Cambio de Base en Sistemas PU en un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)
El sistema por unidad (PU) se utiliza ampliamente en el análisis de los Sistemas Eléctricos de Potencia, ya que permite expresar las magnitudes eléctricas tensión, corriente, potencia e impedancia en valores relativos a una base común. Esto facilita la comparación entre diferentes equipos y simplifica los cálculos en estudios de flujo de potencia y cortocircuito.[1]
El cambio de base se aplica cuando los componentes del sistema (generadores, transformadores o líneas de transmisión) están expresados en diferentes bases de potencia o tensión. Para unificar el sistema y realizar un análisis correcto, se deben seguir los siguientes pasos:
Pasos para elaborar el cambio de base en sistemas PU:
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Dibujar el diagrama de reactancias:
Representar gráficamente los elementos principales del sistema (generadores, transformadores y líneas) con sus respectivas reactancias conocidas. Este esquema servirá como referencia para el cambio de base.
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Definir las cantidades base del sistema:
Seleccionar una potencia base (S<sub>base</sub>) en MVA y una tensión base (V<sub>base</sub>) en kV. Por lo general, se elige la potencia del equipo de mayor capacidad y el voltaje nominal correspondiente a ese nivel del sistema.[2] -
Calcular las bases derivadas:
Con los valores seleccionados, se determinan las bases de impedancia y corriente:
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Aplicar la ecuación de cambio de base:
Cuando un elemento está expresado en una base diferente a la elegida, su impedancia se convierte usando la fórmula:
Donde:
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Unificar las reactancias:
Una vez aplicadas las conversiones, todas las reactancias quedarán expresadas en la misma base, lo que permite obtener un diagrama de reactancias unificado del sistema. -
Realizar el análisis:
Con todos los valores en una base común, se pueden efectuar estudios de flujo de potencia, cortocircuito y estabilidad de forma más sencilla y precisa -
BIBLIOGRAFIA
[1] J. D. Glover, T. Overbye y M. Sarma, Análisis y diseño de sistemas de potencia eléctrica, 6ª ed. México: Cengage Learning, 2019.
[2] A. Pansini, Conceptos básicos de sistemas eléctricos de potencia, 3ª ed. México: Alfaomega, 2018.
