Fallas en Sistemas Electricos de Potencia Ultimo

7/24/2019 Fallas en Sistemas Electricos de Potencia Ultimo

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FALLAS EN SISTEMAS

ELECTRICOS DE POTENCIA


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Corto circuito

Un corto circuito es un fenmeno elctrico que ocurre cuando dos puntos entre

los cuales existe una diferencia de potencial se ponen en contacto entre s,

caracterizndose por elevadas corrientes circulantes hasta el punto de falla. Se

puede decir que un corto circuito es tambin el establecimiento de un flujo de

corriente elctrica mu alta, debido a una conexin por un circuito de baja

impedancia, que prcticamente siempre ocurren por accidente. !a ma"nitud de la

corriente de corto circuito es mucho maor que la corriente nominal o de car"a

que circula por el mismo. #$n en las instalaciones con las protecciones ms

sofisticadas se producen fallas por corto circuito.


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Importancia del estudio de corto circuito%n "eneral, se puede mencionar que un estudio de corto circuito sirve para&

'eterminar las capacidades interruptivas de los elementos de proteccincomo son interruptores, fusibles, entre otros.

Realizar la coordinacin de los dispositios de proteccin contra las corrientes

de corto circuito!

Permite realizar estudios t"rmicos # din$micos %ue consideren los e&ectos de las

corrientes de corto circuito en al'unos elementos de las instalaciones como son( sistemas de )arras* ta)leros* ca)les* etc!

O)tener los e%uialentes de T+eenin # su utilizacin con otros estudios del

sistema* como son los de esta)ilidad an'ular en los sistemas de potencia #

u)icacin de compensacin reactia en deriacin* entre otros!

Calcular las mallas de puesta a tierra* seleccionar conductores alimentadores!


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Fuentes alimentadoras de

corrientes de corto circuitoLas &uentes principales de corrientes de corto circuito son los 'eneradores

e,istentes en el sistema el"ctrico # la 'eneracin remota de la compa-.a

suministradora de ener'.a el"ctrica* los motores # condensadores sincrnicos* as.

como los motores de induccin* los cuales antes de %ue suceda la &allarepresentan una car'a para el sistema* pero en condiciones de corto circuito* se

comportan como 'eneradores durante un tiempo relatiamente corto* #a %ue

utilizan para su moimiento la ener'.a almacenada en su masa /ener'.a cin"tica0

# en la de las ma%uinas acopladas a ellos!


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Fuentes alimentadoras de corrientes de corto circuito


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Fuentes alimentadoras de

corrientes de corto circuito


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Caracter.sticas del corto circuito( asimetr.a

1na corriente en r"'imen normal es una onda senoidal a 23

45z6 # de amplitud constante* pero cuando sucede un corto

circuito* la onda de corriente si'ue siendo senoidal con la

misma &recuencia pero a decreciendo e,ponencialmente

desde un alor inicial m$,imo +asta su alor en r"'imen

estacionario* #a %ue el corto circuito es esencialmente decar$cter transitorio!


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Periodos de las corrientes de corto circuito

El per.odo de ocurrencia de &alla por corto circuito se

diide en una serie sucesia de interalos 7casi

estacionarios8* los cuales son (

Per.odo su)transitorio9! Periodo transitorio!

Periodo estacionario o permanente!

Se tiene %ue tomar en cuenta el concepto de impedancia

para determinar la corriente correspondiente a cada uno de

estos estados o interalos! Esta impedancia es aria)le con

el tiempo en las m$%uinas rotatias!


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Impedancias de las ma%uinas en los Periodos

de las corrientes de corto circuito

En las m$%uinas rotatias de corriente alterna 'eneralmente la impedanciapuede modelarse como una reactancia inductia de)ido a la naturaleza

inductia de sus arrollados* por lo %ue 'eneralmente se consideran tres

reactancias asociadas a cada uno de los interalos en los %ue se diide la &alla(

La reactancia su)transitoria :d8 %ue es la reactancia aparente del arrollado del

estator en el instante del corto circuito # determina el &lu;o de corriente en los

primeros


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Asimetr.a de un corriente de corto circuito

Dependiendo de la ma'nitud # de&asa;e en el tiempo entre las ondas de tensin #

de corriente de un sistema en el momento de corto circuito* la corriente de &alla

puede presentar caracter.sticas de asimetr.a con respecto al e;e normal de la

corriente@ en 'eneral esto ocurre cuando la onda de tensin normal se encuentra en

un alor distinto a su pico m$,imo en el

momento de ocurrencia de la &alla! Para producir la m$,ima asimetr.a el corto

circuito siempre de)e ocurrir cuando la onda de tensin se encuentre pasando por

cero! En un sistema tri&$sico )alanceado* la m$,ima corriente asim"trica ocurre

solamente en una de las &ases del sistema

/cual%uiera de las tres0!


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Asimetr.a de un corriente d corto circuito

La asimetr.a de la corriente de corto circuito sur'e de)ido a %ue la corriente%ue &lu#e tiene dos componentes( el componente de corriente alterna # un

componente de corriente directa* tal como ocurre en los circuitos RL de

corriente alterna! Esta componente d!c! decrece a medida %ue pasa el tiempo

#a %ue su ener'.a se disipa en &orma de calor por la resistencia del circuito

/e&ecto oule0! De)ido a esto* la relacin de decrecimiento es inersamenteproporcional a la relacin entre la resistencia # reactancia del circuito /:BR0*

es decir entre m$s )a;a es la relacin :BR* m$s r$pido es el decrecimiento!

Por e;emplo* en sistemas de )a;a tensin* la relacin :BR 'eneralmente es

)a;a* apro,imadamente menor a * por lo %ue la componente

d!c! decae a cero en un ran'o entre # 2 ciclos dependiendo del caso! Comose o)sera en la * el alor m$,imo de la corriente asim"trica ocurre cerca del

medio ciclo a partir del instante del corto circuito!


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Fallas m$s comunes en el sistema!

Se sa)e %ue normalmente las corrientes de corto circuito son

mu# eleadas* entre # ?3 eces el alor m$,imo de la

corriente de car'a en el punto de &alla! Las &allas por corto

circuito se pueden clasi&icar en dos 'randes 'rupos(

( Sim"tricas /)alanceadas0!

( Asim"tricas Des)alanceadas!


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Corto circuito tri&$sico( Sucede cuando se ponen en

contacto las tres &ases en un mismo punto del sistema! Esel corto circuito m$s seero en la ma#or.a de

los casos!

Corto circuito tri&$sico a tierra( Se ponen en contacto las

tres &ases # tierra en un mismo punto del sistema /mu#raro0!

En las &allas sim"tricas la corriente de las tres &asesdel sistema son i'uales en el instante del corto

circuito* por e;emplo(

Simtricas (balanceadas)


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Asim"tricas /des)alanceadas0!

A%u. la corriente en las tres &ases del sistema no son

i'uales en el instante de &alla! Entre "stas &allas tenemos(

Corto circuito )i&$sico /&ase a &ase0( Esta &alla aparece cuando se

ponen en contacto dos &ases cuales%uiera del sistema!

Corto circuito )i&$sico a tierra /dos &ases a tierra0( En "sta sucede lomismo %ue en la anterior con la saledad %ue tam)i"n entra en

contacto la tierra!

Corto circuito mono&$sico /&ase a tierra0( Ocurre al ponerse en

contacto una &ase cual%uiera con la tierra del sistema! Esta &alla es la

m$s &recuente en las instalaciones el"ctricas de tiendas de autosericio!


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M"todos de solucin de &allas!

E,isten di&erentes tipos de solucin para el an$lisis de &allas/estudio de corto circuito0* entre los cuales se destacan el

m"todo de las componentes sim"tricas %ue es un m"todo

e,acto* pero %ue comnmente se con&unde con el m"todo

denominado por unidad! A continuacin se descri)e una listade los m"todos m$s conocidos!

M"todo de las componentes sim"tricas /m"todo

e,acto0!

M"todo porcentual /m"todo por unidad0!

M"todo de MA>s /m"todo de las potencias0!

M"todo de la matriz G)us /m"todo e,acto0!

M"todo por so&tHare!


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C$lculo de impedancias de secuencia


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Documents

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