Analisis De Fallas Trifasicas

Facultad de Ingeniería – Ciclo VIII

INTRODUCCIÓN

El análisis de fallas en sistemas eléctricos ha evolucionado a la par que las herramientas de cálculo numérico. Los primeros estudios recibieron el nombre genérico de cortocircuito y a la fecha todavía se le aplica este nombre, asignado al análisis de fallas trifásicas en sistemas eléctricos, bajo ciertas suposiciones que simplificaban el análisis. Actualmente, es posible realizar simulaciones sobre una variedad de sistemas y fallas y bajo un menor número de suposiciones, con lo que se permite obtener resultados más precisos para la coordinación de protecciones en redes eléctricas. Estas simulaciones se conjuntan en lo que se ha dado a conocer bajo el nombre de análisis generalizado de fallas.

Analisis de Sistemas de Potencia I

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ANÁLISIS DE FALLAS

Los propósitos con que se realiza un estudio de fallas en un SEP’s son diversos.En ocasiones, la especificación de equipo de interrupción es el objetivo principal.La definición de estrategias operativas dentro de ciertos niveles de corto circuito, así como el ajuste de equipo de protección requieren del análisis de fallas. La ocurrencia de fallas o corto circuitos en SEP’s es un fenómeno de naturaleza aleatoria.Una falla es en realidad una conexión no planeada que modifica drásticamente la condición de operación de un SEP. El impacto de la falla en la operación del SEP en el tiempo, siendo en los primeros ciclos después de su ocurrencia donde se presentan los valores mayores de corrientes. El estudio completo de fallas en SEP’s requiere de estudios dinámicos (estabilidad transitoria) con el propósito de conocer el impacto de éstas, sobre el comportamiento de diversas variables del SEP conforme transcurre el tiempo. En forma genérica, las fallas en un SEP suelen ser clasificadas como fallas simétricas y asimétricas, o fallas en derivación y fallas serie. Las condiciones anormales de funcionamiento de un Sistema Eléctrico de Potencia (SEP), se deben a fenómenos transitorios, que se pueden clasificar, según al tiempo de duración en las siguientes categorías: – Fenómenos transitorios ultrarápidos: Corresponden sustancialmente a descargas atmosféricas sobre las líneas de transmisión y a los fenómenos producidos por operaciones de conexión y desconexión de diversos componentes de la red del SEP, tales como, las líneas. Las perturbaciones de este tipo dan origen a ondas de tensión y orriente que viajan prácticamente a la velocidad de la luz, pero su efecto dura unos pocos milisegundos después de iniciado. Sin embargo, los procesos de reflexión de las ondas producen elevadas tensiones que pueden llegar a destruir el equipo asociado a las líneas. Larazón del estudio de estos fenómenos radica en el hecho de que su análisis suministra las basesnecesarias para la selección adecuada del nivel de aislación de los equipos eléctricos asociados a laslíneas y de las líneas mismas.

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– Fenómenos transitorios medianamente rápidos: En este grupo se incluyen los fenómenos causados por cambios abruptos de la estructura del SEP, o sea los cortocircuitos o líneas abiertas. Usualmente, sólo los 10 primeros ciclos son de importancia práctica y se estudian en el rango de 10 a 100 milisegundos siguientes a la falla. – Fenómenos transitorios lentos: Cuando ocurre un cortocircuito en una línea de transmisión importante y no se desconecta oportunamente la sección afectada, puede producirse uno de los fenómenos más peligrosos de un SEP, esto es, oscilaciones mecánicas de los rotores de los generadores. Se producen fenómenos transitorios electromecánicos que se estudian bajo el nombre de estabilidad transitoria. Las oscilaciones mecánicas de los rotores son relativamente lentas, en consecuencia, los estudios de estabilidad transitoria se realizan en el rango de fracción de segundo hasta un minuto. Debido a los fenómenos transitorios se pueden producir en un SEP, diversas alteraciones que recibenel nombre de fallas. Una falla en un circuito es cualquier evento que interfiere con el flujo normal de corriente. Sin embargo, dentro de este curso, designaremos como fallas a los cortocircuitos y las fases abiertas.

TIPOS DE FALLAS – Cortocircuitos: Trifásico simétrico, aislado o a tierra, bifásico aislado (cortocircuito entre 2 líneas), bifásico a tierra (entre dos líneas y el conjunto a tierra) y monofásico (una línea conectada a tierra). – Fases abiertas: Una fase abierta, dos fases abiertas y tres fases abiertas. La última situación significa que la línea o dispositivo sale completamente de servicio. Los cortocircuitos trifásicos dan origen a fallas simétricas pues el SEP permanece eléctricamente balanceado, en cambio los cortocircuitos bifásicos aislado y a tierra y el monofásico, así como 1 ó 2 fases abiertas corresponden a fallas asimétricas, ya que el sistema queda eléctricamente desbalanceado en el punto de falla. En el caso de fallas simétricas, el cálculo se realiza en base a una representación monofásica (por fase) de la red del SEP y se aplican las técnicas normales de análisis de circuitos.

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BIBLIOGRAFIA

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http://www.fglongatt.org/Archivos/Archivos/SP_I/PPT-Cap7.FallaAsim.pdf

http://es.vbook.pub.com/doc/60594248/Analisis-de-Fallas-en-Sistemas-de-otencia#download

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