Iiiunidad Fallas Simetricas Parte 1

8/10/2019 Iiiunidad Fallas Simetricas Parte 1

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G1T1

L1

L2

L3

T3 G3

UNIDAD III

REPRESENT CIN DE SISTEM S ELCTRICOS DE POTENCI

Un estudio de corto circuito se inicia siempre con un diagrama unifilar del sistema por estudiar en donde

se indiquen todos los elementos que van a intervenir en el clculo bsicamente estos elementos son.

1.- Fuentes generadoras de energa2.- Impedancias de las fuentes de energa, transformadores, motores y de las lneas de transmisin, etc

etc.

Un sistema trifsico equilibrado se debe de transformarlo a uno monofsico, formado por una de las tres

lneas y un neutro de retorno. Es mas en la mayora de los estudios de corto-circuito se suprime el cierre

del circuito por el neutro, indicando sus partes componentes por medio de smbolos normalizados mejor

que por sus circuitos equivalentes que resultan engorrosos, la lnea de transmisin se representa por una

sola lnea entre los dos extremos.

El objeto del diagrama unifilar es suministrar de manera concisa los datos ms significativos

E importantes de un sistema.

A continuacin se muestran diagramas unifilares sencillos as como los datos esenciales que se deben

cluir para iniciar el clculo de un estudio de corto-circuito.

1 2

~~

~

~

~

~

60 KM 50 KM100 KM

XG2=12%0.2/Km 0.3/Km15 MVA

ZT2=8%

13.2 KV10MVAZT1=10%

13.2 KV

XG1=15%10,000 KVA -Y

-Y

13.2 KV

13.8 KV

-Y-Y

10.2/Km 0.15/Km

G1=10 MVA

XG1=12%15 MVA

ZT1=10%30 MVAZT2=8%

G3=20MVA

Xd=15%

G2=10MVA

Xd=15%


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Los datos que debe de llevar los elementos del diagrama unifilar del sistema en estudio son bsicamente.

a) Para un generador: Su potencia en KVA o MVA; su tensin de generacin en volts o KV; su reactan-cia subtransitoria generalmente en porciento, aunque tambin se puede expresar en por unidadsu tipo de conexin interna, si esta o no a tierra el neutro en caso de estar en estrella.

b) Los transformadores: su potencia en KVA, la conexin de sus devanados primarios y secundarios,los voltajes en alta y baja tensin en KVA y su reactancia en dispersin en % o en P. U.

c) De los buses de las subestaciones se requieren nicamente saber el voltaje al que estn sometidos

(a veces un solo bus representa toda una subestacin). d) La lnea de transmisin requiere como dato bsicamente: su impedancia por unidad de longitud

( / Km.), su longitud.e) Para los motores que contribuyen para alimentar la falla se piden bsicamente los datos siguien-

tes:f)

Tipo de motor, capacidad en HP o en Watts, su R.P.M, su factor de potencia, su reactancia o im-pedancia en % 6 en P. U. , su conexin o Y y si est o no el neutro conectado a tierra y si lo esta atravs de que.

Diagramas de impedancias

Para estudiar el comportamiento de un sistema en condiciones de carga o al presentar un corto circuito, el dia-grama unifilar tiene que transformarse en un diagrama de impedancias que muestra el circuito equivalente decada componente del sistema referido al mismo lado de uno de los transformadores.

Normalmente se utiliza un diagrama donde solamente aparecen las impedancias y en el cual se van efectuandolas reducciones necesarias para simplificarlo. Por lo general se acostumbra a hacer un diagrama que muestresolamente reactancias en virtud de que el valor de la resistencia es bajo comparado con el de XLY el de Xc estambin bajo, por lo que se omite.

En las figuras siguientes se muestran los diagramas de impedancias de los diferentes elementos que intervie-nen en un sistema de potencia.

Diagrama de impedancias de un generador

XLXLRSu circuito

EquivalenteG G


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Reactancias en por unidad

Debido a que normalmente las instalaciones tienen varios niveles de voltaje resulta muy complicado, prcticamente

imposible trabajar con valores de reactancia en ohm (). Por esta razn se tiene que definir valores base, para volta-

jes (KV).potencias (KVA) corrientes (A) e impedancias o reactancias (Q). Estos ltimos cuatro parmetros estn rela-

cionados entre s, de tal forma que la eleccin de valores base para dos cualesquiera determina los valores bases para

los otras dos.

Si por ejemplo si se eligen como valores bsicos a la corriente y a la ser determinados la impedancia base y los KVAbase por lo general, se prefiere elegir una potencia base (KVA)

Y esta puede ser la del equipo ms grande del sistema bajo estudio o cualquier otro valor redondeado o promediadopor conveniencia. Por lo que respecta a las bases de voltaje, existen tantas como niveles de voltaje existan en la insta-lacin: normalmente se utilizan los voltajes entre fases o de lnea debido a la relacin de transformacin en uno y en

otro lado de un transformador cambian las bases de voltaje, de corrientes y de impedancia, pero no la base de poten-cia.

La impedancia base es aquella que da a lugar a lo largo de ella una cada de tensin igual a la tensin base cuando lacorriente que circula por dicha impedancia sea igual al valor bsico de la corriente (Z = E/I), ley de ohm.

O tambin con las dos siguientes expresiones. Partiendo de la expresin para calcular la potencia

Entonces:


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En estas ecuaciones1 significa valores monofsicos y 3 valores trifsicos referidos a las potencias y KVLL kilovoltlnea a lnea o entre fases y KVLN son kilovolts de lnea a neutro o de fase a neutro.

Los datos se dan normalmente para las potencias como KVA O MVA trifsicos y KV entre lnea y lnea. Y debido a quecircuitos trifsicos se resuelven como una lnea simple con neutro de retorno las bases para las magnitudes de impeda

del diagrama de impedancias debern ser MVA1 y KVLN.

A continuacin se muestran diagramas unifilares sencillos

EJEMPLO:

Datos.-

30 MVA BASE (MVABASE)

120KVBASE( K V L L BASE)

Habr que pasar KVLLa KVLNy MVA 3 a MVA 1

MVA1base= MVAbase3base = 30MVA = 10MVA

3 3

El valor por unidad de una magnitud cualquiera se define como la razn de su valor al valor base, expresado co-mo un decimal, el valor por cien es igual a 100 veces el valor por unidad.

Los mtodos de clculo que utilizan los valores por unidad o por ciento son muchos ms sencillos que usando losvalores reales en amperes, ohms y volts respectivamente.

El mtodo por unidad tiene una ventaja sobre el mtodo por ciento y es que el producto de dos magnitudes enpor ciento, tiene que dividirse por cien para obtener el resultado en porciento.

Para un voltaje red lnea a lnea de 108 KV, 120 y 126 se elige una tensin bsica:

1 0 8 K V = 0 . 9 P . U . 1 2 0 K V = 1 . 0 P . U . 1 2 6 K V = 1 . 0 5 P . U .120 KV 120KV 120 KV

Y en porciento tendremos

(0.9) (100) = 90% (1.0)

(100)= 100% 11100%


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Z% = (ZP.U.)(1OO); ZP.U.= Z%

Si queremos convertir los valores del diagrama que se muestra a continuacin dados en ohms de las reactancias a

unidad habr que elegir dos valores bases en este caso de potencia y de voltaje, los cuales sern:

Potencia base = 30MVA Voltaje base = 66KV

14.52 17.4 14.52

65.5 131

43.56

Impedancia base = (tensin base KVLL)2

() = (66KV)2 = 145.2

MVA3base 30MVA

Ahora se tiene que dividir cada uno de los valores de la reactancia hmica del diagrama por la impedancia base de 14obteniendo de esta manera los valores en por unidad (referidos a un valor base comn de impedancia 145.2 ):

65.5 = 0.45 P.U. 131 = 0.90 P.U. 14.52 = 0.10 P.U.

145.2 145.2 145.2

17.4 = 0.12 P.U. 14.52 = 0.10 P.U. 43.56 = 0.3 P.U.

145.2 145.2 145.2

Existe otra forma ms prctica para realizar las operaciones anteriores. En el caso de arriba se tiene que proponer pruna impedancia base y luego dividir cada valor en ohms por dicha impedancia base.La frmula que se describe a continuacin reduce en uno los pasos a efectuar.

De

P.U.

Por ltimo se puede obtener la impedancia de ohms a una base comn en % con la siguiente formula.

De %

E

1

E

2

E

3


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A manera de ejemplo se resolver el ejercicio anterior por este nuevo mtodo.

ZBASE P.U. = (65.5 ) (10,000KVA) = (65.5 )(30,000KVA) = (65.5 )(30MVA) = 0.45 P-U.COMUN (38.105KV)

2X1000 (66KV)2 X1000 (66KV)2

ZBASE P.U. = (131 ) (10,000KVA) = (131 )(30,000KVA) = (131 )(30MVA) = 0.90 P-U.COMUN (38.105KV)2X1000 (66KV)2 X1000 (66KV)2

ZBASE P.U. = (14.52 ) (10,000KVA) = (14.52 )(30,000KVA) = (14.52)(30MVA) = 0.10 P-U.COMUN (38.105KV)

2X1000 (66KV)2 X1000 (66KV)2


2X1000 (66KV)2 X1000 (66KV)2


2X1000 (66KV)2 X1000 (66KV)2

CAMBIO DE BASE PARA LOS VALORES POR UNIDAD

Algunas veces las impedancias por unidad de un componente de un sistema se expresa sobre una base Distintaque la que se selecciono como base para la parte del sistema en la cual est situada dicho Componente. Debido aque todas las impedancias de cualquier parte del sistema tiene que estar expresada en una sola impedancia base,al hacer los clculos es preciso tener un medio para pasar las impedancias por unidad de una a otra base, y estose logra utilizando la siguiente formula:

( ) [ ] ( )

Esta ecuacin no tiene ninguna relacin con la transferencia de voltaje hmico de la impedancia de un lado deltransformador al otro. La importancia de esta ecuacin radica en el cambio de la impedancia por unidad que seda de una base particular a otra.

Ejemplo: La reactancia X de un generador es de 0.20 P.U. basada en los datos de placa del generador de 13.2 KVy 30,000KVA de potencia. La base para los clculos es de 13.8KV y 50,000KVA. Encuentre la X referida a estanueva base.

[ ] ( )

Esta ecuacin nos proporciona tambin el cambio a una nueva base, en donde los valores dados son normalmen-te los valores nominales de los elementos expresados en por unidad, de tal manera que lo que se pretende esuniformizar estos datos a una sola referencia comn para todo el sistema bajo estudio.

Existe otra expresin la cual tambin nos proporciona el cambio de base dndonos el valor final en % y esta escasi la misma a excepcin del primer mltiplo en que se sustituye el valor de la impedancia en % :

( ) *


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SELECCIN DE LA BASE PARA LOS VALORES POR UNIDAD

La seleccin de los valores base de kva y kv se realiza con el objeto de reducir al mnimo el trabajo exigido por elclculo. Primero se selecciona una base para una parte del circuito, despus para otra parte del mismo. Se ahorra-ra mucho tiempo si la base se selecciona de modo que pocas magnitudes, por unidad, ya conocidas tenga que con-vertirse a una nueva base.Cuando un fabricante da la resistencia y la reactancia de un aparato en % en p.u. se sobre entiende que las basesson de kva y kv nominales del aparato. Hay tablas disponibles que dan los valores aproximados de las impedancias por unidad de transformadores, ge-neradores, motores sncronos y de induccin. los valores obtenidos de estas tablas estn basados en valores me-dios para aparatos de tipo y tamao similar. Como los motores, normalmente se especifican por los valores no-minales de caballos de vapor y tensin, los kva nominales pueden determinares si se conoce el rendimiento y elfactor de potencia, con la siguiente expresin.

KVA = HP X 746(%)(f.p.)

Los valores de las resistencias hmicas y de la reactancia de prdida de un transformador dependen de que se

midan en el lado de alta o de baja tensin. si se expresan por unidad, los KV base se sobreentienden que es latensin nominal en el arrollamiento de alta tensin si estn referidas al lado de alta del transformador. La im-pedancia por unidad de un transformador es la misma, no importa si se determinan desde los valores hmicosreferidos a los lados de alta o baja tensin de los transformadores.

Ejemplo.Un transformador monofsico tiene las siguientes especificaciones 110/440volts: 2.5 KVA, la reactancia de pr-dida medida desde el lado de baja tensin es de 0.060. Determinar la reactancia de perdida por unidad. Solu-cin: Primero utilizando los dos pasos.


[] = (0.110)2X 1000 = 4.84

Lado baja tensin KVA3base (2.5)

Segundo paso se convierte de a en P.U.

Impedancia P.U. de = impedancia real en () = (0.06) = 0.0124 P.U.

un elemento de circuito Impedancia base () 4.84

Ahora para evitar los dos pasos se puede utilizar la expresin para calcular lo mismo esta es:

Zbase = (Z ) (KVA1BASE ) = (0.06) (2.5) = 0.0124 [ P.U. ]

Comn (KVLL BASE)2 X1000 (0.110)2 X1000

Si la reactancia de prdida se mide del lado de alta tensin del transformador, es decir obtener la reactancia del la-do de alta tensin en funcin de la de baja tensin.

* []

[]

* []

[]

Entonces la impedancia base para la A.T. Ser:


X 1000 = (0 440)2

X 1000 = 77 44


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Este resultado nos demuestra que no importa de qu lado del transformador (A.T o B.T) se tome la impedancia enohms la impedancia por unidad ser siempre la misma.

Ventajas de los clculos por unidad.

Las ventajas del clculo por unidad se pueden resumir en:

1.- Los fabricantes especifican, normalmente la impedancia de un elemento de un aparato en por cien-

to o por unidad de los valores nominales que figuran en su placa de caractersticas.

2.- Las impedancias por unidad de mquinas del mismo tipo, con valores nominales dentro de un am-

plio margen, estn contenidas en un estrecho intervalo, aunque los valores hmicos difieran mate-

rialmente para mquinas de distintos valores nominales.

3.- La impedancia por unidad, una vez expresada en la base adecuada, es la misma referida a los dos

lados del transformador.

4.- La forma en que los transformadores se conectan en los sistemas trifsicos no afecta a las impedan-

cias por unidad del circuito equivalente, aunque la conexin determina la relacin entre las tensiones

base de los dos lados del transformador.

EJEMPLO:

Expresar las impedancias de los elementos mostrados en la figura a una base de potencia de 200MVAY a las bases de tensin indicadas para cada nivel de tensin.

15/230kV 230 KV

120MVA15Kv

G1T1tTT

100MVA X = 13%

X = 0.315

L = 100 km

R = 0.32 /km/fase

15/230kV

15Kv 0.2

G2150MVA 150 MVA

XD = 15% ZT2 = 13%

Solucin:

Para el caso especial de generador 1 que tiene su impedancia en ohms referida a sus valores nomina-

les o propios, se tiene que convertir primero a porciento o en por unidad y la frmula para esto es la

siguiente

Para el generador 1De a % referido a una base de potencia y de voltaje

Tambien podemos calcular en PU con la formula de P.u. base comun y el resultado es el mismo.

~

~


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Para el transformador T1.

[]

Para el transformador T2

[]

La lnea de transmisin:Tomando como KVBASE = 230KV.

EJEMPLO:

Referir los valores de los elementos del diagrama siguiente a una base de 100 MVA y a las bases del voltaje indi-cadas en cada bus del sistema.

G1 G4

T1T2

L1=100Km Z=0.03/Km

L2=60Km

Z=0.05/KmL5=200Km

Z=0.11/Km

230/73.8KV50 MVA

X=9%

40 MVA

X=12%

20 MVA

X=12%13.8/230KV

20 MVA

X=10%

L3=150Km L4=80Km

13.2/230KV

30MVA

13.2/230KV

50 MVAT3

T4

13 8 KV 13 8 KV


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Cambio de base para los valores p.u *

[]

( )

[]

( )

[]

( )

*

Transformadores

2

ZT1P.U = (0.10) 100 13.8 = 0.5p.u = 50%20 13.8

2ZT2P.U = (0.09) 100 13.8 = 0.18p.u = 18%

50 13.8

2ZT3P.U = (0.08) 100 13.2 = 0.244p.u = 24.4%

30 13.8

2ZT41P.U = (0.10) 100 13.2 = 0.183p.u = 18.3%

50 13.8

Lneas:

ZL1%BASE = (Z ) (KVABASE ) = (0.03/km X100km)(100x103 KVA) = 0.5671% =0.005671p.u.

COMN (KVBASE)2 X 10 (230KV)2 X10

ZL2%BASE = (Z ) (KVABASE ) = (0.05/km X 60km)(100x103

KVA) = 0.5671% =0.005671p.u.


ZL3%BASE = (Z ) (KVABASE ) = (0.08/km X150km)(100x103 KVA) = 2.268% = 0.02268p.u.


ZL4%BASE = (Z ) (KVABASE ) = (0.10/km X 80km)(100x103 KVA) = 1.512% = 0.01512p.u.


ZL5%BASE = (Z ) (KVABASE ) = (0.11/kmX 200km)(100x103

KVA) = 4.158% =0.04158p.u



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Ejemplo: Determinar la corriente de cortocircuito para una falla trifsica en el punto marcado en el sistema.

100kv 60KM G2=10MVA

13.8KV 0.2/KM 100KV 13.8KV Xd = 10%

13.8KV

Xd= 0.12 ZT1 = 0.10G1=10MVA 15MVA ZT2=8%

30MVA

G3 = 20MVAXd = 10%

Solucin primero se obtiene el diagrama de reactancias donde se representa cada elemento por su reac-

tancia referida a una base comn en Kva para el sistema y KV para buss.

Para este caso y por conveniencia se tomar como KVA base la suma de estas potencias de generacin:

KVA base = 40000KVA

KVbase en bajo voltaje = 13.8Kv

KVbase en alto voltaje = 100kV

Refiriendo ahora las reactancias del sistema a estos valores base tendremos:

Para el generador G1 TENDREMOS.

( ) [ ]

( ) []

()

Para el generador G2 TENDREMOS

.

(

) [ ]

( ) []

()

Para el generador G3

( ) [

] ( ) []

()

Para el transformador T1.

[]

()

~

~

~FALLA

13.8Kv


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Para el transformador T2

* .

Para la lnea de transmisin:

ZL1%BASE = (Z ) (KVABASE ) = (0.2/km x60km)(40x103 KVA) = 4.8% =0.048p.u.


Entonces el diagrama de reactancias correspondiente es. XG2= 40% 0.4P.U.

(+)

0.48P.U 0.266P.U. 0.048P.U. 0.106P.U

XG1 =48% XT1 =26.6% XL= 4.8% XT2 = 10.6%

(+)XG3 = 20% 0.2 P.U

(+)

Se debe de encontrar una impedancia equivalente hasta el punto de falla

0.794 P.U. 0.106p.u. 0.133 P.U.

79.4% 10.6% 13.3%

(+) (+)

79.4% 23.9% Zequiv. = 18.37% = 0.1837P.U.

(+) (+)

Estas dos ltimas impedancias quedan en paralelo debido a que las corrientes de las fuentes contribuyen

por aparte para alimentar a la corriente de falla.

Zequiv. = (79.4) (23.9)___ = 18.37%(79.4) + (23.9)

La corriente de cortocircuito simtrica

Ic.c. = KVABASEX 100___ = 40000 X100___ = 1257.15 Amperes.

3(KV) Zequiv.% 1.73 X100 X18.37

La corriente de cortocircuito asimtrica

~

~

~

~ ~

~~

G2 y G3estan en

Paralelo


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Tomando el factor de asimetra de 1.1 el cortocircuito asimtrico es:

Ic.c asimtrica = 1.1 X 1257.15 = 1382.5Amperes.

La potencia de cortocircuito.

Pc.c.asimetrica= 1.1 KVABASEX100 = 1.1(40000)(100) = 239520.95KVA =239.52MVA

Zequiv. % 18.37%


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Ejemplo.

Calcular las corrientes de corto circuito que pasan a travs de los interruptores indicados en el sistema

mostrado en la figura, si se supone que ocurre una falla trifsica.

a) en las barras correspondientes a 440 volts.

b) en la barra de 13.2 KV.

b)

T3

a)

115 kV Pcc = 6000MVA

1 2

3

4 5

6

7

8

11

9 A B

12

10

T120 MVA

Z= 10 %

T220M VA10%

Z = 10 %

2500 kVA

G1 G2Z= 6%

440 V25 MVAX d = 10 %

X d = 12 %

Xo = 10 %

25 MVAX d = 10 %

X d = 12%

Xo = 10 %

B1. 13.2 KV


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18/26

A continuacin se proceder a la determinacin de las corrientes de corto circuito:

Para una falla en la barra de 440volts, se tiene el siguiente diagrama de reactancias.

XT3 Zequiv.

E red

0.00166p.u.

0.05 .u 0.05p.u

0.04p.u

X T1

XG1

0.24p.uXT3

13.2 KV

0.04p.u

XG2

0.02

0.00166

0.025

0.24 p.u

0.0266

0.02

0.0114 p.u

0.24 0.2514 p.u

0.24 p.u

+

+

XT3

XT3

ZRED

X T2


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La corriente de corto circuito trifsica en la barra de 440 volts es:

La corriente de corto circuito en amperes es:

Donde:

= 440.03000.10

X= 13121.59 A

Por lo que:

Icc = 3.977 x 13121.59 = 52.1846 KA

Este valor representa a la corriente de corto circuito simtrica.

La potencia del corto circuito es:

Psim =1Z

KVAbase=

2514.0

000.10

j= 39.777 MVA en el bus de 440 Volts.

La corriente de corto circuito en el lado de 13.2 KV del transformador T3tiene el mismo valor en por uni-dad.

Icc = 3.977 p.u.

Su valor en amperes se obtiene multiplicando este valor en por unidad por la corriente base correspon-

diente.

La corriente base en el lado de 13.2 KV es entonces:

por lo tanto:

Icc = 3.977 x 437.386 = 1.739 KA.

Que representa la corriente que circula a travs del interruptor A.

Para la distribucin de corrientes se puede proceder como sigue:

Las corrientes bases son:En el lado de 440 volts.


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I base =440.03

000,10

X= 13.121 KA

O sea que la corriente de corto circuito calculada en este bus anteriormente es:

I cc = 3.977 p.u.

La corriente base en 13.2 KV se calcul como:

I base = 437.386 A

Y la corriente base en el lado de 115 KV es:

Por inspeccin del diagrama de reactancias se tiene la siguiente distribucin de corrientes.

En el interruptor A 3.98 p.u.

I A= 3.98 x 418.37 = 1665.11 Amperes.

La corriente correspondiente al ramal de los generadores es:

0.026 0.02

3.98


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La corriente para los dos generadores en paralelo es:

Por LDC: Ley divisor de corriente,

IG =GS

S

XX

X

(I p.u)

IG =02.0026.0

026.0

jj

j

X 3.98 = 2.25 p.u.

IS =GS

G

XX

X

(I p.u)

IS =02.0026.0

02.0

jj

j

X 3.98 = 1.73 p.u.

O sea que por cada generador en paralelo, circula una corriente de:

IG1=2

25.2= 1.125 p.u.

IG2=2

25.2= 1.125 p.u.

NOTA: no interviene en este anlisis XT3

A la base de 13.2 KV equivale a un valor en amperes de:

IG1= 1.125 X I base = 1.125 X 437.38 = 492.05 A

IG2= 1.125 X I base = 1.125 X 437.38 = 492.05 A

La corriente IScorresponde al ramal de los transformadores T1y T2y la fuente equivalente de la red

Entonces I T1= I T2=2

73.1= 0.865 p.u.

0.00166 p.u

0.025p.u

1.73

1.73 p.u 0.00166 p.u

0.05 p.u 0.05 p.u

0.865 p.u 0.865 p.u

1.73 p.u

Red


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Por lo que la corriente en los transformadores en el lado de 13.2 KV es:

IT1= 0.865p.u X 437.38 A = 378.33 Amperes

IT2= 0.865p.u X 437.38 A = 378.33 Amperes

La corriente de corto circuito en el lado de 115 KV de cada transformador es:

IT1= 0.865 p.u X 50.20 A = 43.42 Amperes

IT2= 0.865 p.u X 50.20 A = 43.42 Amperes

Es decir que para una falla trifsica en la barra de 440 volts (secundario del transformador T3) la distribucin decorrientes por los interruptores es:

INTERRUPTOR CORRIENTE EN AMPERES.

A 1664

9 492.05

10 492.05

6 378.33

8 378.33

4 43.42

5 43.42

3 0

86.84

115 Kv

43.42 43.42

378.33 378.3313.2 Kv.


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Resumiendo las corrientes trifsicas de cortocircuito en toda la Red para falla en la barra de 440v.

Red

XT3

XT3

XT3 SERIE XTOTALICC3 = 52,184A

440v

E red

0.02

0.00166

0.025

0.24

0.0266

0.02

0.0114

0.24

0.2514

0.24

0.00166p.u.

0.05 p.u 0.05p.u

0.0

4p.u

XG1

0.24

XT3

13.2

0.0

4p.u

XG2

ICC3=492A

XT2XT1

ICC3= 86.84A

115 KV

ado de A.T

ado de B.T

ICC 3= 43.42 A

ICC 3= 378.3 A

Lado de A.T

Lado de B.T

ICC 3= 43.42 A

ICC 3= 378.3 A

ICC3=492A

Lado A.T

Lado B.T

ICC 3= 1739 KA

ICC 3=52.10K A

440 V

+

+


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b).- Para una falla trifsica en la barra de 13.2 Kv. El diagrama de reactancias y sus corrientes trifsicas de cortocircuito es el siguiente:

ICC3 = 1889.5A

115kvLado de ICC 3=944.76A Lado de ICC 3=944.76A

A.T A.TLado de ICC 3= 8231.6A Lado de ICC3 = 8231.6A

B.T B.T

13.2KV

ICC3 = 10,950A ICC3 = 10,950A

El circuito equivalente es:

ICC3 = 16463.2A

ICC3 =38363A

ICC3 = 8231.6+8231.6 =16,463.2A

En paralelo

0.00166+0.025 = 0.0266p.uICC3 = 21,900A

ICC3 = 21,900A

La corriente de corto circuito en este punto es:

0.00166p.u red

0.05

T1

0.05

T2

0.04

G1

0.04

G2

0.00166 p.u Red

0.025 p.u.( T1 y T2)

0.02 p.u(G1y G2)

0.0266 p.u

0.02p.u

0.0114 p.u

j


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y el valor en amperes:

Donde:

La potencia del corto circuito en este punto.

La distribucin de corrientes para la falla en la barra de 13.2 KV se puede calcular en la misma forma que

se hizo para la falla de 440 volts.

O sea que la corriente con que contribuye cada generador es:

IG1= up.035.252

07.50

IG2= up.035.252

07.50

IG1= (25.035) (I base)IG = (25.035) (437.386) = 10.95 KA

IG2= (25.035) (437.386) = 10.95 KA

La corriente IS es: (Red T1y T2)

IS = 719.870266.002.0

02.0X

= 37.64 p.u

0.0266

0.02

87.719A

IS

red T1y T2

Icc p.u

IG

G1y G2

Para los dos generadores

IG = X 87.719

IG = 50.07 p.u


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La corriente en cada transformador es:

IT1= IT2=..82.18

2

64.37

up

Y el valor en amperes, en el lado de 13.2 Kv es:

IT1= IT2 = 18.82 X 437.386 = 8231.60 Amperes.

En el lado de 115 KV.

IT1 = IT2= 18.82 X 50.20 = 944.76 Amperes.

Es decir que para la falla trifsica de 13.2 KV (lado secundario de los transformadores (T1y T2) se tienen

los siguientes valores de corriente.

INTERRUPTOR CORRIENTE EN AMPERES

9 10,467.6 A

10 10,467.6 A

6 8,231.60A

8 8,231.607=8+12 8231.60+10467.6= 18,699.2 A

4 944.76 A

5 944.76 A

0.00166

Red

0.025T1y T2

37.64 p.u

37.64

T218.82 p.uT1 18.82 p.u

37.64

Iiiunidad Fallas Simetricas Parte 1

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