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8/15/2019 FALLAS1 CAPITULO 4
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INGENIERÍA ELÉCTRICA
UNIVERSIDADAD NACIONAL SANANTONIO ABAD DEL CUSCO
ANALISIS DE SISTEMASELÉCTRICOS DE PÓTENCIAS II
ING: DONATO MAMANIPARI
Estudio y anáisis d! "aas#$aas si%&t'i(as#$aas asi%&t'i(as
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Introducción
•Fenómenos transitorios ultrarápidos•
Fenómenos transitorios medianamente rápidos•Fenómenos transitorios lentos
Tipos de fallas
•Cortocircuitos•Fases abiertas
Cálculo de Cortocircuitos
•Características consecuencias•!e"eridad #recuencia•Recone$ión automática
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) Objetivos
* D!"ini' a (a+a(idad d! 'u+tu'a d! os int!''u+to'!s
* Ayuda' a !sta,!(!' un sist!%a ad!(uado d! +'ot!((i-n) Resultados esperados
* Co''i!nt! !n ! +unto d! "aa * Pot!n(ia d! (o'to(i'(uito !n ! +unto d! "aa * Dist'i,u(i-n d! (o''i!nt!s +ost."aa !n todas as /n!as d! SEP
* T!nsion!s +ost."aa !n todas as ,a''as
) Aproximaciones
* S! d!s+'!(ian as (o''i!nt!s d! +'!."aa
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* Todas as t!nsion!s int!'nas d! os 0!n!'ado'!s s! su+on!n i0ua!s !nt'! si ! i0ua!s a 1 2+u3
* En %u(4os (asos s! d!s+'!(ian as '!sist!n(ias d! os !!%!ntos
* Los TCD s! (onsid!'an !n su ta+ no%ina
* Cuando s! !sti%a n!(!sa'io in(ui' as (a'0as5 s! su+on!n ind!+!ndi!nt!s d! a t!nsi-n y s! '!+'!s!ntan +o' una 6 o 7 !8ui9a!nt!s
* En !st! (aso5 as t!nsion!s d! +'!"aa s! d!t!'%inan %!diant! un CP$
* Las %á8uinas s/n('onas s! '!+'!s!ntan (i'(uitos
!8ui9a!nt!s a+'oi%ados (o%o os d! a $i0u'a 1
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%&'d
%&d(
E
)
*
)
*
+
%&'d
%&d(E
)
*
)
*
'
E( +
$i0u'a 1;. Ci'(uitos !8ui9a!nt!s d! Má8uinas s/n('onas
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Cortocircuitos trifásicos simétricos
) Comportamiento de un generador en cortocircuito
* Generador en vacío antes de falla (Figuras !a " !b#
A +a'ti' d! a $i0u'a E=I =
?
d>E?I =
d>EI =
* Generador con carga antes de falla (Figuras $ " %#&os 'étodos
∗A+i(ando T4!9!nin !n ! +unto d! "aa
∗E%+!ando as t!nsion!s t'as as '!a(tan(ias
213
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ia
$i0u'a
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E
)
*
(
%&(d ,e
,c
I(F
E'
)
*
,e
,c
I' %&d'
F
$i0; @;. Ci'(uitosu,t'ansi!nt!
$i0; ;. Ci'(uitot'ansi!nt!
# Aplicando )*evenin en el punto de falla
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)
*
I'' F
+F
, T-
./0
, T-?
??
I'
(
=
d!
(
=
d!??
T 6 >6
63 >626
+++
=
(
?
d!
(
?
d!?
T 6 >6
63 >626
+++
=$i0; ;. E8ui9; d! T4!9!nin
32V63 >62
>66
6
32VI $
(
=
d!
??
d(!
T
$?? 11
1+
++==
32V63 >62
>66
6
32VI $
(
?
d!
?
d(!
T
$? 11
1+
++==
2
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# +mpleando las tensiones tras las reactancias
%&d')
*
)
*
+ %&d
%&d(
E
E'
E(
I( . I'2 I0
Ic $i0; F; Cá(uousando as t!nsion!st'as as '!a(tan(ias
Corrientes de falla
(
=
d I >V=E 111 +=
(
?
d I >V?E 111 +=
(dI >VE 111 +=
!
=
d 6 C>
=E=I
+=
11
!
?
d 6 C>?E?I+=
11
)ensiones de prefalla
!d 6 C>
EI
+
= 1
1
232@3
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* Concepto de ,otencia de Cortocircuito
p)
*p+ ./0 Ip#
Re#3
[ ] [ ] [ ] [ ]
[ ] B +"
<
+
B +" +(( S +u6
+u32VS +uI +u 32VS ==
$i0u'a ;. CC t'i"ási(o !n a ,a''a + d! un SEP
23
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* -elecci.n de /nterruptores
# Corriente instantánea )abla 0
# Corriente de /nterrupci.n )abla
Ta,a 1;. $a(to'!s +a'a Ta,a @;. $a(to'!s +a'a
(o''i!nt! Instantán!a (o''i!nt! d! Int!''u+(i-nVota! $a(to'
H V 15F
≤ V 15≤ F V 15
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+jemplo 0 En ! SEP d! a $i0u'a J5 os datos !n +u !stán !n ,as!< MVA y J V; Si o(u''! un CC@φ !n a ,a''a %5 (uando ! 9ota!!n !sta ,a''a !s ! no%ina y os %oto'!s !stán t'a,aando !n
(ondi(ion!s no%ina!s5 d!t!'%in! a (o''i!nt! su,t'ansito'ia d! "aa!n (ada %oto' y !n a /n!a5 as/ (o%o a (o''i!nt! d! "aa !n a ,a''a%5 (onsid!'ando a (o''i!nt! d! +'!."aa y utiiKando: a3 E %&todod! as t!nsion!s int!'nas ,3 E %&todo d! T4!9!nin
5
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%
IS)
E=S )E=M1E=M<
)
>S >L 5J
5S >L 5J
5
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) Cortocircuitos trifásicos simétricos en un -+,
* 'étodo tradicional
# E SEP 8u!da ,aan(!ado# Ci'(uito !8ui9a!nt! +o' "as!
# A+i(a' T4!9!nin !n ! +unto d! "aa
# Po(o +'á(ti(o +a'a '!so9!' SEP d! ta%ao 0'and!
* Cálculo sistemático 'étodo general
# P!'%it! '!so9!' sist!%as usando un (o%+utado' # UtiiKa un %od!o noda d! i%+!dan(ias;
# S! (a(uan di'!(ta%!nt! as t!nsion!s !n os nudos
# Lu!0o s! d!t!'%inan as (o''i!nt!s !n as 'a%as
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Las t!nsion!s5 +ost."aa s! +u!d!n o,t!n!' (o%o:
[ ] [ ] [ ]3((2V32V3" 2VBBB
+=
[ ] [ ]t
n" 8" +" 1" B VQQQVQQQVQQQV3" 2V 1111=
[ ] [ ]t
n8 +1B VQQQVQQQVQQQV32V 1111=
[ ] [ ]t
n((8(( +((1((B VQQQVQQQVQQQV3((2V 1111=
Dond! 2$i0u'a 113:
[ ] [ ] [ ] [ ] [ ] [ ]$BBBB$
I63((2V 3((2V7I
=⇒=
A+i(ando ! %&todo d! nudos5 d!s+u&s d! "aa s! ti!n!:
2F3
23
2J3
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1 <
8
n
+
1V
1((V
1" V
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[ ] [ ]t
n" 8" +" " 1$ IQQQIQQQIQQQII 1111=
[ ] [ ]
=
nnn8n+nn
8n888+18
+n +8 ++1 +
n181 +111
1.BB
6QQQ6QQQ6QQQ6
6QQQ6QQQ6QQQ6
6QQQ6QQQ6QQQ6
6QQQ6QQQ6QQQ6
7N6
4444
4444
4444
Dond!:
[ ] [ ] t +" $
QQQQQQIQQQI 1−=
P!'o:
23
2113
213
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+
++$
++
+" V66
61V 11
+−=
+
++$
8+
88" V
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−=
+8
8" +"
+8"
K
VVI
111
−=
D! dond! s! o,ti!n!:
++$
+
+" 66
VI
+=
11
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E!%+o
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1
) ) )
C5D
IG1
1 1
<I
$i0; 1@;. Dia0'a%ao'i0ina d! R!a(tan(ias
$i0; 1;. Dia0'a%a d!
R!a(tan(ias t'ans"o'%ado
4i+!'9in(uo
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Cortocircuitos Asimétricos
) Componentes simétricas
* Co%+on!nt!s d! s!(u!n(ia +ositi9a
* Co%+on!nt!s d! s!(u!n(ia n!0ati9a
* Co%+on!nt!s d! s!(u!n(ia (!'o
b5
c5+ a5+
+
+
+
+
a/
b/
c/
b6
a6
c6
+
+
+
+
+
+
a
c
b
$i0; 1;. Co%+on!nt!s si%&t'i(as y su%a 0'á"i(a
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S! +u!d! d!%ost'a' 8u!:
[ ]
=
515