Simulacion de disturbios eléctricos por efecto transitorio

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL.ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA

MECÁNICA Y ELÉCTRICA.UNIDAD ZACATENCO.

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA.

PROFR: M. en C. BALDOMERO GUEVARA CORTÉS.

ALUMNO: NÁJERA GUTIÉRREZ WILLIAMS.

BOLETA: 2007301998.

GRUPO: 9E2M.

MEXICO DF, 25 DE OCTUBRE 2010.

PROYECTO DE MODELADO EN ATPSimulación de disturbios en Sistemas Eléctricos de Potencia.

Contenido

CONDUCTORES DE TRANSMISIÓN................................................................................3

EJEMPLO 1............................................................................................................................3

EJEMPLO 2............................................................................................................................7

EJEMPLO 3..........................................................................................................................10

EJEMPLO 4..........................................................................................................................14

CONDUCTORES SUBTERRÁNEOS................................................................................18

EJEMPLO 1..........................................................................................................................18

EJEMPLO 2..........................................................................................................................23

EJEMPLO 3..........................................................................................................................28

EJEMPLO 4..........................................................................................................................33

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OBJETIVO.

Simulará algunos disturbios que se presentan en los Sistemas Eléctricos de Potencia, tales como inducción electromagnética entre líneas de transmisión paralelas y operación de banco de capacitares en las subestaciones eléctricas.

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INTRODUCCIÓN TEÓRICA.

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DESARROLLO. Se tiene un derecho de vía donde se tienen dos sistemas de transmisión de diferente tensión: A= Sistema de transmisión doble circuito a 230 kV. B= Sistema de transmisión doble circuito a 400 kV. Los datos de las líneas y las dimensiones de la red se muestran en las figuras 1 y 2.

Figura 1. Diagrama unifilar del caso bajo estudio.

Figura 2. Dimensiones de las torres de 400kV y 230kV en paralelo. Resistividad promedio del terreno 50 Ωm. Sin sincronización de cierre de los interruptores. Las impedancias de 57.5 + j18.89 Ω conectadas a la línea de 230 y de 68.78 + j24.78 Ω en la línea de 400 kV, ambas en estrella.

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1.a) ANÁLISIS DEL ESTADO DE INDUCCIÓN DE LA ZONA MARCADA DE LA FIGURA X, CUANDO EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN A SE ENCUENTRA “EN LICENCIA” Y EL SISTEMA B ENERGIZADO.Para la simulación de esta condición se arma el circuito en ATP como lo muestra la figura x.

Figura 3. Circuito de simulación en ATP para el caso 1-a.Para este circuito, el interruptor conectado a G400 se cierra hasta un tiempo de 1 segundo, mientras que el interruptor G230 lo hace en -1 segundo como muestra la figura 4.

a) b)Figura 4. Datos de operación del interruptor conectado a) a la línea de 400kB (G400) y b) a la línea de 230kV (G230).EL tiempo de cierre del interruptor G400 no altera el análisis, debido a que la simulación se lleva a cabo en un intervalo de 0.1 segundos, tiempo en el que el interruptor no llega a cerrar.Los generadores han sido configurados a manera de alimentar dos líneas de transmisión independientes de 400kV y 230kV como lo muestra la figura 5.

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a) b) Figura 5. Datos para simulación de generadores de a) 400kV y b) 230kV.Para las líneas de transmisión en cada torre, se hace el uso solamente de los circuitos en contacto del sistema A y B. Para poder simularlos, se utiliza el modelo de cables LCC, pero con 6 fases diferentes como lo muestra la figura 6.a).

a) b)Figura 6. a) Datos de la torre, b) Datos de los conductores de la torre.Por efecto de simulación, las tensiones encontradas se muestran en la figura 5.Figura 5. Gráfica de tensión de a) la torre de 400kV(desenergizada) y b) torre de 230kV(energizada).b) Análisis del estado de inducción de la zona marcada de la figura x, cuando el sistema de transmisión B se encuentra “en licencia” y el sistema A energizado.c) Análisis transitorio inducido cuando el sistema A se reenergiza con respecto al sistema B (línea en operación).

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d) Análisis transitorio inducido cuando el sistema B se reenergiza con respecto al sistema A (línea en operación).

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