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Tema: “Aplicaciones de hojas de cálculo y bases de datos para el estudio de parámetros eléctricos de los Sistemas de Potencia.” I. OBJETIVOS. Al finalizar la experiencia de aprendizaje de laboratorio, los estudiantes serán capaces de:

� Desarrollar una aplicación grafica para la introducción de los parámetros más importantes de una línea de transmisión y preparar los datos para ejecutar cálculos posteriores.

� Preparar una base de datos de conductores eléctricos aplicables para líneas de transmisión o para cualquier aplicación, en base a la información proporcionada por los fabricantes.

� Aplicar los comandos de programación con hojas de cálculo y aplicaciones paralelas a MATLAB, de fácil acceso y utilización.

II. INTRODUCCIÓN.

� ¿Qué es una base de datos?. � ¿Qué aplicaciones de Windows se han diseñado para el manejo de base de datos?. � ¿Qué aplicaciones tienen la administración y construcción de bases de datos en los sistemas de

potencia?. � ¿En qué puede vincular el manejo de MATLAB con el manejo de bases de datos de Microsoft,

siempre en el contexto del análisis y descripción de los sistemas de potencia? � ¿A que se le denominan “campos” de una base de datos?. � ¿Cómo un formulario de entrada de datos puede contribuir para acceder la información de un

sistema de potencia?. � ¿Cuáles son los principales campos que una base de datos de conductores eléctricos aplicados

en la descripción de parámetros de las líneas de transmisión?. � ¿Cómo diseñar una hoja de cálculos de parámetros eléctricos partiendo de la información de los

fabricantes de conductores de potencia?. El procesamiento de base de datos es común en los sistemas de potencia, principalmente porque pueden aplicarse en el apilamiento de información que describe los elementos del sistema, partiendo de sus parámetros eléctricos básicos o por la información del fabricante, etc. Muchas de las hojas de cálculo elaboradas para operar y administrar datos son en formatos simples y accesibles para los usuarios, entre las más comunes estan: Excel, Access, Fox-pro, Lotus123, etc. En la actualidad el manejo de bases de datos en otros sistemas operativos ofrece ventajas en cuanto a velocidad y capacidad de almacenamiento de la información de la base de datos. Una simple hoja de información de un sistema de potencia se puede crear desde una base de datos a través de un formulario de Access, y luego migrar dicha información a un formato Excel o impresión a un archivo de Word o informe de Access. Se puede vincular datos de hojas externas en otros formatos de origen como TXT, XLS, DBF (Data Base Format).

Facultad de Ingeniería. Escuela de Eléctrica. Asignatura “Análisis de Sistemas de Potencia I”.

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III. MATERIALES Y EQUIPO.

No. Descripción Cantidad Observaciones

1 Computadora personal con MATLAB 5.3 4 Los grupos de práctica se estructurarán de 5 alumnos máximo.

2 Office y Aplicaciones de Windows 4 Instalación para cada PC. Principalmente Excel y Access.

3 Disco flexibles/ memoria flash 1 Cada estudiante lo proveerá para guardar su información.

4 Guía de laboratorio 1 Complementándola con los apuntes de clase.

Tabla 3.1. IV. PROCEDIMIENTO. Para la actividad de laboratorio debe tenerse presente los siguientes aspectos:

� No utilizar la unidad de disco flexible de una manera inadecuada, recuerde que el introducir y sacar un disco es una operación delicada que reduce la vida útil de la disquetera.

� Asegurarse que el disco no esté contaminado con virus, para ello puede pasar antes el antivirus en el icono respectivo para revisión en la unidad respectiva.

� Al iniciar la actividad, encienda adecuadamente la PC en el orden adecuado. � Las mochilas que son propiedad de los estudiantes, deberán ubicarse en una mesa que no

obstruya el trabajo durante la práctica, asegúrese de estar en una posición de confortación. � Asegúrese que la conexión a red este operando adecuadamente, observando los 4 led color

verde iluminados en el dispositivo de conexión o “hubs” y en la parte trasera de su PC. � Al finalizar no olvide apagar todo en el orden adecuado (cerrar todas las aplicaciones de

Windows, luego apagar desde el menú de inicio y luego apagar físicamente los interruptores de las PC´s).

� No olvide ordenar su mesa de trabajo y de cubrir las PC. Parte I: “Creación de una base de datos en Office, vinculada a Excel sobre parámetros de Líneas de Transmisión en una región geográfica de El Salvador”. Paso 1. Dado mapa geográfico mostrado en la Figura 3.1, elabore una tabla de Access para construir luego un formulario en Access para procesamiento posterior en formato Excel. Paso 2. Realice un proceso general de tratamiento de los datos, elaborando las tablas respectivas en Access, mostrando los campos siguientes: Tabla1: “Calculo de RDC”. Campos:

1. Tipo de conductor. 2. Resistencia DC a 20°C. 3. Temperatura Tx (Tx = 228, para el aluminio estirado en frío con 61% de conductividad). 4. Temperatura de referencia To (To = 20 °C). 5. Temperatura del conductor (Tc). 6. Resistencia DC a Temperatura del conductor.

Paso 3. Para complementar el trabajo, elabore una tabla con 10 tipos de conductores diferentes que sean normalizados (puede usar la tabla A3 de Steavenson), en tablas de ACCESS y almacénelas en mis

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documentos, con nombres adecuados. Deberá tener todas las tablas vistas desde la interfaz de usuario de ACCESS. Paso 4. Abrir el programa Microsoft Access. Paso 5. Clic en nuevo y luego en Base de Datos. Paso 6. Guardar el archivo con el nombre: “practica 3”. Paso 7. Clic en “Crear una tabla en vista de Diseño”. Aparecerá una pantalla como la que se muestra en la Figura 3.1.

Figura 3.1. Paso 8. Debajo de la columna Nombre del campo, escribir cada uno de los campos definidos en el Paso 2. Paso 9. Debajo de la columna Tipo de Datos, seleccionar Texto. Paso 10. Clic en Guardar. El programa le pedirá un nombre, llámela RDC. Paso 11. No asignar ninguna clave principal. Paso 12. Clic en Guardar.

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Paso 13. Cerrar la tabla.

Figura 3.2. Paso 14. Doble clic sobre la pantalla que se muestra en la Figura 3.2 y llenar los campos tal y como aparece en la Figura 3.3.

Figura 3.3. Paso 15. Clic en Guardar.

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OX

CXODC

T T T T

R R++=

Paso 16. Cerrar la tabla. Paso 17. Doble clic en RDC. Paso 18. Clic en Vista Preliminar. Paso 19. Ubicar el icono que dice Analizar con Microsoft Excel y dar un clic. Automáticamente Access nos abrirá un archivo en Excel. Paso 20. Dentro de Excel, dar un clic en Guardar. Paso 21. Llenar la columna de Tc con “1”. Paso 22. En la columna R a Tc, escribir la siguiente formula: Donde: RDC: es la Resistencia DC a la Temperatura deseada. RO: es la Resistencia a la Temperatura de referencia. TX: es la Temperatura a la cual el aluminio estirado en frío posee un 61% de conductividad, TX = 228. TO: es la Temperatura de referencia, TO = 20 °C. TC: es la Temperatura a la cual se encuentra el conductor. Nota: deberá asociar cada variable con la celda respectiva en Excel !!!. Paso 23. Clic en Guardar y Cerrar el archivo de Excel. Paso 24. Como referencia en la Figura 3.2, dar un clic sobre Formularios. Paso 25. Dar clic en Crear un formulario utilizando el asistente y aparece la siguiente pantalla.

Figura 3.4.

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Paso 26. Dar clic sobre >, para que todos los Campos disponibles estén en los Campos seleccionados. Paso 27. Clic en Siguiente. Paso 28. Seleccionar En columnas y clic en Siguiente. Paso 29. Seleccionar Estándar y clic en Siguiente. Paso 30. Clic en Finalizar. Paso 31. Ahora se vinculara la tabla que se ha hecho en Access con la tabla que se ha realizado en Excel. Paso 32. Remitirse a la Figura 3.2, dar clic sobre RDC, dar clic en Archivo, luego en Obtener datos externos y por ultimo en Vincular tablas (remitirse a la Figura 3.5).

Figura 3.5. Paso 33. Al dar clic sobre Vincular tablas... aparece el cuadro de dialogo que se muestra en la Figura 3.6, el cual se deberá llenar tal y como aparece en esa misma figura.

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) ) T - T K ( T * ( R R OAOAC ++= 1

Figura 3.6. Paso 34. Clic en Vincular. Paso 35. Cerrar Access. Paso 36. Abrir el archivo RDC de Excel. Paso 37. Abrir el archivo practica 3 de Access. Paso 38. Ir a formulario y abrir el formulario RDC. Paso 39. Hacer un calculo preliminar con el conductor Dove y con Tc igual a 45, luego buscar la opción Registros y clic en Actualizar. Inmediatamente en la pantalla se hará el calculo de la Resistencia DC de dicho conductor. Paso 40. Realizar el Paso 39 para diferentes conductores. Paso 41. Repetir desde el Paso 4 hasta el Paso 39, pero ahora para realizar el calculo de la resistencia en AC. La formula a utilizar es la siguiente:

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Donde: RAC: es la Resistencia AC a calcular. RO: es la Resistencia a la Temperatura de referencia. K: constante para el aluminio, K = 0.0039 1/°C (para el aluminio). TA = 35 °C. TO = 20 °C. T = TCONDUCTOR – TA. V. ANÁLISIS DE RESULTADOS.

1. Presente el archivo de BD de ACCES. 2. Complemente la base de datos con la información de conductores disponible, es decir, añadir

más conductores. 3. Presente el archivo de la BD en formato de salida de EXCEL, desde ACCESS. 4. Complemente las ecuaciones para determinar los cálculos pendientes desde Excel, usando las

relaciones matemáticas convenientes para resistencia para conductores ACSR estirado en frío. 5. Elabore un formulario nuevo desde la nueva tabla de EXCEL generada y vinculada desde

ACCESS, consulte al profesor como hacerlo. VI. DISCUSIÓN COMPLEMENTARIA.

1) Si se lee el archivo de Excel de salida (con datos completos). ¿Cómo se puede leer desde MATLAB?.

2) Investigue como elaborar un formulario de menú de ACCES que calcule la resistencia eléctrica desde dos formas:

a) Por ley de OHM para conductores ACSR. b) Por relaciones de Temperatura normadas para conductores ACSR.

3) Para el mapa anexo determine un formulario descriptivo de la red, asumiendo tramos de conductores a los nodos y una escala de referencia de distancias entre puntos.

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Figura 3.8. VII. BIBLIOGRAFÍA.

� CNR. Centro Nacional de Registros. “ATLAS DE EL SALVADOR 2001”. � STEAVENSON, William D. “ANÁLISIS DE SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA”. Segunda

edición. McGraw-Hill. 1988. � HARPER, Enrique. “TÉCNICAS COMPUTACIONALES EN SISTEMAS DE POTENCIA”.

McGraw-Hill. México. � EXPÓSITO, Antonio Gómez. “ANÁLISIS Y OPERACIÓN DE SISTEMAS DE ENERGÍA

ELÉCTRICA”. McGraw-Hill. Segunda edición. 2002. � GRAINGER/ STEAVENSON JR. “ANÁLISIS DE SISTEMAS DE POTENCIA”. McGraw-Hill. USA.

1995. � FITZGERALD, A. E./ KINGSLEY, Charles/UMANS, Stephen D. “MÁQUINAS ELECTRICAS”.

McGraw-Hill. México. Quinta Edición. 1992. � FINK, Donald G./BEATY, H Wayne. “MANUAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA”. McGraw-Hill.

Décimo Tercera edición. 1996. � DE JALÓN/ Javier García, RODRIGUEZ/ José Ignacio, BRAZÁLEZ Alfonso. MANUAL DE

MATLAB 5.3: “APRENDIENDO MATLAB COMO SI ESTUVIERA EN PRIMERO”. Escuela Técnica Superior de Ingenieros Industriales. Madrid, Febrero 2001.

� http:// www.powerword.com � http:// www.cyme.com � http:// www.etesal.com.sv � http:// www.minec.gob.sv � Página WEB de la Universidad Pontificia Católica de Chile.