2
La naturaleza de las cargas
El modelado y análisis de un sistema de energía dependen de la “carga.” ¿Cuál es la carga? La
respuesta a esa pregunta depende del tipo de análisis que se desee. Por ejemplo, el análisis de
estado estable (flujo de potencia) de un sistema de transmisión interconectado requerirá una
definición diferente de la carga que se utiliza en el análisis secundario en un alimentador de
distribución. El problema es que la “carga” en un sistema de energía está en constante cambio. El
más cerca se encuentre el cliente, más pronunciada será la carga siempre cambiante. No hay cosa
tal como una carga “estado estacionario”. Para enfrentarse con una carga, es necesario primero en
examinar la “carga” de un cliente individual.
2.1 Definiciones
La carga que un cliente individual o un grupo de clientes presentes en el sistema de distribución está
en constante cambio. Cada vez que una bombilla de luz o un aparato eléctrico está encendido o
apagado, la carga vista por los cambios de alimentación distribu- ción. Para describir la carga
cambiante, se definen los siguientes términos:
1. demanda
•
Carga promedio durante un período específico de tiempo
•
Carga puede ser kW, kvar, kVA, y A
•
Debe incluir el intervalo de tiempo
•
Ejemplo: La demanda kW 15-min es 100 kW
2. La demanda máxima
•
Mayor de todas las demandas que se producen durante un tiempo específico
•
Debe incluir intervalo de demanda, el período y unidades
•
Ejemplo: La demanda máxima kW 15-min para la semana fue de 150 kW
11
Sistema de Distribución de modelado y análisis
12
3. La demanda promedio
•
El promedio de las demandas durante un período determinado (día, semana, mes, etc.)
•
Debe incluir intervalo de demanda, el período y unidades
•
Ejemplo: La demanda kW promedio de 15 min para el mes fue de 350 kW
4. demanda diversificada
•
Suma de demandas impuestas por un grupo de cargas en un determinado período
•
Debe incluir intervalo de demanda, el período y unidades
•
Ejemplo: El 15-min demanda kW diversificado en el período 9:15-09:30 fue de
200 kW
5. Máximo diversifica la demanda
•
Máximo de la suma de las demandas impuestas por un grupo de cargas en un
determinado período
•
Debe incluir intervalo de demanda, el período y unidades
•
Ejemplo: El 15-min máximo diversificada demanda kW para la semana fue de 500
kW
6. La demanda máxima no coincidentes
•
Para un grupo de cargas, la suma de la máxima individual exige sin cualquier
restricción que se producen al mismo tiempo
•
Debe incluir intervalo de demanda, el período y unidades
•
Ejemplo: El máximo no coincidentes 15-min demanda kW para la semana fue de
700 kW
7. factor de demanda
•
Ratio de demanda máxima de carga conectada
8. Factor de utilización
•
Relación entre la demanda máxima de potencia nominal
9. El índice de ocupación
•
Relación entre la demanda media de cualquier cliente individual o un grupo de
clientes en un período de la demanda máxima durante el mismo período
factor de 10. Diversidad
•
Relación entre la “demanda máxima no coincidentes” a la “máxima diversifica la
demanda”
11. Carga de la diversidad
•
Diferencia entre “la demanda máxima no coincidentes” y la “demanda máxima
diversificada”
13
La naturaleza de las cargas
2.2 Individual Load Cliente
Figura 2.1 ilustra cómo la carga kW instantánea de un cliente cambia durante dos intervalos de
15 min.
2.2.1 demanda
Para definir la carga, la curva de demanda se divide en intervalos de tiempo iguales. En la figura 2.1, el
intervalo de tiempo seleccionado es 15 min. En cada intervalo, se determina el valor medio de la
demanda. En la Figura 2.1, las líneas rectas representan la carga media en un intervalo de tiempo.
Cuanto más corto sea el intervalo de tiempo, más preciso será el valor de la carga. Este proceso es
muy similar a la integración numéri-. El valor medio de la carga en un intervalo se define como la
“demanda kW 15-min.”
El 15-min curva de demanda kW 24 h para un cliente se muestra en la Figura 2.2. Esta curva se desarrolló a
partir de una hoja de cálculo que da la demanda kW 15-min durante un período de 24 h.
2.2.2 Demanda Máxima
La curva de demanda muestra en la Figura 2.2 representa un típico al cliente central residencial.
Cada barra representa la “15-min kW demanda”. Nota que durante el periodo de 24 h, hay una gran
variación en la demanda. Este al cliente central particular tiene tres períodos en los que la demanda
kW excede 6,0 kW. El est genial- de estos es la “demanda máxima kW 15-min”. Para este cliente, el
“15-min demanda máxima kW” se produce a las 13:15 y tiene un valor de 6,18 kW.
instantáneo
6.0
demanda kW 15-min
5.0
4.0
3.0
2.0
1.0
06:15
06:30
Hora del día
FIGURA 2.1
curva de demanda de los clientes.
06:45
Sistema de Distribución de modelado y análisis
14
7
demanda kW 15-min
6
5
4
3
2
1
23:00
21:15
19:30
17:45
16:00
14:15
12:30
10:45
9:00
7:15
5:30
3:45
2:00
0:15
0
Hora del día
Figura 2.2
24-h curva de demanda de cliente # 1.
2.2.3 La demanda promedio
Durante el periodo de 24 h, se consume energía (kWh). La energía en kWh utilizados durante cada
intervalo de tiempo de 15 min se calcula por:
= 15min
(
kWh
la demanda kW
)⋅
1
⋅
4h
(2,1)
La energía total consumida durante el día es entonces la suma de todos los consumos intervalo de
15 min. A partir de la hoja de cálculo, la energía total consumida durante el período por el Cliente #
1 es 58.96 kWh. El “15-min edad promedios demanda kW” se calcula por:
kW
promedio
=
energía total
= 58.96
horas
24 = 2,46 kW
(2,2)
2.2.4 Factor de Carga
“Factor de carga” es un término que se refiere a menudo al describir una carga. Se define como la
relación entre la demanda media a la demanda máxima. En muchos sentidos, el factor de carga da una
indicación de lo bien que se están utilizando instala- de la utilidad. Desde el punto de vista de la utilidad,
el factor de carga óptimo sería 1,00, debido a que el sistema tiene que ser diseñado para manejar la
demanda máxima. A veces, las empresas de servicios públicos se animará a los clientes industriales
para mejorar su factor de carga. Un método de aliento es penalizar el cliente en la factura de electricidad
por tener un factor de carga bajo. Para cliente # 1 en la Figura 2.2, el factor de carga se calcula para ser:
Factor de carga
=
kW
kW
promedio
máximo
=
2.46
=
6,18 0,40
(2,3)
15
La naturaleza de las cargas
2.3 Transformadores de distribución de carga
Un transformador de distribución dará servicio a uno o más clientes. Cada cliente tendrá una curva
de demanda similar a la mostrada en la Figura 2.2. Sin embargo, los picos, valles y demandas
máximas serán diferentes para cada cliente. Las figuras 2.3, 2.4, y 2.5 dan las curvas de demanda
para los tres clientes adicionales conectados a la misma transformador de distribución. Las curvas
de carga para los cuatro clientes mostrar que cada cliente tiene una característica única carga. la
demanda kW máximo individual de los clientes se produce en diferentes momentos del día. Cliente
# 3 es el único cliente central Tomer que tendrá un alto factor de carga. Un resumen de las cargas
individuales se da en la Tabla 2.1.
Estos cuatro clientes demuestran que existe una gran diversidad entre sus cargas.
14:15 16:00 17:45 19:30 21:15 23:00
5:30 doce y quince 07:15 09:00 10:45 12:30
15-min demanda kW 2:00 3:45
876543210
Hora del día
FIGURA 2.3
Hora del día
FIGURA 2.4
24-h curva de demanda de cliente # 3.
23:00
21:15
19:30
17:45
16:00
14:15
12:30
10:45
3:45 5:30
0:15 2:00
012345678
7:15 9:00
demanda kW 15-min
24 h curva de demanda de cliente # 2.
Sistema de Distribución de modelado y análisis
14:15 16:00 17:45 19:30 21:15 23:00
5:30 doce y quince 07:15 09:00 10:45 12:30
15-min demanda kW 2:00 3:45
dieciséis
012345678
Hora del día
Figura 2.5
24-h curva de demanda de cliente # 4.
TABLA 2.1
Características de la carga individuales de los clientes
Cliente # 1
Cliente # 2
Cliente # 3
Cliente # 4
42.75
58.57
36.46
95.64
6.18
6.82
4.93
13:15
11:30
La demanda promedio kW
2.44
1.52
3.98
1.78
Factor de carga
0.40
0.22
0,81
0.25
El consumo de energía (kWh)
La demanda máxima kW
Momento de máxima demanda
06:45
7.05
20:30
kW
2.3.1 Diversified demanda
Se supone que el mismo transformador de distribución sirve a los cuatro tomers cliente central
discutieron anteriormente. La suma de los cuatro 15 demandas kW para cada intervalo de tiempo es la
“demanda diversificada” para el grupo en ese intervalo de tiempo, y en este caso, el transformador de
distribución. El 15-min diversificado demanda kW del transformador para el día se muestra en la Figura
2.6. La figura 2.6 muestra cómo la curva de demanda está comenzando a suavizar. No hay tantos
cambios significativos, como se ve por algunas de las curvas individuales de los clientes.
La demanda máxima 2.3.2 Diversified
La curva de demanda del transformador de la figura 2.6 muestra cómo las cargas de los clientes binados
com- comienzan a suavizar los cambios extremos de las cargas indivi- indi-. Para el transformador, la
demanda kW 15-min excede 16 kW dos veces. El mayor de estos es el “máximo diversificado demanda
kW 15-min” del transformador. Se produce a las 17:30 y tiene un valor de 16,16 kW. Tenga en cuenta
que
17
La naturaleza de las cargas
16 18
demanda kW 15-min
14
12
10
468
23:00
21:15
19:30
17:45
16:00
14:15
12:30
10:45
9:00
7:15
5:30
3:45
2:00
0:15
02
Hora del día
Figura 2.6
Transformador diversificada curva de demanda.
18.00
16.00
demanda kW 15-min
14.00
12.00
10.00
8.00
6.00
4.00
92
85
78
71
64
57
50
43
36
29
22
1
0.00
8 15
2.00
Porcentaje de tiempo
Figura 2.7
Transformador curva de duración de carga.
esta demanda máxima no se produce al mismo tiempo que una de las demandas individuales, ni
es esta demanda máxima de la suma de las demandas máximas individuales.
Curva de duración de carga 2.3.3
Una “curva de duración de carga” puede ser desarrollado para el transformador que alimenta los cuatro
clientes. Clasificación de la demanda kW del transformador en un orden descendente desarrolla la curva de
duración de carga muestra en la Figura 2.7. La curva de duración de carga traza la demanda kW 15-min vs.
el porcentaje de tiempo que el transformador opera en o por encima de la demanda específica kW. Por
ejemplo, la curva muestra de duración de carga que el transformador opera con una demanda kW 15-min de
12 kW o superior 22% del tiempo. Esta curva puede ser
Sistema de Distribución de modelado y análisis
18
utilizado para determinar si o no un transformador necesita ser reemplazado, como resultado de una
condición de sobrecarga.
La demanda máxima 2.3.4 no coincidentes
El “15-min demanda máxima kW no coincidentes” para el día es la suma de cada cliente 15 min
demandas máxima kW. En el primer caso trans en cuestión, la suma de los máximos
individuales es:
kW
=
la demanda máxima no coincidentes
6,18 6,82
+
4,93
+ 7,05 24,98
+=
kW
(2,4)
2.3.5 Factor de Diversidad
Por definición, el factor de diversidad es la relación entre la demanda máxima no coincidentes de
un grupo de clientes al máximo la demanda diversificada del grupo. En relación con el
transformador que alimenta cuatro clientes, el factor de diver- sidad de los cuatro clientes sería:
Factor de diversidad
=
kW
la demanda máxima no coincidentes
kW
=
la demanda maximumdiversified
24.98
(2,5)
16,15 = 1,5458
La idea detrás del factor de diversidad es que cuando se conocen las máximas demandas de los
clientes, entonces el máximo diversifica la demanda de un grupo de clientes puede ser calculada.
Habrá un valor diferente del factor de diversidad para diferentes números de clientes. El valor
calculado en la ecuación 2.5 se aplicaría durante cuatro clientes. Si había cinco clientes, a
continuación, una encuesta de carga tendría que ser establecido para determinar el factor de
diversidad durante cinco clientes. Este proceso tendría que repetirse para toda número práctico de
los clientes. Tabla 2.2 es un ejemplo de los factores de diversidad para el
TABLA 2.2
Los factores de diversidad
N DF
N DF
N DF
N DF
N DF
N DF
N DF
1
1.0
2.67 21
2.90 31
3.05 41
3,13 51
3.15 61
3.18
2
1.60 12
2,70 22
2.92 32
3.06 42
3.13 52
3.15 62
3.18
3
1.80 13
2.74 23
2,94 33
3.08 43
3.14 53
3.16 63
3.18
4
2,10 14
2,78 24
2,96 34
3.09 44
3.14 54
3.16 64
3.19
5
2.20 15
2.80 25
2.98 35
3.10 45
3.14 55
3.16 65
3.19
6
2.30 16
2,82 26
3.00 36
3.10 46
3,14 56
3,17 66
3.19
7
2.40 17
2.84 27
3.01 37
3.11 47
3,15 57
3.17 67
3.19
8
2.55 18
2.86 28
3,02 38
3,12 48
3.15 58
3.17 68
3.19
9
2.60 19
2.88 29
3.04 39
3.12 49
3,15 59
3.18 69
3.20
10
2.65 20
2.90 30
3.05 40
3.13 50
3.15 60
3.18 70
3.20
11
19
La naturaleza de las cargas
número de clientes que van desde 1 hasta 70. La mesa fue desarrollado a partir de una base de datos
que es diferente de los cuatro clientes que se han discutido anteriormente.
Un gráfico de los factores de diversidad se muestra en la Figura 2.8.
Nota en la Tabla 2.2 y la Figura 2.8 que el valor del factor de diversidad se ha estabilizado básicamente
fuera cuando el número de clientes ha llegado a 70. Esta es una observación importante porque significa
que, al menos para el sistema desde el que se determinaron estos factores de diversidad, que el factor de
simultaneidad se mantendrá constante a 3,20 a partir de 70 o más clientes. En otras palabras, como se ve
desde la subestación, la máxima diversifica la demanda de un alimentador se puede predecir mediante el
cálculo de la demanda máxima no coincidentes total de todos los clientes atendidos por el alimentador y
dividiendo por 3,2.
Factor 2.3.6 Demanda
El factor de demanda se puede definir para un cliente individual. Por ejemplo, se encontró que el
15-min demanda máxima kW de cliente # 1 para ser 6,18 kW. Para determinar el factor de demanda,
la carga conectada total del cliente necesita ser conocido. La carga conectada total será la suma de
las calificaciones de todos los dispositivos eléctricos en las instalaciones del cliente. Suponiendo que
este total asciende a 35 kW, el factor de demanda se calcula a ser:
factor de carga
=
kW
kW
maximumdemand
carga total conectada
=
6.18
35 = 0,1766
(2,6)
El factor de demanda da una indicación del porcentaje de los dispositivos eléctricos que están en cuando
se produce la demanda máxima. El factor de demanda se puede calcular para un cliente individual, pero
no para un transformador de distribución o el alimentador total.
3.5
66
1
0
46 51 56 61
0.5 1
6 11 16 21
1.5 2
26 31 36 41
factores de diversidad
2,5 3
Numero de clientes
Figura 2.8
factores de diversidad.
Sistema de Distribución de modelado y análisis
20
2.3.7 Utilización del factor
El factor de utilización da una indicación de lo bien que se está utilizando la capacidad de un dispositivo
de Trical elec-. Por ejemplo, el transformador que alimenta las cuatro cargas tiene una clasificación de
15 kVA. Usando el máximo 16,16 kW diversificada demanda y suponiendo un factor de potencia de 0,9,
el 15-min demanda máxima kVA del transformador se calcula dividiendo el 16,16 kW demanda máxima
kW por el factor de potencia y sería 17,96 kVA. El factor de utilización se calcula a ser:
factor de utilización
=
kVA
maximumdemand
kVA
potencia del transformador
=
17,96
15
(2,7)
= 1,197
2.3.8 Carga de la Diversidad
diversidad de la carga se define como la diferencia entre la demanda máxima no coincidentes y la
demanda máxima diversificado. Para el transformador en cuestión, la diversidad de la carga se
calcula como:
(2,8)
= Diversidad de la carga 24,97-16,16 = 8.81kW kVA
2.4 Carga del alimentador
La carga que un alimentador sirve mostrará una curva de demanda suavizado de salida como se muestra en la Figura
2.9.
14,000.00
12,000.00
demanda kW 15-min
10.000,00
8.000,00
6.000,00
4.000,00
2,000.00
FIGURA 2.9
Alimentador de curva de demanda.
:0
0
23
0
:3
:1
5
21
19
5
0
17
:4
5
:0
:1
Hora del día
16
14
5
:4
:3
0
12
10
09
:0
0
0
:1
5
07
:4
5
05
:3
03
qu
y
ce
02
:0
do
0
in
ce
0.00
21
La naturaleza de las cargas
La curva de demanda alimentador no muestra ninguno de los cambios bruscos en la demanda de
una curva de demanda de los clientes individuales o los cambios semi-abruptos en la curva de
demanda de un transformador. La explicación simple para esto es que con varios cientos de clientes
atendidos por el alimentador, lo más probable es que a medida que un cliente es apagar una bombilla,
otro cliente será convertir una bombilla de luz. La carga de alimentación, por lo tanto, no se experiencia un salto como se vería en la curva de demanda del cliente individual.
2.4.1 Asignación de carga
En el análisis de un alimentador de distribución, los datos de “carga” tendrán que ser ficado speci-. Los
datos proporcionados dependerá de cómo se detalla el alimentador es para ser modelados y la
disponibilidad de los datos de carga del cliente. El modelo Multirriesgo más de un alimentador representará
cada transformador de distribución. Cuando este es el caso, la carga asignada a las necesidades de cada
transformador que se determine.
2.4.1.1 Aplicación de factores de diversidad
La definición del factor de simultaneidad ( DF) es la relación de la máxima demanda no coincidentes al
máximo diversificada demanda. Una tabla de factores de diversidad se muestra en la Tabla 2.2.
Cuando dicha tabla A está disponible, es posible determinar el máximo diversifica la demanda de un
grupo de tomers cliente central como los servida por un transformador de distribución. Es decir, la
madre Maxi diversifica la demanda puede ser calculado por:
kW
la demanda maximumdiversified
=
kW
la demanda máxima no coincidentes
DF
(2,9)
numero de clientes
Esta demanda máxima se convierte en el diversificado asignado “carga” para el transformador.
2.4.1.2 Carga Encuesta
Muchas veces, la máxima demanda de los clientes individuales serán conocidos ya sea de medición o
de un conocimiento de la energía (kWh) consumida por el cliente. Algunas empresas de servicios
públicos se realice un estudio de carga de clientes similares para determinar la relación entre el
consumo de energía en kWh y la demanda máxima kW. Dicha encuesta una carga requiere la instalación de un medidor de demanda en la ubicación de cada cliente. El medidor puede ser del mismo
tipo que se utiliza para desarrollar las curvas de demanda se discutió anteriormente, o puede ser un
medidor simple que sólo registra la demanda máxima durante el período. Al final del período de
estudio, la demanda máxima vs. kWh para cada cliente puede trazarse en un gráfico común. La
regresión lineal se utiliza para determinar la ecuación de una línea recta que da la demanda kW como
una
Sistema de Distribución de modelado y análisis
22
15-Min demanda máxima kW (kW)
10.5
kW yo
kW 1 yo
6
12 4
2
1,9 8 10
0
400
800 1000 1200 1400 1600 1800 2000
600
2000
kWh yo
500
Energía (kWh)
FIGURA 2.10
la demanda kW vs. kWh para clientes residenciales.
la función de kWh. La trama de puntos por 15 clientes junto con la ecuación resultante derivado de un
algoritmo de regresión lineal se muestra en la Figura 2.10. La ecuación de la línea recta derivada es:
kW
=
maximumdemand
0.1058 + 0.005014 kWh
⋅
(2,10)
Conociendo la demanda máxima para cada cliente es el primer paso en Desa- ing una tabla de factores de
diversidad como se muestra en la Tabla 2.2. El siguiente paso es realizar una encuesta de carga donde se
dosifica la demanda máxima diversificada de grupos de clientes. Esto implicará la selección de una serie de
lugares en los medidores de demanda se pueden colocar que registrarán la demanda máxima para grupos de
clientes que van desde al menos 2-70. En cada ubicación de metro, la demanda máxima de todos los clientes
aguas abajo también debe ser conocido. Con esos datos, tor la diversidad fac- puede ser calculado para el
número determinado de clientes aguas abajo.
Ejemplo 2.1
A monofásico proporciona lateral servicio a tres distribución Transformar- ERS como se muestra en la
Figura 2.11.
La energía en kWh consumido por cada cliente durante un mes se conoce. Una
encuesta de carga ha llevado a cabo para los clientes en esta clase, y se ha encontrado
que el cliente 15-min demanda máxima kW está dada por la ecuación:
kW
demanda
=
0,2 0,008
+
⋅ kWh
kW
23
La naturaleza de las cargas
N2
N1
N4
N3
T1
12
T3
T2
3456
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
FIGURA 2.11
Monofásico lateral.
La kWh consumido por el Cliente # 1 es de 1523 kWh. La demanda máxima kW 15-min para el Cliente
# 1 A continuación, se calcula como:
kW 0,2
+
1,523 12,4
⋅
kW=
1 = 0,008
Los resultados de este cálculo para el resto de los clientes se resumen en la tabla siguiente
por el transformador.
El transformador T1:
Cliente
#1
#2
#3
#4
#5
kWh
1523
1645
1984
1590
1456
kW
12.4
13.4
16.1
12.9
11.9
Transformador T2:
Cliente
#6
#7
#8
#9
# 10
# 11
kWh
1235
1587
1698
1745
2015
1765
kW
10.1
12.9
13.8
14.2
16.3
14.3
Transformador T3:
Cliente
# 12
# 13
# 14
# 15
kWh
2098
1856
2058
2265
kW
17.0
15.1
16.7
18.3
# 17
# 18
2135
1985
2103
17.3
16.1
17.0
#dieciséis
1. Determinar para cada transformador el 15-min máximo no coincidentes demanda
kW, y el uso de la tabla de factores de diversidad en la Tabla 2.2, determine la
15-min máximo diversificada demanda kW.
kW
T1:
la demanda máxima no coincidentes
kW
la demanda maximumdiversified
12,4 13,4
16,1
+
+ 12,9 11,9
+ 66,6+ kW
=
=
=
kW
la demanda máxima nonconcident
DF
5
= 30,3 kW
Sistema de Distribución de modelado y análisis
24
T2:
T3:
kW
la demanda máxima no coincidentes
kW
la demanda maximumdiversified
kW
la demanda máxima no coincidentes
kW
la demanda maximumdiversified
+
+ 14,2 +16,3 14,3
+ 81,6+ kW
=
10,1 12,9
13,8
=
=
kW
DF
=
=
la demanda máxima nonconcident
= 35,4 kW
6
15,1 16,7
18,3
+
+ 17,0 +17,3 16,1
+ 17,0+117,4 +kW
=
kW
la demanda máxima nonconcident
DF
= 48,9 kW
7
En base a la máxima kW 15-min diversificado la demanda en cada transformador y un factor
de potencia supuesta de 0,9, el máximo kVA 15-min diversificada demanda en cada
transformador sería:
kVA
T demanda
1maximumdiversified
=
kVA
T demanda
2maximumdiversified
=
kVA
T demanda
3maximumdiversified
=
30.2
=
0,9 33,6 kVA
35.5
=
0,9 39,4 kVA
48.9
=
0,9 54,4 kVA
Las clasificaciones kVA seleccionados para los tres transformadores serían 25, 37,5, y 50 kVA,
respectivamente. Con esas selecciones, sólo el transformador T1 experimentaría una mayor
demanda máxima kVA significativo que su calificación (135%).
2. Determinar el 15-min no coincidentes demanda máxima kW y 15-min máximo
diversificados demanda kW para cada uno de los segmentos de línea.
Segmento N1 a N2: La demanda máxima kW no coincidentes es la suma de las
demandas máximas de los 18 clientes.
kW
la demanda máxima no coincidentes
66,6 81,6
+
117,4
+ = 265,6 kW
=
La demanda máxima diversificado kW se calcula utilizando el factor de diversidad para
18 clientes.
kW
=
la demanda maximumdiversified
265,5
=
2,86 92,8 kW
Segmento de N2 a N3: Este segmento de línea “ve” 13 clientes. La demanda máxima no
coincidentes es la suma de los clientes número 6 a través de 18. El factor de diversidad
para 13 (2,74) se utiliza para calcular el máximo diversificada demanda kW.
kW
máximo deman no coincidentes
kW
la demanda maximumdiversified
re
=
=
81,6 117,4
+=
199,0 kW
199.0
=
2,74 72,6 kW
25
La naturaleza de las cargas
Segmento N3 N4 a: Este segmento de línea “ve” la misma demanda no coincidentes y la
demanda diversificado que el de transformador T3.
kW
la demanda máxima no coincidentes
kW
la demanda maximumdiversified
=
=
117,4 117,4
=
kW
199.0
2.4
= 48,9 kW
Ejemplo 2.1 demuestra que la ley actual de Kirchhoff (KCL) no se cumple cuando el máximo
diversificó demandas se utilizan como la “carga” que fluye a través de los segmentos de línea y a
través de los transformadores. Por ejemplo, en el nodo N1, el máximo diversificada demanda que
fluye hacia abajo el segmento de línea N1-N2 es 92,8 kW y el máximo diversificada demanda que
fluye a través del transformador T1 es 30,3 kW. KCL sería entonces predecir que el máximo diverdemanda sified que fluye hacia abajo segmento de línea N2-N3 sería la diferencia de estos o 62,5
kW. demanda Sin embargo, los cálculos para la máxima diversificadas en ese segmento se calculó
para ser 72,6 kW. La explicación para esto es que el máximo diversificó demandas de los segmentos
de línea y transformadores no necesariamente ocurrir al mismo tiempo. En el momento que el
segmento de línea N2-N3 está experimentando su máximo diversificado la demanda, segmento de
línea N1-N2 y el transformador T1 no están en sus valores máximos. Todo lo que se puede decir es
que en el segmento de tiempo que N2-N3 está experimentando su máximo diversificada demanda, la
diferencia entre la demanda real en el segmento lineal N1-N2 y la demanda del transformador T1
será 72,6 kW. Habrá una cantidad infinita de combinaciones de flujo de la línea hacia abajo N1-N2 y
a través del transformador T1, que producirá el máximo diversificada demanda de 72,6 kW en la
línea N2-N3.
2.4.1.3 Transformador de gestión de carga
Un programa de gestión de la carga del transformador es utilizado por empresas de servicios públicos para
determinar la carga en transformadores de distribución en base a un conocimiento de los kWh suministrados por el
transformador durante un mes pico de carga. El pro- grama se utiliza principalmente para determinar cuándo una
distribución transformador tiene que ser cambiado a cabo debido a una condición de sobrecarga proyectado. Los
resultados del programa también se pueden utilizar para asignar cargas a los transformadores para fines de análisis
de enlace.
El programa de gestión de la carga del transformador se refiere la demanda máxima fied
diversificación de un transformador de distribución a los kWh total suministrada por el transformador
durante un mes específico. La relación usual es la ecuación de una línea recta. ecuación una de este tipo
se determina a partir de una encuesta de carga. Este tipo de medidores de inspección de carga de la
demanda máxima en el transformador, además de la energía total en kWh de todos los clientes
conectados al transformador. Con la información disponible de varias muestra Transformar- ERS, se
puede desarrollar una curva similar a la mostrada en la figura 2.10, y las constantes de la ecuación de
línea recta puede entonces ser calculada. Este método
Sistema de Distribución de modelado y análisis
26
tiene la ventaja porque la utilidad tendrá los kWh consumidos por cada cliente todos los meses en la base
de datos de facturación. Mientras la utilidad sabe en cuanto a que los clientes están conectados a cada
transformador, utilizando el desa- demanda desa- ecuación el máximo diversificada (carga asignado) en
cada transformador en un alimentador puede ser determinado para cada periodo de facturación.
La demanda máxima 2.4.1.4 medido alimentador
La principal desventaja de la asignación de carga utilizando los factores de diversidad es que la mayoría de las
empresas de servicios públicos no tendrían una tabla de factores de diversidad. El proceso de oping desa- tal tabla no
es generalmente cuestan beneficioso. La principal desventaja del método de gestión de la carga del transformador es
que se requiere una base de datos que especifica qué sirven los transformadores qué clientes. Una vez más, esta base
de datos no siempre está disponible.
La asignación de carga en base a las lecturas dosificó la subestación requiere la menor cantidad de
datos. La mayoría de los alimentadores se han dosificar en la subestación que, como mínimo, dar o bien
el total máximo de tres fases diversificación kW cado o la demanda kVA y / o la corriente máxima por
fase durante un mes. Los valores de kVA de todos los transformadores de distribución siempre es
conocido por un alimentador. Las lecturas medidos se pueden asignar a cada transformador en base a la
potencia del transformador. Un “factor de asignación” (AF) puede ser determinada en base a la kW
trifásico medida o demanda kVA y la distribución CONECTADOS con- kVA total de transformador.
AF kVA
=
la demanda dosificada
kVA
(2,11)
Puntuación total de kVA
dónde kVA Puntuación total de kVA = Suma de los valores de kVA de todos los transformadores de distribución.
La carga asignada por transformador se determina entonces por:
kVA
la demanda del transformador
=
AF kVA
⋅
potencia del transformador
(2,12)
La demanda del transformador será o bien kW o kVA dependiendo de la cantidad dosificada.
Cuando el kW o kVA se dosifica por fase, la carga puede ser asignada por fase, donde será
necesario conocer la eliminación gradual de cada transformador de distribución.
Cuando se dosifica la corriente máxima por fase, la carga asignada a cada transformador de
distribución se puede hacer asumiendo tensión nominal en la subestación y luego calcular el kVA
resultante. La asignación de carga ahora seguirá el mismo procedimiento que el descrito
anteriormente.
Si hay no se dosifica información sobre la potencia o factor de potencia reactiva del alimentador, un factor de
potencia tendrá que ser asumido para cada carga del transformador.
27
La naturaleza de las cargas
subestaciones modernas tendrán medición basado en un microprocesador que proporcionará kW, kvar,
kVA, factor de potencia y corriente por fase. Con estos datos, la potencia reactiva también se puede
asignar. Debido a que los datos medidos en la subestación incluirán las pérdidas, un proceso iterativo
tendrá que ser seguido, por lo que la carga asignada más las pérdidas serán iguales a las lecturas de
medida.
Ejemplo 2.2
Supongamos que el máximo dosifican diversificada demanda kW para el sis- tema del Ejemplo 2.1
es 92,9 kW. Asignar esta carga de acuerdo a los valores de kVA de los tres transformadores.
kVA
= +25 37,5 50 +112,5
=
total
AF 92.9
=
=
112,5 0,8258 kW / kVA
la asignado kW para cada transformador se convierte en:
T1:
kW
1
=
0,8258 25
⋅ 20,64
= kW
T2:
kW
2
=
0,8258 37,5
⋅
30,97
= kW
T3:
kW
3
=
0,8258 50
⋅ 41,29
= kW
2.4.1.5 ¿Qué método utilizar?
Los siguientes cuatro métodos diferentes se han presentado para la asignación de carga para
transformadores de distribución:
•
La aplicación de factores de diversidad
•
encuesta de carga
•
gestión de la carga del transformador
•
Medido demanda máxima alimentador
El método a utilizar depende de la finalidad del análisis. Si el propósito del análisis es determinar lo
más exactamente posible la demanda máxima en un transformador de distribución, entonces o bien el
factor de diversidad o el método de gestión de la carga del transformador se puede utilizar. Ninguno
de estos ods met se debe emplear cuando el análisis del alimentador total es de formarse per-. El
problema es que el uso de cualquiera de estos métodos dará lugar a un máximo mucho más grande
diversificada demanda en la subestación que existe aliado que actu-. Cuando el alimentador total es
para ser analizados, el único método que da buenos resultados es el de asignación de carga en base
a las puntuaciones kVA de los transformadores.
Sistema de Distribución de modelado y análisis
28
2.4.2 Cálculos de caída de voltaje Uso de cargas asignadas
El voltaje cae segmentos de línea y a través de la distribución ERS Transformar- son de interés para el
ingeniero de distribución. Se han presentado cuatro métodos diferentes de cargas asignación. Las
diversas caídas de tensión pueden ser computadas utilizando las cargas asignados por los tres
métodos. Para estos estudios, se supone que las cargas asignados se modelan como potencia real
constante y la potencia reactiva.
2.4.2.1 Aplicación de factores de diversidad
Las cargas asignadas a un segmento de línea o una distribución transformador usando factores de
diversidad son una función del número total de clientes “corriente abajo” del segmento de línea o
transformador de distribución. La aplicación de los factores de diversidad se demostró en el Ejemplo
2.1. Con un El conocimiento de las cargas asignados que fluyen en los segmentos de línea y a través
de los transformadores y las impedancias, las caídas de tensión pueden ser calculadas. El supuesto es
que las cargas serán asignados potencia real constante y el poder reac- tivo. Para evitar una solución
iterativa, la tensión en el extremo de la fuente se asume y las caídas de tensión se calculan a partir de
ese punto hasta el último transformador. Ejemplo 2.3 se muestra cómo se aplica el método de
asignación de carga usando factores de diversidad. El mismo sistema y las cargas asignados del
Ejemplo 2.1 se utilizan en el Ejemplo 2.3.
Ejemplo 2.3
Para el sistema en el Ejemplo 2.1, supongamos que la tensión en N1 es 2400 V, y calcular los
voltajes secundarios en los tres transformadores utilizando los factores de diversidad.
El sistema en el Ejemplo 2.1 incluyendo las distancias de segmento se muestra en la Figura 2.12.
Suponga que el factor de potencia de las cargas es 0,9 en retraso. La
impedancia de las líneas son: z = 0,3 + j 0.6 Ω / milla
N1
5000 ' N2
500 '
T1
12
3456
FIGURA 2.12
Monofásico lateral con distancias.
750 '
N3
T2
7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18
N4
T3
29
La naturaleza de las cargas
Las calificaciones de los transformadores son:
T1: 25 kVA, 2400-240 V, Z = 1.8 / 40% T2: 37,5
kVA, 2400-240 V, Z = 1.9 / 45% T3: 50 kVA,
2400-240 V, Z = 2.0 / 50%
A partir del ejemplo 2.1, el máximo diversificó demandas kW fueron computadas. Utilizando el
factor de potencia en retraso 0.9, el máximo diversificó kW y kVA demandas de los segmentos de
línea y transformadores son:
Segmento N1-N2: PAGS 12 = 92,9 kW S 12 = 92,9 + j 45,0 kVA segmento N2-N3: PAGS 23
=
72,6 kW S 23 = 72,6 + j 35,2 kVA segmento N3-N4: PAGS 34 = 49,0 kW S 34 = 49,0 + j 23,7
kVA del transformador T1: PAGS T 1 = 30,3 kW S T 1 = 30,3 + j 14,7 kVA del transformador
T2: PAGS T 2 = 35,5 kW S T 2 = 35,5 + j 17,2 kVA del transformador T3: PAGS T 3 = 49,0 kW S
T3=
49,0 + j 23,7 kVA
Convertir los transformadores de impedancias a ohmios a que se refiere el lado de alta tensión.
2
T1: Z base 1
=
2
kVkVA
⋅ 1000 2,4 1000⋅ 25
=
=
230,4 Ω
1
Z
T1
=
3,18
= 2,67
( 0,018 / 40 230,4
)⋅
2
T2: Z
base 2
=
2
kVkVA⋅ 1000 2,4 1000⋅
=
T2
=
2,06
= 2,06
( 0,019 / 45 153,6
)⋅
2
T3: Z
base 3
=
=
37.5
2
Z
+ Ωj
153,6 Ω
+ Ωj
2
kVkVA
⋅ 1000 2,4 1000⋅ 50
=
=
115,2 Ω
3
Z
T3
=
1,48
= 1,77
( 0.02 / 50 115,2
)⋅
+ Ωj
Calcular las impedancias de línea:
N1 N2:
Z
12
=
+ j 5000
( 0,3 0,6
)⋅
=
+ Ωj
5280 0.2841 0.5682
N2 - N3:
Z
23
=
+ j 500) ⋅
( 0,3 0,6
=
+ Ωj
5280 0.0284 0.0568
N3 N4:
-
Z
34
=
+ j 750) ⋅
( 0,3 0,6
=
+ Ωj
5280 0.0426 0.0852
Calcula la corriente que fluye en el segmento de N1-N2:
yo12 =
• jkvar +kW
•
kV
•
•
*
•=
•
• 92,9 45,0
+ j
•
•
2.4 / 0
•
*
•
•
•=
•
43,0 / 25,84
A
-
Sistema de Distribución de modelado y análisis
30
Calcular la tensión en N2:
VVZI= 2
V
2
=
⋅
12
1
12
2400 / 0 0,2841
- (
0,5682
+ j 43,0 / 25,84
2378,4
- / 0,4 V
=
)⋅
-
Calcular la corriente que fluye en T1:
yoT 1 =
• jkvar +kW
•
kV
•
•
•
30,3 14,7
+ -j
•
• 2.378 / 0.4
•
*
•=
•
•
•
*
•=
14,16 / 26,24
A
-
•
Calcular la tensión secundaria a que se refiere el lado de alta:
VVZI
=T
1
V
=
T1
⋅
T 2
2
T 2
2378.4 / 0,4
- - 3,18 (2,67 14,16
+ j / 26,24
) ⋅ 2321,5- / 0,8 V
-
=
Calcule la tensión secundaria dividiendo por la relación de espiras de 10:
V baja
T1
=
2321.5 / 0.8
- 10
- V
232,15 / 0,8
=
Calcular la corriente que fluye en sección de la línea N2-N3:
yo23 =
• jkvar +kW
•
kV
•
•
•
72,6 35,2
+ -j
•
• 2.378 / 0.4
•
*
•=
•
•
•
*
•=
33,9 / 26,24
A
-
•
Calcular la tensión en N3:
VVZI
=3
V
3
=
23
2
⋅
23
2378.4 / 0,4
- - 0,0284
j
/ 26,24
( 0,0568+ 33,9
) ⋅ 2376,7- / 0,4 V
=
Calcule la corriente que fluye en T2:
yoT 2 =
• jkvar +kW
•
kV
•
•
*
•=
•
•
35,5 17,2
+ -j
•
• 2.3767 / 0.4
•
•
•
*
•=
•
Calcular la tensión secundaria a que se refiere el lado de alta:
VVZI
=T
2
3
T 2
⋅
T 2
16,58 / 26,27
A
-
-
31
La naturaleza de las cargas
V
T2
2376.7 / 0,4
- - 2,06(2,06 16,58
+ j / 26,27
- / 0,8 V =
) ⋅ 2331,1
=
-
Calcule la tensión secundaria dividiendo por la relación de espiras de 10:
V baja
T2
2331.1 / 0.8
- 10
=
- V
233,1 / 0,8
=
Calcular la corriente que fluye en sección de la línea N3-N4:
yo34 =
• jkvar +kW
•
kV
•
•
•
49,0 23,7
+ -j
•
• 2.3767 / 0.4
•
*
•=
•
•
•
*
22,9 / 26,27
A
-
•=
•
Calcular la tensión en N4:
VVZI
=4
3
34
⋅
34
V 42376.7
=
/ 0,4 0,0426
-0,0852
22,9
+ / 26,27 )2375,0
⋅
/ -0,5 V
(
-
=
La corriente que fluye en T3 es la misma que la corriente de N3 N4 a:
yoT 3 =
22,91 / 26,30
A
Calcular la tensión secundaria a que se refiere el lado de alta:
VVZ
=T
3
V
T3
=
4
T 3
⋅ yoT
3
2375.0 / 0.5
- - 1.48 (1.77 22.9
+ j / 26,27
) ⋅ 2326,9- / 1,0 V
=
-
Calcule la tensión secundaria dividiendo por la relación de espiras de 10:
V bajo
2326.9 / 1.0
- 10
T 3
=
=
232,7 / 1,0
- V
Calcular la caída de tensión por ciento al secundario del transformador T3. Utilice la tensión
secundaria se refiere a la parte alta:
V
soltar
=
VV -
T 3
1
V
1
⋅
100 2400
=
2326,11 2400
⋅
100 3.0789%
=
Sistema de Distribución de modelado y análisis
32
2.4.2.2 Asignación de carga Sobre la base de los transformadores de
Cuando sólo se conocen las calificaciones de los transformadores de distribución, el alimentador puede
ser asignado en base a la demanda medido y las votaciones transformador kVA. Este método se discute
en la Sección 2.3.3. Ejemplo 2.4 STRATES demostrar este método.
Ejemplo 2.4
Para el sistema en el Ejemplo 2.1, supongamos que la tensión en N1 es 2400 V, y calcular las tensiones
secundarias en los tres transformadores de la asignación de las cargas basadas en las calificaciones del
transformador. Suponga que la demanda kW dosifica en N1 es 92,9 kW.
Las impedancias de los segmentos de línea y transformadores son los mismos que en el Ejemplo 2.3.
Suponga que el factor de potencia de carga es 0,9 quedando, y calcular la demanda kVA en
N1 de la demanda medida:
S
12
=
92.9
- 1
=
+ =j
0,9 / cos (0,9) 92,9 45,0 103,2 /25.84 kVA
Se calcula el factor de asignación:
AF 103.2
= + /25.84
=
25 37,5 50+0,9175
/25.84
Asignar las cargas a cada transformador:
STAF=kVA
⋅
T
1
=
+ j
( 0,9175 /25.84 25
) ⋅ 20,6= 10,0 kVA
STAF=kVA
⋅
T
2
=
+ j
( 0,9175 /25.84 37,5
) ⋅ 31,0=15,0 kVA
STAF=kVA
⋅
T
3
=
+ j
( 0,9175 /25.84 50
) ⋅ 41,3= 20,0 kVA
+
ST
1
2
3
Calcular los flujos de línea:
S
S
S
1
= ST
1
23
= ST
2
34
= ST
3
+ =S T
=
2
3
+
ST
3
=
92,9 45,0
+ j kVA
72,3 35
+ jkVA
41,3 20,0
+ j kVA
Usando estos valores de línea fluye y fluye en transformadores, el procedi- miento para el cálculo de las
tensiones secundarias del transformador es exactamente el mismo que en el Ejemplo 2.3. Cuando se
sigue este procedimiento, los voltajes de nodo y secundario del transformador son:
V2 =
2378.1 / 0,4
- V,
V baja
T 1
=
234,0 / -0,6 V
33
La naturaleza de las cargas
V3 =
2376.4 / 0,4
- V,
2374.9 / 0,5
- V,
V4 =
V baja
V baja
T 2
T 3
=
=
233,7 / -0,8 V
233,5 / -0,9 V
La caída de tensión por ciento para este caso es:
V
soltar
=
VV -
T 3
1
V
⋅
100 2400
=
2334,8 2400
⋅
=
100 2.7179%
1
2.5 Resumen
En este capítulo se ha demostrado la naturaleza de las cargas en un alimentador de distribución. Existe una gran diversidad
entre las demandas de los clientes individuales, pero a medida que la demanda se supervisa de segmentos de línea de trabajo
de nuevo hacia la subestación, el efecto de la diversidad entre las demandas se vuelve muy ligero. Se demostró que el efecto
de la diversidad entre las demandas de los clientes debe ser tenido en cuenta cuando se calcula la demanda de un
transformador de distribución. El efecto de la diversidad de los laterales cortos se puede tomar en cuenta para determinar el
flujo máximo en el lateral. Para los factores de diversidad de la Tabla 2.2, se ha demostrado que cuando el número de clientes
es superior a 70, el efecto de la diversidad prácticamente ha desaparecido. Esto se evidencia por el hecho de que el factor de
diversidad ha llegado a ser casi constante a medida que el número de cliente central tomers se acercó a 70. Se debe entender
que el número 70 sólo se aplicará a los factores de diversidad de la Tabla 2.2. Si una utilidad va a utilizar factores de
diversidad, a continuación, que la utilidad debe realizar un estudio exhaustivo de carga para desarrollar la tabla de factores de
diversidad que se aplican a ese sistema en particular. Ejemplos 2.3 y 2.4 muestran que el nodo y transformador tensiones
finales son aproximadamente la misma. Hay muy poca diferencia entre las tensiones cuando las cargas se distribuyen
utilizando los factores de diversidad y cuando las cargas se distribuirán basándose en las calificaciones del transformador kVA.
4 muestran que el nodo y el transformador tensiones finales son aproximadamente la misma. Hay muy poca diferencia entre
las tensiones cuando las cargas se distribuyen utilizando los factores de diversidad y cuando las cargas se distribuirán
basándose en las calificaciones del transformador kVA. 4 muestran que el nodo y el transformador tensiones finales son
aproximadamente la misma. Hay muy poca diferencia entre las tensiones cuando las cargas se distribuyen utilizando los
factores de diversidad y cuando las cargas se distribuirán basándose en las calificaciones del transformador kVA.
Problemas
2.1 A continuación se muestran las demandas kW 15 min para cuatro clientes entre las horas de 17:00
y 21:00. Un transformador monofásico de 25 kVA sirve a los cuatro clientes.
a. Para cada uno de los clientes, determinar:
1. Máxima demanda kW 15-min
2. Media de la demanda kW 15-min
Sistema de Distribución de modelado y análisis
34
Cliente # 1 # 2 cliente al cliente # 3 # 4 Tiempo al cliente
kW
kW
kW
kW
17:00
8,81
4.96
11.04
1.44
17:15
2.12
3.16
7.04
1.62
17:30
9.48
7.08
7.68
2.46
17:45
7.16
5.08
6.08
0.84
18:00
6.04
3.12
4.32
1.12
18:15
9.88
6.56
5.12
2.24
18:30
4.68
6.88
6.56
1.12
18:45
5.12
3.84
8.48
2.24
19:00
10,44
4.44
4.12
1.12
19:15
3.72
8.52
3.68
0.96
19:30
8.72
4.52
0.32
2.56
19:45
10,84
2.92
3.04
1.28
20:00
6.96
2.08
2.72
1.92
20:15
6.62
1.48
3.24
1.12
20:30
7.04
2.33
4.16
1.76
20:45
6.69
1.89
4.96
2.72
21:00
1.88
1.64
4.32
2.41
3. El uso total de kWh en el periodo de tiempo
4. El factor de ocupación
si. Para el transformador de 25 kVA, determinar:
1. Máxima 15-min diversificada demanda
2. máximo de 15 min demanda no coincidentes
3. Factor de utilización (se supone factor de potencia unitario)
4. Factor Diversidad
5. Diversidad de carga
do. Trazar la curva de duración de carga para el transformador
2.2 Dos transformadores cada sirven cuatro clientes se muestran en la Figura 2.13:
Grifo
#1
FIGURA 2.13
Sistema para el problema 2.2.
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
35
La naturaleza de las cargas
La siguiente tabla muestra el intervalo de tiempo y la demanda kVA de las cuatro demandas de los clientes durante
el período de carga máxima del año. Supongamos que un factor de potencia de 0,9 en retraso.
Hora
#1
3: 00-3: 30
3: 30-4: 00
#2
#3
#4
#5
#6
#7
#8
10
0
20
25
10
5
15
10
50
30
15
20
25
20
30
4: 00-4: 30
5
40
30
30
15
10
30
10
4: 30-5: 00
10
0
10
20
10
13
40
25
50
5: 00-5: 30
15
5
5
25
30
30
15
5
5: 30-6: 00
15
15
10
10
5
20
30
25
6: 00-6: 30
5
25
25
15
10
10
30
25
6: 30-7: 00
10
50
15
30
15
5
10
30
a. Para cada transformador, determine lo siguiente:
1. 30-min demanda máxima kVA
2. máximo no coincidentes demanda kVA
3. Factor de carga
4. Factor Diversidad
5. sugerido nominal del transformador (50, 75, 100, 167)
6. Factor de utilización
7. Energía (kWh) durante el período de 4 h
si. Determinar el máximo diversificada demanda kVA 30 min a la “Tap”
2.3 Dos transformadores monofásicos porción de 12 clientes se muestran en la Figura 2.14.
Las demandas kW de 15 minutos para los 12 clientes entre las horas de 17:00 y 21:00 se dan en
las tablas siguientes. Asumir un factor de potencia de carga
N1
5000 '
N3
2500 '
N2
T2
T1
12345
FIGURA 2.14
Circuito para el Problema 2.3.
6
7
8 9 10 11 12
Sistema de Distribución de modelado y análisis
36
de 0,95 retraso. La impedancia de las líneas son z = 0,306 + j 0.6272 Ω / milla. La tensión en el nodo N1 es
2500/0 calificaciones V. Transformador:
T1: 25 kVA
2400-240 V Z = pu 0.018 / 40
T2: 37,5 kVA 2400-240 V Z = pu 0.020 / 50
a. Determinar la demanda máxima kW para cada cliente
si. Determinar la demanda promedio kW para cada cliente
do. Determinar los kWh consumidos por cada cliente en este período de tiempo
re. Determinar el factor de carga para cada cliente
mi. Determinar la demanda máxima diversificado para cada transformador
F. Determinar la demanda máxima no coincidentes para cada transformador
sol. Determinar el factor de utilización (asuma 1,0 factor de potencia) para cada transformador
h. Determinar el factor de diversidad de la carga para cada transformador
yo. Determinar la demanda máxima diversificado en el nodo N1
j. Calcular la tensión del secundario para cada transformador teniendo diver- sidad en cuenta
Transformador # 1-25 kVA
Hora
#1
#2
#3
#4
#5
kW
kW
kW
kW
kW
05:00
2.13
0,19
4.11
8.68
0.39
05:15
2.09
0.52
4.11
9.26
0.36
05:30
2.15
0.24
4.24
8.55
0.43
05:45
2.52
1.80
4.04
9.09
0.33
06:00
3.25
0.69
4.22
9.34
0.46
06:15
3.26
0.24
4.27
8.22
0.34
06:30
3.22
0.54
4.29
9.57
0.44
06:45
2.27
5.34
4.93
8.45
0.36
07:00
2.24
5.81
3.72
10.29
0.38
07:15
2.20
5.22
3.64
11.26
0.39
07:30
2.08
2.12
3.35
9.25
5.66
07:45
2.13
0.86
2.89
10.21
6.37
08:00
2.12
0.39
2.55
10,41
4.17
08:15
2.08
0.29
3.00
8.31
0.85
08:30
2.10
2.57
2.76
9.09
1.67
08:45
3.81
0.37
2.53
9.58
1.30
09:00
2.04
0.21
2.40
7.88
2.70
37
La naturaleza de las cargas
Transformador # 2 a 37,5 kVA
Hora
#6
#7
#8
#9
# 10
# 11
# 12
kW
kW
kW
kW
kW
kW
kW
05:00
0.87
2.75
0.63
8,73
0.48
9.62
2.55
05:15
0.91
5.35
1.62
0,19
0.40
7.98
1.72
05:30
1.56
13.39
0,19
5.72
0.70
8.72
2.25
05:45
0.97
13.38
0.05
3.28
0.42
8.82
2.38
06:00
0,76
13.23
1.51
1.26
3.01
7,47
1.73
06:15
1.10
13.48
0.05
7.99
4.92
11.60
2.42
06:30
0.79
2.94
0.66
0.22
3.58
11.78
2.24
06:45
0.60
2.78
0.52
8.97
6.58
8.83
1.74
07:00
0.60
2.89
1.80
0.11
7.96
9.21
2.18
07:15
0.87
2.75
0.07
7.93
6.80
7.65
1.98
07:30
0.47
2.60
0.16
1.07
7.42
7.78
2.19
07:45
0,72
2.71
0.12
1.35
8.99
6.27
2.63
08:00
1.00
3.04
1.39
6.51
8.98
10,92
1.59
08:15
0.47
1.65
0.46
0.18
7.99
5.60
1.81
08:30
0.44
2.16
0.53
2.24
8.01
7.74
2.13
08:45
0.95
0.88
0.56
0.11
7.75
11,72
1.63
09:00
0.79
1.58
1.36
0.95
8.19
12.23
1.68
2.4 En un día diferente, el dosificaron demanda kW 15 min a N1 nodo para el sistema de Problema 2.3
es 72,43 kW. Asumir un factor de potencia de 0,95 rezagado. Asignar la demanda se dosifica a cada
transformador en base a la potencia del transformador kVA. Asumen las cargas son de corriente
constante, y calculan la tensión del secundario de cada transformador.
2.5 A monofásico sirve lateral cuatro transformadores como se muestra en la Figura 2.15. Supongamos que la
demanda máxima de cada cliente es de 15,5 kW + j 7,5 kvar. La impedancia de la monofásica lateral es z = 0.4421
+ j 0,3213 Ω / . 1000 pies Los cuatro transformadores se han valorado como:
T1 y T2: 37,5 kVA, 2400-240 V, Z = 0,01 + j 0,03 por unidad de T3 y T4: 50
kVA, 2400-240 V, Z = 0,015 + j 0,035 por unidad
1
380 '
2
470 '
T1
3
FIGURA 2.15
Sistema para el problema 2.5.
750 '
4
T2
5
820 '
6
T3
7
8
T4 9
Sistema de Distribución de modelado y análisis
38
Utilizar los factores de diversidad que se encuentran en la Tabla 2.2 y determinar:
a. El 15-min máximo diversificó kW y kvar demandas en cada transformador
si. El 15-min máximo diversificó kW y kvar demandas de cada sección de línea
do. Si el voltaje en el nodo 1 es 2600/0 V, determinar la tensión en los nodos
2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, y 9. En el cálculo de las tensiones, tener en cuenta la diversidad usando las
respuestas a partir de (1) y (b) anterior.
re. Utilice el 15-min máximo diversificó demandas en el grifo lateral (sección 1-2) de la parte
(b). Divida estas demandas máximas por 18 (número de clientes), y asignar que a
medida que la “carga instantánea” para cada cliente. Ahora calcular las tensiones en
todos los nodos que figuran en la parte (c) usando las cargas instantáneas.
mi. parte Repeat (d) anterior, excepto el supuesto de que las cargas son “corriente constante”. Para
ello, tomar la corriente que fluye desde el nodo 1 al nodo 2 de la parte (d) y se divide por 18
(número de clientes) y asignar que a medida que la “constante instantánea corriente de carga”
para cada cliente. De nuevo, el cálculo de todas las tensiones.
F. Tomar la máxima diversifica la demanda del nodo 1 al nodo 2, y “asignar” que a cada uno
de los cuatro transformadores en base a sus valores de kVA. Para ello, tomar la máxima
demanda diversificada y se divide por 175 (kVA total de los cuatro transformadores). Ahora
se multiplican cada transformador en kVA por ese número para obtener la cantidad de la
demanda total diversificado está siendo servida por cada transformador. De nuevo, el
cálculo de todas las tensiones.
sol. Calcular las diferencias por ciento en los voltajes para las partes (d), (e) y (f) en cada uno de los nodos
que utilizan (c) respuesta parcial como la base.