Ingeniería eléctrica

INSTITUTOTECNOLOGICODE
DURANGO
LABORATORIO DE ING. ELECTRICA
C I R C U I T O S II
PRACTICA#7
``MEDICION DE ENERGIA, DEMANDA Y FACTOR DE
POTENCIA EN UN SISTEMA 30−4H ESTRELLA
MÉTODO DE 2 ½ ELEMENTOS``
18 NOVIEMBRE `88
PRACTICA#7
`` MEDICION DE ENERGIA, DEMANDA Y FACTOR DE POTENCIA
EN UN SISTEMA 30−4H ESTRELLA``
METODO DE 2 ½ ELEMENTOS
OBJETIVO: Que el alumno mediante el método de utilización de un medidor polifásico de 2 ½ elementos,
mida la potencia en un circuito trifásico ( balanceando en
las fuentes de alimentación de voltaje) y con carga balanceada o desbalanceada ( corriente de línea ).
MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADO:
CANTIDAD: DESCRIPCION:
• Maqueta didáctica para medir potencia y demanda en un
sistema 30−4H estrella o delta.
• Wattmetro
• Factorimetro
• Amperímetro
• V.O.M
• Fuente 220 v.c.a
• Banco de capacitores
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• Banco de inductancias
• Banco de resistencias
• Dedos tonos
− Cables de conexión
TEORIA BASICA:
CIRCUITO 30−4H ESTRELLA.− La potencia en este circuito puede ser medida con un solo aparato (
watthorimetro polifásico ) o con dos ( watthorimetros monofasicos).
Para el método de un solo medidor, se tiene para la potencia:
Pot. carga = 3Vfn I L cos = "3 VLIL cos
Pot. Reg. E1 = VanIaCosa + Van(−Ib)Cos(60−b)
Pot. Reg. E1 = VcnIcCosc + Vcn(−Ib)Cos(60+b)
Pot. Total = VanIaCosa + VanIb(cos60cos b+sen60sen b)
+VcnIcCos c + VcnIb(cos60cos b−sen60sen b)
Si el sistema es balanceado, suponer que Van, Vbn, Vcn, Vfn
son exactamente iguales en magnitud, y que a= b= c= y
Vab=Vbc=Vca.
Pot. Total = 2 VfnILcos + 2 VfnIL/2 cos
Pot. Total = 3 VfnILcos = "3 VLILCos
DEMANDA.− Para analizar la demanda, primero tenemos que definir lo
que es la energía. La energía ( los KWH) se puede definir como la carga
eléctrica expresada en watts multiplicados por el tiempo en horas que se
utilizo la energía.
Un Kilowatt−hora, consiste en una carga de 1000 watts conectada durante
una hora o una carga de 100 watts conectada 10 horas, etc.
La demanda en KW, se define como el promedio de carga eléctrica en un intervalo especifico de tiempo, pero
generalmente se mide en 15, 20 o 30 minutos. En vez de un intervalo de tiempo la carga puede ser promedia
instantáneamente. Esto como quiera no da una base real para facturación de la energía eléctrica, con este
aparato no se trata de perjudicar al consumidor por los picos instantáneos provocados por el arranque de los
motores, los cuales, provocan pequeños problemas en todo el sistema eléctrico.
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La demanda máxima es la medición del promedio de potencia requerida en un intervalo de tiempo,
consecuentemente; la facturación de la demanda, consiste en medirle a un consumidor el máximo promedio de
carga durante cualquier intervalo de la demanda en el periodo de facturación.
Para esto, existe dos métodos para obtener la medición de esa demanda máxima: Mecánica y térmica.
El método de medición de demanda del tipo mecánica debe ser realizado por el conteo directo de las
revoluciones del disco del watthorimetro con un registro mecánico durante un intervalo mecánicamente
marcado, y por el conteo de las revoluciones a través de los cuales son totalizados durante un intervalo
mecánicamente marcado en un indicador separado o un indicador tipo grafico.
El método térmico de medición de hacer por medio de un dispositivo de dos bobinas bimetalicas y un
calentador o resistencia eléctrica, que tiene un intervalo de tiempo basado en el efecto de la carga. La lectura
de la demanda por medio de la demanda térmica se realiza por:
−Indicadores de demanda con un indicador de la demanda máxima
−Por medio de medidores gráficos de demanda.
La relación entre demanda y energía, se muestra en la siguiente grafica, la que muestra en las ordenadas la
potencia y en las absisas el tiempo de la carga consumida por el cliente en cualquier momento. La línea sólida
indica la demanda o el promedio de la carga eléctrica durante cada intervalo. El área bajo la línea punteada
representa la energía o KWH consumidos. Se notara que en cualquier intervalo de tiempo, el área bajo la línea
sólida es igual al área bajo la línea punteada, Asi, la energía será el producto de la potencia por el tiempo.
Cada área representa la energía (KWH ) consumida en cada intervalo. El hecho de que las áreas sean iguales,
muestra que la demanda para el intervalo es ese valor promedio de la potencia que se presenta para el mismo
consumo de energía (KWH) como la potencia actual.
En la grafica:
−−−−Potencia (Carga eléctrica utilizada)
//// Área igual a KWH consumida
____Promedio carga eléctrica.
____Demanda registrada por el medidor en un minuto.
DESARROLLO:
1.− Arma el circuito de la figura e que se muestra el método.
2.− Verificar la secuencia de fases.
3.− Conecte la carga resistiva balanceada.
4.− Conecte los interruptores para energizar la maqueta didáctica y la
carga.
5.− Tome lecturas de V e I y watts por fase.
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6.− Mida el f.p con un factorimetro.
7.− Conecte el reactor y cierre el interruptor de la carga y repita los
puntos 5 y 6.
8.− Conecte los capacitores y cierre el interruptor de la carga y repita
los puntos 5 y 6.
9.− Varié las cargas para observar y verificar la variación en las
corrientes y en el giro del disco.
CASO
VAN
VBN
VCN
IA
IB
IC
IN
WA
WB
WC
FPA
FPB
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