío de la máquina se puede aproximar a:

Ef = 0,6275(1- e-1,5936if) +0,5if pu

Determine:

  1. Las reactancias lineales del eje directo y cuadratura (Sol: Xd=1.0; Xq=0.5)
  2. La tensión en bornes de la máquina es 440kV y la potencia consumida por el motor es de 7kW, cual es el factor de potencia máximo para este punto de operación en régimen permanente
  3. Si a tensión nominal se excita el motor con la corriente de campo máxima con 6kV Ar entregados a la red, calcule el ángulo de carga, la potencia transferida a la carga, el ángulo de carga y el factor de potencia


Tarea No.3 (1-4-11)

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 (incluyendo los devanados amortiguadores)
  2. Determine las corrientes instantáneas ante un cortocircuito franco en bornes de la máquina, incluyendo 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
Notas:
  1. Realice suposiciones razonadas para determinar los parámetros necesarios
  2. Las mejores tareas resuletas serán publicadas, por ese motivo se agradece enviar una copia a jose.aller@gmail.com
  3. Realice los cálculos preferiblemente en Matlab u Octave. En caso de tener dificultades con estas herramientas, puede utilizar alguna en que maneje con soltura
  4. Incluya gráficos que muestren los resultados obtenidos


Examen No.3 (1-4-11)

Máquinas Eléctricas IV

CT-4311

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

V n =480 V Sn=50 kV A cos ϕn=0, 8 ifn = 10 A f = 60Hz J = 6, 3 kg m2
Xd = 1 Xq = 0,7 Lσe = 0,15 puXσf = 25 %σa = 0,15Re = Rf = Ra = 1 %

La máquina se encuentra acoplada a una barra infinita cuya tensión es de 456 V y acciona un molino de café de 35 kW con factor de potencia 0, 8 capacitivo. Determine:

  1. Las ecuaciones completas de la máquina, expresando todos los parámetros en por unidad de una base coherente, indicando las bases de todas las magnitudes del modelo
  2. Determine las condiciones iniciales de las corrientes en todas las bobinas del modelo si en el instante inicial se desconecta súbitamente el estator de la máquina
  3. Las corrientes transitorias, si la tensión de la barra infinita aumenta un 10 % y la potencia eléctrica se mantiene prácticamente constante durante la perturbación
  4. Las corrientes subtransitorias, si la tensión de la barra infinita se cortocircuita y la potencia eléctrica se mantiene prácticamente constante durante la perturbación
  5. La frecuencia, amplitud y duración de las pequeñas oscilaciones cuando se incrementa el par mecánico un 5 %, considerando y no el efecto de los devanados amortiguadores