OPERACIONES CON CUADRIPOLOS

Alfredo Rifaldi, Fernando Viollaz

1. Motivación

El programa que se presenta permite a partir de datos de cuadripolos elementales construir cuadripolos complejos. La metodología de uso es análoga al programa de reducción de redes que trabaja con impedancias simples (bipolos)

En esta presentación se guía en la realización de una serie de ejemplos que muestran las posibilidades del programa, de manera de facilitar su uso, y permitir una útil experiencia.

2. Introducción

Un cuadripolo genérico esta dado por sus parámetros que en forma híbrida permiten escribir:

| E1

|

=

| A

B |

*

| E2

|

=

| T |

*

| E2

|

| I1

|

 

| C

D |

 

| I2

|

     

| I2

|

Dos (o más) cuadripolos puestos en cascada se pueden reducir a uno solo

| A

B |

=

| A1

B1

|

*

| A2

B2

|

| C

D |

 

| C1

D1

|

 

| C2

D2

|

Los cuadripolos que el programa reconoce para calcular son:

Impedancia serie (ZZ), el único dato es el valor de la impedancia serie.

| 1

Z

|

| 0

1

|

Admitancia derivación (YY), el único dato es el valor de la Admitancia derivación.

| 1

0

|

| Y

1

|

Transformador ideal de relación N1 / N2 = A (TT)

| 1/A

0

|

| 0

A

|

Cuadripolo de parámetros híbridos A, B, C, D (AB)

| A

B |

| C

D |

Línea de parámetros uniformemente distribuidos (LL) dos pares de datos impedancia serie, admitancia derivación

También es posible ingresar dos pares de valores tensión y corriente - dados en forma compleja - (EI).

Una vez introducidos al menos dos cuadripolos es posible hacer una operación entre dos

Las operaciones posibles son:

Cascada de dos cuadripolos previamente ingresados (SS)

Cada cuadripolo de datos o resultados se identifica con un numero, cuando se hace una operación, se debe indicar el nombre numero del cuadripolo donde se guardara el resultado.

Paralelo de dos cuadripolos previamente ingresados (PP)

Conversión de un cuadripolo (PI) en un circuito PI imprimiendo los resultados

Producto de cuadripolo híbrido por tensión y corriente (MU)

Invierte el cuadripolo híbrido (NV) convierte la salida en entrada y viceversa, debe considerarse que esta conversion cambia el sentido de la corriente, siempre la corriente I2 es saliente y la I1 entrante.

3. Uso del programa

Se preparan los datos (ver figura 1), y sobre ellos se ejecutan los cálculos, obsérvense las distintas alternativas de introducción de datos, y el resultado final (ver figura 2).

Para preparar los datos se puede usar el archivo CUADRI.DAT, el cual incluye los renglones de comentarios (con * o C en el inicio del renglón) y que CUADRI durante la ejecución descarta, utilizando solo los registros de datos propiamente dichos. Si se desean eliminar los comentarios se puede ejecutar SELTAR.EXE

Prepare AA.DAT a partir del ejemplo CUADRI.DAT,

Ejecute CUADRI sobre AA.DAT, los resultados en YY.TXT, observe el archivo de resultados, controle que los datos fueron bien interpretados.

4. Algunos ejemplos

Ejemplo 1 - Los parámetros de una línea de 132 kV de 100 km son z = 0.061 + j 0.205 p.u. y / 2 = 0.0 + j 0.0277 p.u. para 100 MVA de potencia base.

La tensión del lado carga es 1.0 + j 0.0 p.u., y la corriente absorbida es 0.35 - j 0.15 p.u. carga inductiva (nótese que coincide con la potencia en p.u. esta dada por la corriente conjugada)

Se desea obtener el valor de la tensión de alimentación, se ingresan los datos de la línea, los datos de tensión y corriente, y se hace el producto de estos datos, obteniéndose tensión 1.046 + j 0.064 y corriente en la fuente 0.348 - j 0.093

Ejecútese el programa con el archivo EJEM-1.DAT.

5. Epilogo

Como todos los textos explicativos de los programas presentados este también tiene un objetivo, que es ayudar a resolver rápidamente problemas de redes eléctricas de cuadripolos con el método de reducción, y obteniendo un conjunto de resultados útiles.

El estudiante debe plantear cuidadosamente la red, y los sucesivos pasos de reducción, como contrapartida logra rápidamente tener la solución numérica de su problema, todo el tiempo debe utilizarlo en controlar los datos, la topología y las reducciones... no debe perder tiempo haciendo cuentas, pero debe dedicarse a comprender los resultados.

Algunos al estudiar seguramente querrán interesarse mas por como los programas desarrollan su trabajo, este es en FORTRAN, dicho esto si la curiosidad no se ha inhibido le proponemos intente contactarnos que con tiempo intercambiaremos opiniones sobre este trabajo...