Unidad 2: Representación de Sistemas de Potencia (Parte I)Sistemas de Potencia (Parte I)

Materia: Sistemas de Potencia I

Semestre: I‐2014

f h l llProf. Darihelen I. Montilla S

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Contenido

Introducción

Diagramas empleados para la representación de sistemasg p p p

eléctricos.

Diagrama Unifilar Diagrama Unifilar

Diagrama Trifilar

í b l l Símbolos normalizados

Ejercicio

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Introducción

El punto de partida de los análisis y estudios de sistemas de potencia es la

representación del mismo. La representación de un sistema de potencia en

forma sencilla va a consistir en un diagrama ( gráfico).

En dicho diagrama, se debe indicar toda la información de cada uno de los

elementos y estructuras que conforman al sistema eléctrico bajo estudio.

Dependiendo del análisis que se desea realizar, dicho diagrama tendrá más o

menos información.

Por otra parte, esta unidad contempla estudiar la representación o modeloPor otra parte, esta unidad contempla estudiar la representación o modelo

eléctrico de cada uno de los elementos que conforman el sistema de potencia, lo

cual permitirá construir el diagrama de impedancias y reactancias del sistema.

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Diagrama Unifilar

Entre los diagramas que se emplean para la representación de sistemas

eléctricos se encuentra el Diagrama Unifilar. El diagrama unifiliar considera que

el sistema eléctrico a representar es: trifásico, balanceado en condiciones

simétricas, y por ende se puede realizar una simplificación y sólo representar

una fase del sistema con su respectivo neutro lo que permite representar sólouna fase del sistema con su respectivo neutro, lo que permite representar sólo

un circuito monofásico equivalente.

Diagrama Unifilar: es la representación del sistema trifásico el cual se obtiene

al reemplazar los diferentes elementos del sistema por su equivalente por faseal reemplazar los diferentes elementos del sistema por su equivalente, por fase,

a través de simples símbolos normalizados suprimiendo el camino de retorno.

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Diagrama Unifilar

Ventajas de los Diagramas Unifilares:

Permite una representación del sistema en forma más simple y muestra los

datos más importantes y/o características del sistema, así como también incluye

cómo están conectados los elementos.

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Diagrama Unifilar

Datos y elementos presentes en diagramas unifilares:

Los datos y elementos presentes en los diagramas unifilares van a depender del

estudio o análisis que se va a realizar, por ejemplo:

Para estudio de flujo de carga: no se representan los equipos de

interrupción, a diferencia de un estudio de coordinación de

protecciones.

Para estudio de coordinación de protecciones: es importante la

ubicación y las características de los interruptores, relés y

f d d d dtransformadores de medida.

Para estudio de estabilidad: es necesaria información más detallada de

l á

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las máquinas.

Diagrama Unifilar

EJEMPLOSEJEMPLOS

G1 G2T1 T2

1 2 4 5

33

Ejemplo 1. Diagrama Unifilar de Sistema de Potencia (Representa los generadores,, barras, líneas y transfromadores y cómo se conectan dichos elementos).

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Diagrama Unifilar

EJEMPLOSEJEMPLOS

Salidas de Línea

Salidas de LíneaSalidas de Línea

Interruptor

S i d

Barra 1Barra 2

Seccionador

CargaTransformador

Ejemplo 2. Diagrama Unifilar de Sistema de Potencia (Representa la configuración de la

CargaCarga

Carga

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Ejemplo 2. Diagrama Unifilar de Sistema de Potencia (Representa la configuración de la subestación, indicando como están conectadas las barras, representa a los interruptores y 

transformadores del sistema, así como también las salidas de línea y cargas). 

Diagrama Unifilar

EJEMPLOS

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Ejemplo 3. Diagrama Unifilar de Sistema de Potencia (Representa como están conectadas lasbarras, generadores, líneas, cargas y equipos de transformación). 

Diagrama Unifilar

EJEMPLOS

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Ejemplo 4. Diagrama Unifilar de Sistema de Potencia (Representa como están conectadas lasbarras, generadores, líneas, cargas y equipos de transformación). 

Diagrama Trifilar

El diagrama Trifilar es una representación más completa de los elementos

conectados a las tres fases del sistema eléctrico, en donde se detalla la

simbología adecuada , incluyendo la información de cada elemento.

Este tipo de diagramas incluye la conexión de cada elemento por fase y en

especial aquellos elementos conectados al neutro del sistema.

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Diagrama Trifilar

Ventajas de los Diagramas Trifilares:

Especifica cómo se conectan las tres fases de cada uno de los elementos del

sistema bajo estudio.

Desventajas de los Diagramas Trifilares:

Es una representación que maneja mucha información siendo laboriosa su

elaboración para el caso de grandes sistemas eléctricos.

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Diagrama Trifilar

EJEMPLOS

Ejemplo 5. Diagrama Trifilar de Sistema de Potencia (Representa como están conectadasj p g ( pgeneradores, líneas y carga). 

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Diagrama Trifilar

EJEMPLOS

Ejemplo 6. Diagrama Trifilar de Sistema de Potencia (Representa como están conectadasgeneradores líneas e interr ptores)

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generadores, líneas e interruptores). 

Símbolos Normalizados

Es importante que los gráficos o símbolos empleados para la elaboración de unEs importante que los gráficos o símbolos empleados para la elaboración de un

diagrama unifilar o trifilar sean normalizados a fin de que dicho documento

pueda ser leído e interpretado por cualquier persona de allí que se realice lapueda ser leído e interpretado por cualquier persona, de allí que se realice la

estandarización o normalización de los símbolos que representan los elementos

de un sistema eléctrico.

Dependiendo del país y la empresa involucrada en un estudio, pueden existir

d d lé d ll d bdiversas representaciones de un sistema eléctrico, a pesar de ello, deben estar

basados en Normas que permiten la estandarización de dichos símbolos.

En Venezuela, las instituciones que se ha dedicado a este propósito han sido

COVENIN (Comisión Venezolana de Normas Industriales) y CODELECTRA (Comité

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de Electricidad).

Símbolos Normalizados

Específicamente la norma COVENIN 391 normaliza una serie de símbolosEspecíficamente la norma COVENIN 391 normaliza una serie de símbolos

normalizados para la representación de sistemas eléctricos.

En general, COVENIN adoptó los símbolos estandarizados en las normas de la

COMISIÓN ELECTROTECNIA INTERNACIONAL (IEC).

A nivel mundial los símbolos son normalizados por diferentes estándares entre

ellos se encuentran:

IEE: INSTITUTE OF ELECTRICAL ENGINEER (Inglaterra).

ANSI: AMRICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE (EEUU)ANSI: AMRICAN NATIONAL STANDARD INSTITUTE (EEUU).

IEEE: INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEER (EEUU).

IEC: INTERNATIONAL ELECTROMECHANICAL INSTITUTE (EEUU)

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IEC: INTERNATIONAL ELECTROMECHANICAL INSTITUTE (EEUU).

Símbolos Normalizados

Algunos ejemplos de símbolos empleados para la representación de sistemas

eléctricos de potencia se presentan a continuación:

NORMA IEC NORMA ANSI

Transformadorde 2 Devanados

Transformadorde 3 Devanadosde 3 Devanados

Reactor

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Impedancia

Símbolos Normalizados

NORMA IEC NORMA ANSI

Generador Y

Motor de Inducción M M

Motor de Sincrónico M

FusibleFusible

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Interruptor

Símbolos Normalizados

NORMA IEC NORMA ANSI

Carga

Sistema Externo

Existen diversos símbolos eléctricos, los presentados anteriormente son una, p

breve muestra de parte de los símbolos que se emplearán en el curso.

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Ejercicio

Realizar el siguiente diagrama unilifar bajo Norma ANSI.

1 2 4 5

G1 G2T1 T2

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