Copyright SEL 2004

Proteccin de Sistemas de

Generacin

Falla en Generadores

Ejercicios

Clculos de Cortocircuitos

Objetivos

Calcular cortocircuitos trifsicos, bifsicos

y monofsicos en terminales de un

generador.

Calcular cortocircuitos trifsicos, bifsicos,

y monofsicos en el lado de HV de un

transformador elevador.

Calcular las contribuciones de corriente de

falla en una planta con mltiples

generadores.

Problema 1

Fallas en Terminales de un Generador

n

Terminales a, b, c

Generador:

13.8 kV, 25 MVA

Z1 = j0.15 p.u.

Z2 = j0.20 p.u.

Z0 = j0.08 p.u.

Resistencia de

Aterramiento:

Re = 20 W

Falla

Ia Ib Ic

Problema 2

Falla en el lado de Alta Tensin del

Transformador Elevador

n

Resistencia Equivalente

de aterramiento:

Re = 1600 W

Falla

13.8 kV

115 kV

Generador

13.8 kV, 25 MVA

Z1 = j0.15 p.u.

Z2 = j0.20 p.u.

Z0 = j0.08 p.u.

Transformador

13.8/115 D/Y

30 MVA

Z = j0.08 p.u.

IH IL IGEN

Problema 3 Falla en una Planta con varios generadores

D / Y

D / Y

D / Y

D / Y

Falla

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Generacin

Fallas en Generadores

Solucin de Ejercicios

Solucin Problema 1

Falla en Terminales de un Generador

Falla Trifsica

acaba IaIyIaIZ

EII ;;

:Falla de Corrientes

2

1

1

I1

+

- E

Z1 I2=0 Z2 I0=0 Z0

3Ze

Positiva Negativa Cero

Solucin Problema 1

Falla bifsica fase B-C

21

1

2

3

)(

:Falla de Corrientes

ZZ

Ej

IaaII cb

2

21

1

112222

111

IZZ

EI

VIZIZV

VIZE

+

-

E

Z1 I2Z2 I0=0

Z0

3Ze

-

+

I1

V1

-

+

V2

Pos. Neg. Cero

Solucin Problema 1

Falla monofsica fase A - tierra

I1

+

-

E

Z1 I2 Z2 I0

Z0

3Ze a 1 2 0

a

1 2 0 e

I 3I 3I 3I

3EI

Z Z Z 3Z

Fault Current:

Pos. Neg. Cero

Solucin Problema 1

Falla Bifasica a tierra (B-C tierra)

I1

+

-

E

Z1 I2 Z2 I0 Z0

3Ze

Pos. Neg. Cero

||||

||||

||||

2

1

0

ZZ

ZZ

ZZ

e

e

e

Solucin Problema 2 Fallas en Alta Tensin del Transformador Elevador

Falla Trifsica

Diagrama

de sec.pos

en p.u. Zg1

ZT1

E ..0.1 upE

..15.01 upjZg

..067.01 upjZT

Solucin Problema 2

Diagrama Trifsico

NL NH

A

B

C

0/23.579AI

120/23.579 BI

120/23.579CI

3094826 /.Ia

15094826 /.Ib

9094826 /.Ic

Solucin Problema 2

Falla Monofsica a Tierra

Diagrama

conexin

redes de sec

en p.u.

Nota:

La corriente de

sec.cero en el

generador es Cero

N1

Z g1

Z T1

N2

Z g2

Z T2

N0

Z g0

Z T0

E

I 1 I 2 I 0

3Z e

Solucin Problema 2

Equivalente de Redes de Secuencia

Z 1 Z 2 Z 0

E

I 0 I 2 I 1

Diagrama Trifsica

NL NH a

b

c ~ 0

~ 0

0/4.683AI

0BI

0CI

0/8.3287aI

0cI

0/8.3287 bI

Solucin Problema 3

Fallas en Planta Multigenerador Contribuciones de los Generadores Adyacentes

3f Falla

La contribucin

del sistema no

es mostrado

Falla Trifsica

Diagrama de

sec.pos en p.u.

j0.15 j0.067

j0.15 j0.067

j0.15 j0.067

j0.15 j0.067

1.0

1.0

1.0

1.0

j13.84

j6.67

j2.4

j2.4

j2.4