Maquinas Eléctricas-Chapman-5ta-edición

464 APÉNDICE A Circuitos trifásicos
g) A partir del triángulo de potencia, el ángulo u del factor de potencia es
Q gen
gen tan 1 tan 1 5 125 var
37.6°
6 670 W
P gen
Por lo tanto, el factor de potencia del generador es de
FP gen = cos 37.6° = 0.792 en retraso
A.5 DIAGRAMAS DE UNA LÍNEA O DIAGRAMAS UNIFILARES
Como se ha visto en este capítulo, un sistema de potencia trifásico balanceado tiene tres líneas que
conectan cada fuente con cada carga, una para cada una de las fases en el sistema de potencia. Las
tres fases son parecidas, las amplitudes de sus voltajes y corrientes son iguales y sus fases están
desplazadas entre ellas por 120°. Puesto que las tres fases son básicamente iguales, se acostumbra
dibujar los sistemas de potencia de una manera muy sencilla por medio de una sola línea que
representa las tres fases del sistema de potencia real. Estos diagramas de una línea (comúnmente
llamados diagramas unifilares), son una manera compacta de representar las interconexiones de un
sistema de potencia. Por lo regular los diagramas de una línea incluyen todos los principales componentes
de un sistema de potencia, tales como generadores, transformadores y cargas cuyas líneas
de transmisión se representan por una sola línea. Normalmente se representan en el diagrama los
voltajes y los tipos de conexión de cada generador y de cada carga. En la figura A-17 se muestra un
sistema de potencia simple junto con el diagrama de una línea correspondiente.
A.6 UTILIZACIÓN DEL TRIÁNGULO DE POTENCIA
Si se supone que las líneas de transmisión de un sistema de potencia tienen una impedancia despreciable,
se puede hacer una simplificación importante en el cálculo de las corrientes y potencias
trifásicas. Dicha simplificación depende del empleo de las potencias real y reactiva de cada carga
para determinar las corrientes y factores de potencia en diferentes puntos del sistema.
Por ejemplo, considérese el sistema de potencia simple que se muestra en la figura A-17. Si se
supone que no hay pérdidas en la línea de transmisión del sistema de potencia, el voltaje de línea
del generador será igual al voltaje de línea de las cargas. Si se especifica el voltaje del generador,
entonces se puede encontrar la corriente y el factor de potencia en cualquier punto del sistema de
potencia de la siguiente manera:
1. Se determina el voltaje de línea del generador y de las cargas. Puesto que se supone que no hay
pérdidas en la línea de transmisión, estos dos voltajes son idénticos.
2. Se determinan las potencias real y reactiva de cada carga en el sistema de potencia. Se puede
utilizar el voltaje de carga conocido para realizar este cálculo.
3. Se encuentran las potencias real y reactiva suministradas a todas las cargas “con dirección hacia
abajo” desde el punto de vista examinado.
4. Se determina el factor de potencia del sistema en ese punto por medio de las relaciones del
triángulo de potencia.
5. Se utiliza la ecuación (A-29) para determinar las corrientes de línea o la ecuación (A-23) para
determinar las corrientes de fase en ese punto.
Por lo general, este método lo utilizan los ingenieros para estimar los flujos de corriente y de
potencia en diferentes puntos de los sistemas de distribución dentro de una planta industrial. Dentro
de una sola planta la longitud de las líneas de transmisión será bastante corta y sus impedancias
serán relativamente pequeñas, por lo que sólo se tendrá un error muy pequeño si se desprecian. Un