Potencia Electrica en trifasicos

Univ. Beymar Alejandro Marquez BlancoELT-250

Laboratorio 7

Potencia Electrica en Circuitos 3

1.-Objetivos.-

Medir la potencia de circuito trifsico equilibrado y desequilibrado en los circuitos que aviamos calculado en las anteriores prcticas y de acuerdo a estos valores se podr medir la potencia en la simulacin.

Verificar el teorema de Blondel para la medicin de circuitos trifsicos 3 hilos que se podr medir con N-1 vatmetros

2.-Concepto.

La potencia elctrica es un parmetro instantneo, generado o absorbido por un elemento de

un circuito dependiendo el tipo de biplo involucrado ya sea este activo o un biplo pasivo.

La misma viene dada por el producto de la tensin instantnea v(t ) en las terminales del elemento y una corriente instantnea i a travs del mismo

Los generadores elctricos generan y entregan potencia aparente. Las mquinas elctricas consumen esa potencia, es decir, la potencia activa, la transforman en potencia mecnica en el eje de la mquina, y la potencia reactiva, no la consumen, sino que la utilizan para crear su campo magntico.

Podemos ver el ngulo que tambin aparece en el diagrama vectorial de tensin y corriente.

Donde:

Uf = Tensin de fase

If = Corriente de fase

Cos Factor de Potencia

ngulo entre Uf e If

Para un sistema equilibrado en delta:

Para un sistema equilibrado en Estrella:

Delta desequilibrado

Es este caso la potencia total es igual a la suma de cada fase:

Estrella tres hilos

En este sistema la tensin no es simtrica:

PA = VAO IA cos A

PB = VBO IB cos B

PC =VCO IC cos C

PT =PA + PB +PC

Estrella cuatro hilos

Tiene tensiones simtricas debido a su conductor neutro:

Medicin de potencia en circuitos trifsicos mtodo de los vatmetros.

El vatmetro es el instrumento para medir la potencia promedio (o real) en circuitos

Monofsicos, un vatmetro tambin puede medir la potencia en un sistema trifsico balanceado, de modo que P1=P2=P3; la potencia total es tres veces la lectura de ese vatmetro. En cambio, se necesitan dos o tres vatmetros para medir la potencia si el sistema esta des balanceado.

El teorema de blonder permite determinar la potencia total 3 este teorema establece que: 2vatimetros conectados en 2 lneas de un sistema 3 a tres hilos Indira la potencia 3total mediante la suma de las 2 lecturas.

Para determinar la potencia activa total de un sistema desequilibrado con n hilos basta con conectar n-1 vatmetros para determinar la potencia del sistema.

Cargar equilibradas

Carga conectada en estrella:

Con 4 conductores desequilibrado:

3.-Circuitos y Clculos.

Delta Equilibrado

Sea el circuito Secuencia ABC.

A

V(V)

(V)

(V)

C

B

(A)

(A)

(A)

En el nodo A se tiene:

En el nodo B se tiene:

En el nodo c se tiene:

Wa=173.2Wc=173.2Fp=0.9

PT=867W

CONEXIN ESTRELLA Y 4 Hilos.

Sea el circuito Secuencia ABC

A

V(V)

(V)

(V)

B

N

C

V(V)(A)

(V)(A)

(V)(A)

Fp= 0.9

CONEXIN ESTRELLA Y 3Hilos

A

V(V)

(V)

(V)

B

(A)

(A)

(A)

C

fp=0.8 fp 0.9 PT=90.58+105.68=196.26w

Pa=0.66^2*150=65.34W PT=3*65.34=196.02w Fp:0.99

CONEXIN DELTA . Desequilibrado

Sea el circuito Secuencia ABC.

A

V(V)

(V)

(V)

C

B

(A)(A)

(A)


En el nodo B se tiene:


Wa=173.2fp 0.75 Wc=173.2

fp 0.93

PT=583.2W


A

V)

(V)

B

(V)

V(V)

(V)

(V)

B

=

A)

fp 0.7 fp 0.9

PT=88.84+95.23=188.58w

Pa=0.77^2*100=59.29W Pb=0.67^2*150=67.34W Pc=0.554^2*200=61.38W fp 0.95

PT=59.29+67.34+61.38=188.01w

CONEXIN ESTRELLA Y 4 Hilos.

V)

(V)

;;

z

v

I

100+31,42i

100i

0,9540171

72,5499623

150+47,12i

86,6-50i

0,63600953

-47,4351846

200+68,83i

-86,6-50i

0,47277473

-168,973128

fp 0.95

PT=Wa+Wb+Wc=195.19w

Pa=100*0.95^2=90.25wPb=150*0.63^2=59.53wPc=200*0.47^2=44.18wfp 0.95

PT=194.1w

CONEXIN ESTRELLA Y 4 Hilos. Zn Grande


A

V)

(V)

B

(V)

N

=

A)

PT=Wa+Wb+Wc=187.9w

Pa=100*0.76^2=58.1wPb=150*0.67^2=67.33wPc=200*0.55^2=60.5Pn=1000*0.014^2=0.196w

PT=187.126w

CONEXIN ESTRELLA Y 4 Hilos. Zn Pequeo


A

V)

(V)

B

(V)

N

=

A)

PT=Wa+Wb+Wc=197.5w

Pa=100*0.95^2=90.25wPb=150*0.67^2=62.33wPc=200*0.47^2=44.18Pn=0.1*0.4^2=0.016w

PT=196.8w

Simulaciones:

CONEXIN DELTA .

Estrella


CONEXIN ESTRELLA Y.3 Hilos

CONEXIN ESTRELLA Y3Hilos

CONEXIN ESTRELLA Y 4 Hilos Con ZN

CONEXIN ESTRELLA Y 4 Hilos Sin ZN

CONEXIN ESTRELLA Y 3 Hilos

R1

100

L1

63.66mH

V1

100Vrms

50Hz

120

R2

100

L2

63.66mH

R3

100

L3

63.66mH

V2

100Vrms

50Hz

0

V3

100Vrms

50Hz

-120

R4

150

L4

63.66mH

R5

150

L5

63.66mH

R6

150

L6

63.66mH

V4

100Vrms

50Hz

120

V5

100Vrms

50Hz

0

V6

100Vrms

50Hz

-120

R4

150

L4

63.66mH

R5

150

L5

63.66mH

R6

150

L6

63.66mH

V4

100Vrms

50Hz

120

V5

100Vrms

50Hz

0

V6

100Vrms

50Hz

-120

R1

200

L1

250mH

V1

100Vrms

50Hz

120

R2

150

L2

150mH

R3

100

L3

100mH

V2

100Vrms

50Hz

0

V3

100Vrms

50Hz

-120

R7

100

L7

100mH

R8

200

L8

200mH

R9

150

L9

150mH

V7

100Vrms

50Hz

120

V8

100Vrms

50Hz

0

V9

100Vrms

50Hz

-120

R11

100

L11

100mH

R12

200

L12

200mH

R13

150

L13

150mH

V10

100Vrms

50Hz

120

V11

100Vrms

50Hz

0

V12

100Vrms

50Hz

-120

R4

100

L4

100mH

R5

200

L5

200mH

R6

150

L6

150mH

V4

100Vrms

50Hz

120

V5

100Vrms

50Hz

0

V6

100Vrms

50Hz

-120

R10

5

L10

15.9mH

R1

100

L1

63.66mH

V1

100Vrms

50Hz

120

R2

100

L2

63.66mH

R3

100

L3

63.66mH

V2

100Vrms

50Hz

0

V3

100Vrms

50Hz

-120

U5

AC 10MOhm

173.202

V

+

-

U6

AC 10MOhm

173.199

V

+

-

U7

AC 1e-009Ohm1.697

A

+

-

XWM1

VI

XWM2

VI

R4

150

L4

63.66mH

R5

150

L5

63.66mH

R6

150

L6

63.66mH

V4

100Vrms

50Hz

120

V5

100Vrms

50Hz

0

V6

100Vrms

50Hz

-120

XWM3

VI

XWM4

VI

XWM5

VI

R4

150

L4

63.66mH

R5

150

L5

63.66mH

R6

150

L6

63.66mH

V4

100Vrms

50Hz

120

V5

100Vrms

50Hz

0

V6

100Vrms

50Hz

-120

XWM3

VI

XWM4

VI

XWM5

VI

R1

200

L1

250mH

V1

100Vrms

50Hz

120

R2

150

L2

150mH

R3

100

L3

100mH

V2

100Vrms

50Hz

0

V3

100Vrms

50Hz

-120

XWM1

VI

XWM2

VI

XWM3

VI

XWM4

V

I

XWM5

V

I

R7

100

L7

100mH

R8

200

L8

200mH

R9

150

L9

150mH

V7

100Vrms

50Hz

120

V8

100Vrms

50Hz

0

V9

100Vrms

50Hz

-120

U8

AC 1e-009Ohm

0.772

A

+

-

U9

AC 1e-009Ohm

0.672

A

+

-

U10

AC 1e-009Ohm

0.553

A

+

-

U16

AC 10MOhm173.2

V

+

-

U17

AC 10MOhm173.196

V

+

-

U18

AC 10MOhm

173.203

V

+

-

R4

100

L4

100mH

R5

200

L5

200mH

R6

150

L6

150mH

V4

100Vrms

50Hz

120

V5

100Vrms

50Hz

0

V6

100Vrms

50Hz

-120

R10

5

L10

15.9mH

XWM6

VI

XWM7

VI

XWM8

VI

XWM9

V

I

XWM10

VI

XWM11

VI

XWM12

VI

R7

100

L7

100mH

R8

200

L8

200mH

R9

150

L9

150mH

V7

100Vrms

50Hz

120

V8

100Vrms

50Hz

0

V9

100Vrms

50Hz

-120

XWM13

VI

XWM14

VI

XWM15

VI

XWM16

V

I

XWM17

VI

XWM18

VI

R11

100

L11

100mH

R12

200

L12

200mH

R13

150

L13

150mH

V10

100Vrms

50Hz

120

V11

100Vrms

50Hz

0

V12

100Vrms

50Hz

-120

XWM19

VI

XWM20

VI

XWM21

V

I

XWM22

VI

XWM23

VI

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Potencia Electrica en trifasicos