2019 04 05_PC1_TE2_(RHRR)(SOLUCIÓN)

Vista previa del material en texto

UNIVERSIDAD DE PIURA 
FACULTAD DE INGENIERA 
TECNOLOGIA ELECTRICA II 
PRACTICA CALIFICADA Nº 1 
Viernes, 05 de abril de 2019 
Hora: 1:00 PM Nombre:…………………………………………… 
Duración : 1h 45min 
Con formulario, Sin apuntes, con calculadora. 
El formulario debe contener sólo formulas, no anotaciones. 
Las preguntas de opción multiple pueden tener varias opciones correctas y éstas no tienen 
puntaje parcial. 
Se puede responder en las hojas de preguntas. En todo caso devolver las hojas de preguntas 
 
1 
(0.5p) 
Una planta industrial tiene una potencia instalada de 1.5 MW. Durante un día típico la 
planta consume energía de la siguiente manera: 
De 08:00 a 18:00 la planta funciona a toda su capacidad 
De 18:00 a 23:00 la planta baja su consumo a la mitad de su capacidad total. 
De 23:00 a 08:00 la planta baja su consumo a la tercera parte de su capacidad total. 
¿Cuánta energía consume la planta en un día típico? 
SOLUCIÓN: 
1.5MW x 10h + 0.75MW x 5h + 0.5MW x 9 h = 23.25 MWh 
 
2 
(0.5p) 
¿Cuál es la diferencia entre un imán y un electroimán? 
SOLUCIÓN: 
El imán tiene un campo magnpetico por la propia naturaleza del material; en cambio el 
electroimán forma un campo magnético por el paso de una corriente eléctrica. 
3 
(0.5p) 
En electromagnetismo marque los tres elementos que están relacionados entre si, de tal 
forma que uno de ellos produce el tercero.. ________________ 
A. Electricidad, radiación solar, movimiento 
B. Magnetismo, movimiento, calor 
C. Electricidad, magnetismo, movimiento X 
D. Ninguna de las anteriores 
 
 
4 
(0.5p) 
La oposición al paso de la corriente es conocida como: ________________ 
A. Diferencia de potencial 
B. Voltaje 
C. Resistencia X 
D. Inductancia 
 
 
 
5 
(0.5p) 
Una cada parámetro con su unidad de medida correspondiente. 
 
Diferencia de potencial 
 
Ohmio 
 
Inductancia 
 
Henrio 
 
Resistencia eléctrica 
 
Amperio 
 
Corriente eléctrica 
 
Voltio 
 
Capacitancia 
 
Faradio 
 
Energía eléctrica 
 
Watt 
 
Potencia 
 
kWh 
 
 
6 
(0.5p) 
Explica muy brevemente la diferencia entre un solenoide y un relé o revelador, 
SOLUCIÓN: 
Un solenoide usa una bobina para obtener un movimento en un embolo 
Un Relé usa la bobina para abriri o cerrar contactos. 
7 
(0.5p) 
En la figura adjunta qué contactos están cerrados?________________ 
 
A. 1 y 2 X 
B. 4 y 5 
C. 1 y 3 
D. Todos son contactos cerrados 
 
 
8 
(0.5p) 
En la figura de la pregunta anterior a través de qué contactos energizo la bobina para 
mover los contactos?________________ 
A. 1 y 2 
B. 4 y 5 X 
C. 1 y 3 
D. A través de cualquier contacto 
 
9 
(0.5p) 
En la figura adjunta , ¿qué lámpara se apaga y cual se enciende cuando se cierra el 
interruptor SW1________________ 
 
A. La lámpara 1 se apaga y la lámpara 2 se enciende 
B. La lámpara 2 se apaga y la lámpara 1 se enciende 
C. Las dos lámparas se apagan 
D. Las dos lámparas se encienden 
 
10 
(0.5p) 
En el circuito de la pregunta anterior, las lámparas esta alimentadas a 12 V ó 9 V 
+12 V 
Respuesta _______RESPUESTA : A 9 V___________ 
 
11 
(0.5p) 
Tenemos un instalación que tendrá el circuito adjunto. 
 
Los datos de tensión y consumos que estimamos es: 
Tensión = 220V 
Focos de 75W 
Tomacorriente 1 : Hervidor de 1500 W + 1 Licuadora de 400W 
Tomacorriente 2 : Refrigeradora de 1000W 
Tomacorriente 3 : Parlante Sony 100 W + 1 TV de 300 W 
1. ¿Cuál es la potencia total de la instalación? 
2. Por la zona el concesionario de energía eléctrica tiene redes de distribución pero 
solo al nivel de tensión de 22.9kV. ¿Cómo me podría conectar a esta red? Especifica al 
máximo tu respuesta. 
SOLUCIÓN: 
1. POTENCIA TOTAL : 3450 W 
2. Deberé utilizar un transformador reductor de 22.9kV / 
 
12 
(1p) 
En el circuito adjunto encuentra las cantidades no especificadas. 
 
Todas son resistencias. 
SOLUCIÓN: 
 
 
 
13 
(0.5p) 
En un generador síncrono de 2 polos conectado a la red eléctrica peruana ¿Cuál será su 
velocidadad de rotación? ¿Usaré un rotor de polos salientes o de polos lisos? 
SOLUCIÓN: 
n = (60 x 60) / 1 = 3600 RPM 
Se debería utilizar un rotor de polos lisos por su alta velocdad de rotación. 
 
14 
(1p) 
Brevemente. ¿Para que sirve el sistema de excitación en un generador síncrono? 
SOLUCIÓN: 
Para el suministro de la corriente DC en el rotor necesaria para la inducción de la CA en 
el estator. 
15 
(1p) 
¿Qué condiciones deben cumplirse para sincronizar un generador a una red eléctrica? 
SOLUCIÓN 
• 1° Igualdad de frecuencias. 
• 2° Igualdad de tensiones. 
• 3° Identidad de sus fases. 
• 4° Igualdad de la secuencia de fases 
(O similar) 
16 
(0.5p) 
En la Curva Caracteristica siguiente ¿Cuánto es el Deslizamiento aproximadamente? Si 
el motor está a Par nominal. 
 
SOLUCIÓN: 
Aprox : 5% 
17 
(0.5p) 
En la figura siguiente: 
 
En el generador (grupo electrógeno) se mide en sus bornes de generación: 110 VAC. 
¿Cuál será la tensión con que se está alimentando la Terma de 1200W? 
Si el Transformador tiene una eficiencia del 98% ¿Qué potencia tedría que generar el 
grupo electrógeno? 
SOLUCIÓN: 
1. V1/V2 = 10/200, V1=110VAC => V2 = 220 VAC 
2. Eficiencia = Pot. salida/Pot. Entrada 
0.98 = 1200 / Pot. Entrada => Pot. Entrada = 1224.5 W 
 
18 
(1p) 
En un ensayo de vacío de un transformador se leen los siguientes valores en los 
instrumentos del ensayo. 
• En los voltimetros se mide : V1= 445 V(En el primario) y V2= 219 V (En el 
secundario) 
• En el watimetro se mide 15 W (medido en el primario) 
• En el amperímetro se mide 0.8 A.(en el primario) 
Realizar lo siguiente: : 
a. Dibuje el esquema del ensayo ubicando los instrumentos de medición 
correctamente. 
b. Determine la corriente de vacío 
c. Determine la Relación de Transformación 
d. Determine las pérdidas en el Fierro 
SOLUCIÓN: 
a) 
b) Corriente de Vacío = 0.8 A 
c) V1/V2 = 445/219 = 2.031 
d) 15 W 
19 
(1p) 
Se tiene una fuente de voltaje de corriente alterna que suministra potencia eléctrica 
a una carga con impedancia Z = 10∠30°Ω . Calcule la corriente 𝐼 suministrada a la 
carga, ¿La carga es inductiva o capacitiva? (3p) 
 
SOLUCIÓN : 
V = I . Z => I = 80<0 / 10<30 = 8<-30 - Corriente en retraso , por lo tanto carga 
Inductiva. 
20 
(8p) 
Un generador hidráulico tiene la siguiente información técnica. 
Datos del generador: 
Ficha Técnica 
Capacidad instalada: 43 MW 
Generador – Tensión de Generación : 10kV-60Hz 
Caudal de la central 36 m3/s 
Altura bruta de caída 242m 
Puesta en servicio Desde febrero del 1997 
La central está proyectada para suministrar energía a una provincia ubicada a 280 Km 
La provincia puede considerarse como una carga con la siguiente impedancia: 
 𝑍 prov = 60 + 80j 𝛺, a 
través de una línea de transmisión de cable ACSR cuya impedancia es 
𝑍 = (0.1 + 0.26j) Ω/Km 
Dicha línea conecta al transformador elevador de la central hidroeléctrica con un 
transformador reductor ubicado en una subestación de la ciudad de la provincia a 
alimentar. 
Los datos de los transformadores que se utilizan son: 
Transformador Elevador Transformador Reductor 
Relación de transformación 10:220 Relación de transformación 220:10 
Transformador Ideal Transformador Real 
 Impedancia de transformador 
reducido (reflejado) al primario 
𝑍 𝑡𝑟𝑎𝑓𝑜→𝑃𝑟𝑖𝑚𝑎𝑟𝑖𝑜 = (0.2 + 1j)Ω 
 
Conteste las siguientes preguntas sobre el sistema: 
a) Realizar un esquema del sistema eléctrico, desde la fuente de generación hasta 
la carga. 
b) Determinar el voltaje y la corriente en la carga. En relación a la tensión nominal 
de 10 kV en la subestación de la provincia ¿Es muy significativa la caída de 
tensión? 
c) ¿La central es capaz de suministrar toda la potencia requerida por la carga? 
d) ¿Qué porcentaje de la potencia de la carga es la potencia perdida en la línea de 
transmisión? ¿Las pérdidasson significativas? ¿Qué modificaciones en la 
instalación recomendaría realizar en el caso lo fueran? 
e) Determinar la potencia perdida en la línea si no se usara ninguno de los 
transformadores. En relación a las pérdidas ¿Éstas pérdidas te parecen 
aceptables y por tanto sería factible no usar transformadores? 
 
Tenga en cuenta lo siguiente: 
• La impedancia de la Línea es por Km de conductor. 
• Se debe considerar la impedancia del transformador reductor real reducida al 
primario. 
• Las preguntas serán calificadas bajo el siguiente criterio: 
o Planteamiento general del ejercicio (30%) 
o Desarrollo del ejercicio (20%) 
o Análisis de la respuesta (30%) 
o Orden y limpieza (20%) 
 
SOLUCIÓN : 
Ver adjunto 
 
Redy Risco
Lápiz
Redy Risco
Lápiz
Redy Risco
Lápiz
Redy Risco
Lápiz
Redy Risco
Lápiz