Sistema de unidades y convenios

Convenio de signos

Cargas

La potencia activa y reactiva, $P$ y $Q$, son siempre positivas en las cargas.

Generadores

La potencia activa y reactiva, $P$ y $Q$, son siempre positivas en los generadores.

Factor de potencia

El factor de potencia se define como

$$pf=cos(\varphi )=\frac{P}{|S|}$$

donde $cos(\varphi )$ es el factor de potencia, $\varphi$ el ángulo de fase entre corriente y tensión, $P$ la potencia activa y $|S|$ el valor absoluto de la potencia aparente. Se cumple $0\le pf\le 1$, ya que $P\ge 0$.

El factor de potencia $\cos (\varphi )$ y la potencia reactiva $Q$ pueden definirse como

• Inductivos
• Capacitivos

La potencia reactiva inductiva consume potencia reactiva y reduce la tensión. Ejemplos: motores, aparatos de aire acondicionado, bombas de agua

La potencia reactiva capacitiva produce potencia reactiva y eleva la tensión. Ejemplos: baterías de condensadores, cables subterráneos

Flujo de cargas

$P$ en una rama es siempre positiva. El sentido se indica con flechas:

• -->: $P$ fluye del Bus 1 al Bus 2
• <--: $P$ fluye del Bus 2 al Bus 1

Frecuencia

La frecuencia estándar es de 50 Hz. Puede cambiarse en el Editor de red.

Potencia en sistemas trifásicos (equilibrados)

La potencia en sistemas trifásicos es la suma de la potencia por fase. En sistemas trifásicos equilibrados, la potencia trifásica es 3 veces la potencia monofásica:

$$S_{3\text{ph}}=3\cdot V_{\text{R}}\cdot I_{\text{R}}$$

donde $S_{3\text{ph}}$ es la potencia aparente trifásica, $V_{\text{R}}$ la tensión fase-tierra e $I_{\text{R}}$ la corriente de fase. En la ecuación anterior, la tensión fase-tierra puede sustituirse por la tensión entre fases con

$$V=\sqrt{3}\cdot V_{\text{R}}$$

donde $V$ es la tensión entre fases. Sustituyendo la segunda ecuación en la primera se obtiene

$$S_{3\text{ph}}=\sqrt{3}\cdot V\cdot I_R$$

Se aplican los siguientes convenios:

• Las tensiones introducidas y mostradas son entre fases, es decir, $V$.
• Las potencias introducidas y mostradas son la potencia trifásica agregada.
• Las corrientes introducidas y mostradas son corrientes de fase.

Potencia en sistemas trifásicos (desequilibrados)

En sistemas trifásicos desequilibrados, la potencia por fase es:

$$S_{\text{ph}}=\frac{V\cdot I_{\text{R}}}{\sqrt{3}}$$

Se aplican los siguientes convenios:

• Las tensiones introducidas y mostradas son entre fases, es decir, $V$.
• Las potencias introducidas y mostradas se definen por fase.
• Las corrientes introducidas y mostradas son corrientes de fase.

Sistema por unidad

Las tensiones de los nudos se indican en valores absolutos o por unidad. Los valores por unidad se refieren a la tensión base entre fases $V_{\text{nom}}$ definida para cada nudo.

La potencia aparente base por defecto es $S_{\text{nom}}=100\text{MVA}$. Puede cambiarse en el Editor de red.