Circuitos Eléctricos II

PEDES IN TERRA AD SIDERAS VISUS

1º Cuatrimestre / 2015

TRABAJO PRÁCTICO N° 2 TEMA: Sistemas Trifásicos Desequilibrados Fecha de entrega: PROBLEMA 1: Calcular las corrientes y las tensiones en cada una de las impedancias cuando: a) La llave (L) está cerrada. b) La llave (L) está abierta. Hacer los diagramas fasoriales correspondientes a cada caso.

A)

B)

R1=5,5(Ω ) R

R=22(Ω) R

R2=11(Ω)

XL=+j22(Ω)

S

S XC=-j22(Ω)

R3=22(Ω) T

T

L

L

N

N VRN  220 0º (V)

VRS  380 150º (V)

VSN  220 120º (V)

VST  380 90º (V)

VTN  220 120º (V)

VTR  380 30º (V)

En el problema 1.A) cuando la llave (L) está abierta, cual es la potencia que indicaría cada vatímetro si se mide con: i) El método de los dos vatímetros. ii) El método de los tres vatímetros. PROBLEMA 2: La instalación de alumbrado de un centro comercial está alimentada por una red trifásica simétrica de secuencia positiva a 4 hilos con 380V de tensión compuesta. Entre cada fase y neutro se hallan conectadas en un momento dado las siguientes cargas resistivas: 1) Fase R: 300 lámparas de 100W; 2) Fase S: 200 lámparas de 100W; 3) Fase T: 100 lámparas de 100W. Las lámparas tienen una tensión nominal de 220V (igual a la tensión fase-neutro a la cual se conectan). Se pide calcular: A) las impedancias equivalentes (resistencias) de las diferentes cargas. B) las corrientes de líneas y la corriente por el conductor neutro. C) si se produce en la entrada del edificio la rotura del hilo neutro, ¿qué valores tomarán las corrientes en cada línea?. D) sabiendo que una lámpara no soporta una sobretensión superior al 20% de su valor nominal, ¿se fundirán algunas lámparas?. PROBLEMA 3: La carga de la figura está alimentada por un sistema de tensiones trifásicas simétricas. a) Trazar un diagrama fasorial en donde se indiquen las corrientes de línea y las corrientes en cada una de las impedancias de la carga. b) Calcular la potencia activa y reactiva que absorbe la carga. c) Calcular la potencia que mide el vatímetro conectado al circuito. R  40 ( )

R

A *

B

*

XC

Año 2015

XL  40 ( ) V0A  230,94 90º (V)

W

XL

C

XC  80 ()

V0B  230,94 30º (V) V0C  230,94 150º (V) Página 1 de 3

TRABAJO PRÁCTICO N° 2 Circuitos Eléctricos II

TEMA: Sistemas Trifásicos Desequilibrados 1º Cuatrimestre / 2015

PROBLEMA 4: El circuito de la figura se encuentra alimentado por un sistema de tensiones trifásico, equilibrado y de secuencia directa, de 400 V de tensión de línea. Se sabe que la lectura de W2=200 W, que el amperímetro mide 10 A, que RL= 0,5 Ω y que la lectura del vatímetro 1 es negativa. Calcular: La impedancia Z, la lectura del vatímetro 1 y la capacidad del banco trifásico de condensadores (con conexión estrella) que es necesario instalar para que el factor de potencia de la instalación sea de 0,98 inductivo.

PROBLEMA 5: a) En el circuito de la figura calcular corrientes y tensiones para secuencia directa e inversa. Qué conclusiones puede sacar? Encontrar las impedancias que conectadas en estrella se comportarían de la misma manera.

R S

T b) La carga trifásica de la figura se compone de tres impedancias de módulo R (5 Ω) y ángulos de 0º, 60º y -60º. Si se alimentan con un sistema trifásico simétrico de 50 V, Determinar si el valor dado corresponde a una tensión de línea o una de fase para que el vatímetro W1 indique 500 W. Calcular la indicación del vatímetro W2.

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Circuitos Eléctricos II

1º Cuatrimestre / 2015

TRABAJO PRÁCTICO N° 2 TEMA: Sistemas Trifásicos Desequilibrados Fecha de entrega: PROBLEMA 6: Al circuito de la figura se le aplica un sistema trifásico de tensiones, simétrico, equilibrado y de secuencia directa con una tensión compuesta de valor: UL = 230. √3 ∠0º (V). Determínese: • Cuando K está cerrado:

• Con K abierto:

1. Corrientes de línea: I1, I2, I3 e I0. 2. Lectura de los instrumentos: A, V, W 1 y W 2.

5. Nuevas corrientes de línea: I1, I2, I3 e I0.

3. Potencias disipadas en el circuito: P, Q, y S. 4. Diagrama fasorial completo.

PROBLEMA 7: Un generador trifásico equilibrado (RST) alimenta a tres cargas en paralelo, cargas 1, 2 y 3. La tensión constante de alimentación es Ug = 400 V, 50 Hz. La carga 1 es una carga equilibrada con carácter inductivo y está conectada en triángulo. La carga 2 es una batería de condensadores conectados en estrella. La carga tres es una carga desequilibrada conectada en estrella en la que una de sus fases es puramente capacitiva, otra de sus fases es puramente inductiva, y la tercera tiene carácter inductivo con una relación X/R=0.2915. Se sabe, además, que el neutro de la carga 3 está situado en el centro de gravedad del triángulo de tensiones RST. 1. Estando conectado solamente la carga 1. La lectura de dos vatímetros conectados según el método de Aron fue W 1 = 26547 W y W 2 = 3453 W y la intensidad de línea fue 72.2 A. Se pide: a. Potencia activa, reactiva y aparente absorbida por la carga 1 b. Factor de potencia de la carga 1 c. Intensidad en una de las fases de la carga d. Impedancia de una de las fases de la carga 2. A continuación se conecta la carga 2. Se pide la potencia de la carga 2 y la capacidad de los condensadores para que el factor de potencia de la instalación sea del 0.96 inductivo. 3. Ahora se desconectan las cargas 1 y 2 y se conecta la carga 3. En este caso la suma de las lecturas de los dos vatímetros anteriores es de W1+W 2 = 3000 W. Se pide calcular las impedancias de cada una de las fases de la carga 3.

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