ELECTROTECNIA (Plan 2010)

Apellidos, Nombre: ......................SOLUCIÓN............................. ....................................................................................................................... DNI: ...................................... Fecha: .18/.11./.2013.

Segundo Parcial Electrotecnia. Curso 2013-2014

A

Segundo Parcial. Evaluación Continua. Noviembre 2013

Material Permitido: útiles de escritura y calculadora NO programable

PROBLEMA 1 (5 puntos) (Tiempo estimado 25’)

A una línea trifásica de 690 V, 50 Hz se han conectado las siguientes cargas:

Carga A: 160 kVA, 690 V, 50/60 Hz, fdp = 0.8. Carga B: 40 kVA, 690 V, 50/60 Hz, fdp = 0.6.

Se pide calcular:

1. Lectura de los dos vatímetros conectados entre las líneas RT y ST. 2. Corrientes de Línea que se medirían con el amperímetro. 3. Capacidad de los condensadores conectados en en paralelo con las cargas,

para que el nuevo factor de potencia del conjunto sea fdp = 1. Con los condensadores anteriores conectados en paralelo con las cargas 4. Lectura nueva de los dos vatímetros entre las líneas RT y ST. 5. Nuevas corrientes de línea.

La potencia compleja de las cargas es: S1 = 160.103 (0.8 + j0.6) = 128 + j96 kVA S2 = 40.103 (0.6 + j0.8) = 24 + j32 kVA STOT = 152 + j128 kVA

1) W1 = (P + Q/3)/2 = 112.95 kW W2 = (P − Q/3)/2 = 39.05 kW

2) IL = STOT/( 3 * 690) = 198.72 * 103 /( 3 * 690) = 166.3 A

3) C = Q/(3*2 f UL2) = 128 * 103 / (3*2 50 6902) = 2.85 * 10−4 = 285 μF

4) W 1 = (P )/2 = 76 kW

W 2 = (P )/2 = 76 kW

5) I L = S TOT/( 3 * 690) = 152 * 103 /( 3 * 690) = 127.2 A

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A

PROBLEMA 2 (4 puntos)(Tiempo estimado 25’)

De un transformador trifásico 6600/690 V, 50 Hz, 300 kVA en conexión Y-y se conoce que sus pérdidas de vacío a plena carga son PFe = 2600 W.

Además se ha llevado a cabo en el laboratorio un ensayo de cortocircuito, obteniéndose

los siguientes valores:

Cortocircuito en el secundario. Corriente medida en el primario: 1/10 de la nominal a plena carga Tensión de CC medida en el primario: 11.67 V (de línea) Potencia disipada en el ensayo (primario): 25 W. (en las tres fases)

Se pide calcular:

1. Rendimiento del transformador para plena carga y fdp = 0.8. 2. Rendimiento del transformador para ¾ de carga y fdp = 0.8. 3. Rendimiento del transformador para ½ de carga y fdp = 0.8. 4. Corriente de línea en el primario para el apartado 1. 5. Corriente de línea en el primario para el apartado 2. 6. Corriente de línea en el primario para el apartado 3.

La corriente de línea en el primario suponiendo ideal el transformador y a plena carga es: ILP = 300.103 / (3 * 6600) = 26.24 A. Luego la corriente del ensayo de cc es Icc = 2.624 A. A partir de las potencias del ensayo se obtiene: Rcc = (25/3)/2.6242 = 1.21 , Y la potencia disipada en los devanados a plena carga es PCuPC = 3 * 1.21 * 26.242 = 2500 W. De donde se obtienen los siguientes resultados

1) 1 = (300.103 * 1 * 0.8)/( 300.103 * 1 * 0.8 + 2500*12 + 2600) = 0.9792

2) 2 = (300.103 * 0.75 * 0.8)/( 300.103 * 0.75 * 0.8 + 2500*0.752 + 2600) = 0.9782

3) 3 = (300.103 * 0.50 * 0.8)/( 300.103 * 0.50 * 0.8 + 2500*0.502 + 2600) = 0.9738

4) IL1 = (300.103 * 1 + (2500*12 + 2600)/0.8)/(3 * 6600) = 26.80 A

5) IL2 = (300.103 * 0.75 + (2500*0.752 + 2600)/0.8)/(3 * 6600) = 20.12 A

6) IL3 = (300.103 * 0.50 + (2500*0.502 + 2600)/0.8)/(3 * 6600) = 13.47 A

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TEORíA(1 punto)(Tiempo estimado 5’) (Cada pregunta se corregirá Bien o Mal). Para un transformador trifásico Y-d 6600/400 V, indique su relación de transformación m.

m = (6600/3)/400 = 9.526 Indique un material que considere idóneo para los siguientes elementos y/o componentes

constructivos de un transformador:

Aislante eléctrico *_Barniz. Resinas. ______________

Devanado del primario *_Cobre. Aluminio________________

Núcleo magnético *_Acero al silicio. Chapa magnética___

En un transformador monofásico de relación de transformación m = 12:1, se conecta una

carga de impedancia ZS = 3 + j5 en el secundario. Indique el valor de la impedancia vista desde el primario:

ZP = 432 + 720j .