Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-1
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red
Los datos de los elementos para los cálculos de sistemas de potencia se deben entrar con la ayuda de Diálogos o Ventanas. Los Diálogos de entrada se despliegan una vez se haya ingresado el elemento en forma gráfica. Los datos que se inserten se grabarán en una base de datos común (archivo del proyecto) y podrán ser utilizados en todos los módulos de cálculo. Los módulos únicamente leen los datos que requieren para realizar el cálculo específico. Los datos que no se requieren son ignorados. Los siguientes botones de acción están disponibles en la parte inferior de los Diálogos de Entrada de los elementos:
Copiar y Pegar
Copia los datos ubicados en el búfer interno. Cuando se estén insertando datos para otros elementos, éstos se pueden trasladar desde el búfer con la opción “Pegar”. Los datos serán transferidos a la Ventana de entrada.
Librería Para algunos elementos es posible seleccionar una librería, la cual contiene datos típicos predefinidos. Esta librería se puede construir en el menú Librerías.
Exportar Es posible exportar los datos de los elementos a la librería actual presionando el botón Exportar. Previamente se debe ingresar un nombre de tipo o se debe escoger uno en la opción Tipo de la pestaña Parámetros.
Aceptar Se guardarán los datos que hayan sido editados. Se insertará un nuevo elemento.
Cancelar No se modificarán los datos que hayan sido editados. No se insertará un nuevo elemento.
Ayuda Se desplegará la ayuda en línea. Herramien-tas
Es posible usar fondos de colores para los campos de datos en los diálogos de entrada, dependiendo de si los datos respectivos son necesarios para un cálculo en particular. Se puede escoger
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-2 Guía del Usuario de NEPLAN V5
un color diferente para un campo obligatorio o un campo preferencial.
Clasificación de Datos en el Diálogo de Entrada de Datos Las siguientes secciones describen los parámetros de entrada de las Ventanas de datos. Para cada parámetro se da una indicación acerca del tipo de cálculo para el cual se necesita el dato. La regla es la siguiente:
L Flujo Carga, Flujo Carga Óptimo, Análisis de Contingencias, Estabilidad de Voltaje
S Cortocircuito, Protección de Distancia M Arranque de Motores H Análisis de Frecuencias Armónicas P Análisis de Protección de Distancia D Análisis Dinámico, Estabilidad de
Pequeña Señal R Confiabilidad O Análisis de Selectividad
Si hay un paréntesis (), significa que este parámetro es usado por todos los módulos de NEPLAN. Todos los parámetros requeridos para el análisis de Cortocircuito son también necesarios para el análisis de Selectividad, debido a que la simulación de Cortocircuito hace parte del análisis de Selectividad.
Información del Elemento Cada elemento tiene una pestaña de Información, la cual suministra información general sobre el elemento. El tipo de información es casi la misma de un elemento a otro, por lo tanto, esta pestaña sólo se explicará aquí y no se mencionará más en los capítulos de entrada de datos de elementos.
Nombre Nombre del elemento. Cuando la ventana de diálogo de un elemento o nodo se abre por primera vez justo después de haber ingresado dicho elemento, hay un
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-3
botón “...” al lado del campo del nombre. Si se desea representar de nuevo un elemento ya existente en el proyecto, se presiona este botón y se escoje el elemento respectivo.
ID () Número de identificación del elemento (generado por NEPLAN).
ID Red Parcial
() Número de identificación de la red parcial (generado por NEPLAN).
Descripción Descripción del elemento. Área () Indica el área al cual pertenece el elemento. Se pueden
definir nuevas áreas en “Editar – Propiedades de Variantes”.
Zona () Indica la zona a la cual pertenece el elemento. Se pueden definir nuevas zonas en “Editar – Propiedades de Variantes”.
Proyectado Indica si la línea es proyectada o existente. Nodos conectados
() Desde: Nombre del nodo de inicio. Hasta: Nombre del nodo de finalización. Casilla de chequeo ON/OFF: Conecta o desconecta el elemento al nodo respectivo.
El usuario tiene la posibilidad de escoger las fases para algunos elementos; de esta manera es posible definir un elemento asimétrico. Esto se lleva a cabo mediante la siguiente opción:
Fases () Indica la configuración de fases del elemento. Los valores posibles son: - L1L2L3N: Elemento simétrico - L1N: Elemento monofásico, fase L1 - L2N: Elemento monofásico, fase L2 - L3N: Elemento monofásico, fase L3
Si un elemento no incluye esta opción, existe otro elemento similar aparte para aplicaciones asimétricas, que debe ser ingresado (e.j. línea asimétrica).
Confiabilidad del Elemento Cada elemento tiene una pestaña de Confiabilidad para la entrada de datos utilizados en el Análisis de Confiabilidad. Este módulo aún se encuentra en desarrollo, por lo tanto estos parámetros serán explicados posteriormente.
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4-4 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Elemento – Datos del Usuario Cada elemento tiene una pestaña de Datos del Usuario. El usuario puede definir sus propias variables, las cuales se ingresan en listas en forma de tablas. Los valores de las variables se pueden modificar directamente en dichas tablas. Si se marca la casilla de chequeo de una variable, ésta se mostrará en el diagrama unifilar. Las variables son sólo para propósitos de documentación e información, y no participan en los cálculos.
Nueva Variable: Nombre
Nombre de variable a ingresar en la lista.
Nueva Variable: Tipo
Tipo de variable a ingresar en la lista.
Agregar Variable
Al presionar este botón se ingresa una variable a la lista.
Remover Variable
Al presionar este botón se remueve una variable de la lista.
Más sobre el Elemento...
Dependencia de la Frecuencia En general, las resistencias y las inductancias en los circuitos equivalentes de los elementos de red son dependientes de la frecuencia. El programa permite tomar en cuenta la dependencia de la frecuencia de tres maneras diferentes: • De acuerdo a una función exponencial • De acuerdo a una tabla R(f) y L(f) • De acuerdo a un diagrama de lugar geométrico
Dependencia de la Frecuencia según una Función Exponencial La respuesta de la dependencia de la frecuencia de una resistencia y de una inductancia se determina de acuerdo a las siguientes fórmulas:
−⋅+⋅=
Br
fnfArRn)f(R 11
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-5
Bl
fnfAlLn)f(L
⋅⋅=
donde: R(f), L(f): Resistencia o inductancia a la frecuencia f Rn, Ln: Valor nominal de la resistencia o la inductancia a la frecuencia
nominal del sistema Ar, Br, Al, Bl: Factores f: Frecuencia Fn: Frecuencia nominal del sistema
Las figuras 4.1 y 4.2 muestran las respuestas características de R(f) y L(f) de acuerdo a las fórmulas anteriores. Esta dependencia de la frecuencia está definida sólo para frecuencias por encima de la nominal del sistema.
0.0 500.0 1000.0frecuencia f [Hz]
0.0
10.0
20.0
R(f)/Rn
Fig. 4.1 Dependencia de la Frecuencia de una Resistencia
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4-6 Guía del Usuario de NEPLAN V5
0.0 500.0 1000.0
frecuencia f [Hz]
0.0
0.5
1.0
L(f)/Ln
Fig. 4.2 Dependencia de la Frecuencia de una Inductancia
Dependencia de la Frecuencia según Tablas de R(f) y L(f) Es posible ingresar la dependencia de la frecuencia de R y L en forma tabulada. Es significativo dar los valores para el k-ésimo armónico fk como valores base R(fk)/Rn y L(fk)/Ln. Los valores Rn, Ln son la base para la frecuencia nominal del sistema fn. Se designa como un punto una pareja de valores fk y L(fk)/Lnfk o fk y R(fk)/Rn. Para las frecuencias que no correspondan con las frecuencias de un punto, deberá hacerce una interpolación lineal.
Dependencia de la Frecuencia según un Diagrama de Lugar Geométrico Se pueden representar curvas de impedancia arbitrarias mediante un diagrama de lugar geométrico. Es posible reproducir curvas de impedancia dadas (e.j. resultados de una medición). Para todas las frecuencias fk el valor real R(fk) y el valor imaginario X(fk) de la impedancia Z(fk) se pueden ingresar de manera tabulada (R y X en serie). Estos grupos de valores (fk, R, X) son designados como puntos del diagrama de lugar geométrico. Para las frecuencias que no correspondan con las frecuencias de un punto, se ejecutará una interpolación lineal (separada para el valor real e imaginario). Esta clase de dependencia de la frecuencia sólo es válida para los elementos de red “Alimentador de Red”, Paralelo (Shunts) y Carga. Los elementos de los circuitos equivalentes serán calculados exclusivamente por los valores de los diagramas de lugar geométrico, y no por las fórmulas dadas para los modelos de los elementos.
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-7
Análisis de Inversión
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4-8 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Subestación
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Subestación. Este elemento no es necesario para los cálculos.
Subestación – Parámetros
Nombre Nombre de la Subestación. Tipo Tipo de Subestación. Municipio Municipio en el cual está ubicada la Subestación. Ubicación Ubicación de la Subestación. Protección R Esquema de protección de la Subestación
Este elemento no es necesario para los cálculos. Se usa para hacer transferencias entre diferentes diagramas.
Subestación - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Subestación - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Subestación – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-9
Subestación - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento... ” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
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4-10 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Nodo
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Nodo.
Nodo - Parámetros
Nombre Nombre del Nodo. Área () Define el área al cual pertenece el Nodo. Zona () Define la zona a la cual pertenece el Nodo. Tipo de nodo
() Tipo de Nodo. Son posibles las siguientes opciones: - Barraje de distribución - Barraje aislado - Barraje especial - Barraje de distribución principal Se puede modificar el grosor del nodo de acuerdo al tipo de nodo seleccionado (ver la opción del menú "Ancho de Línea" en el capítulo “Opciones del Menú”). En caso contrario, el dato que se indique no tendrá importancia.
Nodo Prot. Distancia
P Indica si el nodo será tenido en cuenta cuando se realice el ajuste automático de relés de distancia. Si se selecciona esta opción, el nodo se considerará como un nodo de protección de distancia.
Vn () Voltaje nominal del nodo en kV. Vobj LDR Valor regulado del voltaje de nodo en %. Este dato
sólo se tendrá en cuenta si el nodo se va a regular durante el proceso de cálculo por medio de un transformador con cambiador de taps (ver capítulo “Flujos de Carga”).
Vmín LDR Voltaje mínimo permisible en %. Si el voltaje cae por debajo de Vmín durante los cálculos, este valor se mantendrá (sólo es válido para el método de Newton – Raphson).
Vmáx LDR Voltaje máximo permisible en %. Si el voltaje aumenta por encima de Vmáx durante los cálculos, éste valor se mantendrá (sólo es válido para el método de Newton –Raphson).
f SP Frecuencia Ipmáx SP Corriente pico de cortocircuito máxima permisible del
nodo en kA.
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-11
t dp P Tiempo de disparo, en segundos, de una protección principal, por ejemplo un fusible en un circuito de distribución.
Nodo - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Nodo - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Nodo – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Nodo - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
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4-12 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Nodo DC
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Nodo DC.
Nodo DC - Parámetros
Nombre Nombre del Nodo. Área () Define el área al cual pertenece el Nodo. Zona () Define la zona a la cual pertenece el Nodo. Vn () Voltaje nominal del Nodo en kV.
Nodo DC - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Nodo DC - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Nodo DC – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Nodo DC - Más… Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-13
Línea
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Línea y el modelo correspondiente.
Línea - Parámetros
Nombre Nombre del Elemento. Tipo Sólo es aplicable a librerías de Líneas. Al presionar el
botón "..." se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir desde la librería predefinida.
Longit. () Longitud de la línea en km, millas o 1000 pies (ver Unidades).
Unidades () Unidades para los valores de entrada siguientes. Las unidades posibles son: - Ohm/km: Ohm, µS, µF por km - Ohm/millas: Ohm, µS, µF por millas - Ohm/1000pies: Ohm, µS, µF por 1000 pies
R(1) () Resistencia de secuencia positiva en Ohm/km o ver Unidades.
R(0) SP Resistencia de secuencia cero en Ohm/km o ver Unidades.
X(1) () Reactancia de secuencia positiva en Ohm/km o ver Unidades.
X(0) SP Reactancia de secuencia cero en Ohm/km o ver Unidades.
C(1) () Capacitancia de secuencia positiva en µF/km o ver Unidades.
C(0) SP Capacitancia de secuencia cero en µF/km o ver Unidades.
G(1) () Conductancia de secuencia positiva en µS/km o ver Unidades.
Ir máx L Corriente nominal máxima en A. Se calculará la cargabilidad de la línea de acuerdo a Ir mín o Ir máx (ver "Parámetros de Cálculo (FC)")
Ir mín L Corriente nominal mínima en A. Se calculará la cargabilidad de la línea de acuerdo a Ir mín o Ir máx (ver "Parámetros de Cálculo (FC)").
Temp. SP Temperatura máxima permitida en °C para el cálculo de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-14 Guía del Usuario de NEPLAN V5
perm. las corrientes mínimas de cortocircuito. El valor por defecto es 80°C.
Fact. de Reducción
L Factor de Reducción. Con base en este valor, Ir se corrige a: Ir mín = fac.red * Ir mín; Ir máx = fac.red.*Ir máx.
Número de líneas
() Número de líneas en paralelo entre los nodos de inicio y finalización.
Q Sección transversal del conductor de fase en mm2. Una línea se puede desplegar con diferentes grosores dependiendo de la sección transversal (ver la sección “Ancho de Línea” en el capítulo “Opciones del Menú”).
Cable Indica si la línea es o no un cable aislado. Los cables aislados y las líneas aéreas se pueden desplegar con diferentes tipos de línea (ver opción del menú “Editar – Propiedades de Diagrama - Líneas").
Aéreo Indica si la línea es o no una línea aérea. Las líneas aéreas y los cables aislados se pueden desplegar con diferentes tipos de línea (ver opción del menú “Editar – Propiedades de Diagrama - Líneas").
Suicheable L Indica si la línea es suicheable, para el cálculo de Reconfiguración de Redes (Puntos de Separación Óptimos).
Secciones de Línea Esta opción es útil si la línea está conformada por secciones. En la pestaña Secciones se pueden entrar las secciones de línea. Por medio de los botones de acción es posible entrar, actualizar o eliminar las secciones. Los parámetros de las secciones también se pueden tomar de librerías. En la lista de selección donde se encuentran las secciones de línea, el usuario podrá ver todas las secciones de línea que se han ingresado. Los campos de entrada para los parámetros son los mismos que se explicaron en la pestaña Parámetros de Línea. La longitud y los parámetros de toda la línea se calculan automáticamente con las secciones de línea ingresadas, y aparecen en la pestaña Parámetros. Los parámetros calculados no se pueden modificar debido a que ellos representan un equivalente de las secciones.
Torres de Línea El usuario tiene la opción de calcular los parámetros de una línea aérea con la ayuda de la pestaña Torres en los datos de entrada de líneas. Con esta
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-15
función, los parámetros de una línea sencilla se calculan al ingresar las características de los conductores y los datos de su disposición. Para poder entrar los datos de la disposición, es necesario escoger una o más torres. Las torres respectivas se deben ingresar previamente en forma gráfica desde la Ventana de Símbolos (ver capítulo “Torre” en la página 4-37). Si existen líneas acopladas, se recomienda utilizar el editor de acople de líneas, el cual calcula las impedancias de acople y los parámetros de todas las líneas consideradas (ver capítulo “Líneas Acople de ” en la página 4-31). Conductores de Fase Conductores por haz
También se puede ingresar y calcular el haz de conductores. Aquí se debe especificar el número de conductores. Los valores son 1..4.
Distancia Distancia de los conductores en cm. Valor típico: 40 cm. Diámetro Diámetro de un conductor en cm. R Resistencia específica en Ω/km de los conductores de fase
a 20° centígrados. Flecha Flecha h de los conductores en m. Para el cálculo de los
parámetros, los valores-y se corrrigen de la siguiente manera: ynuevo = yent - 0.7·h.
Datos de Torres Insertar Una torre ingresada previamente se puede seleccionar
desde una lista. Es posible seleccionar varias torres, y para todas ellas se deben ingresar los datos de disposición.
Eliminar Se puede remover una torre de la lista. Se perderán los datos respectivos de disposición.
x (L1) Coordenada-x en m del conductor de fase L1 con respecto a la torre (ver comentario abajo).
y (L1) Coordenada-y en m del conductor de fase L1 con respecto a la tierra.
x (L2) Coordenada-x en m del conductor de fase L2 con respecto a la torre.
y (L2) Coordenada-y en m del conductor de fase L2 con respecto a la tierra.
x (L3) Coordenada-x en m del conductor de fase L3 con respecto a la torre.
y (L3) Coordenada-y en m del conductor de fase L3 con respecto a la tierra.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-16 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Cálculo de Datos del Circuito Transpuesta Indica si los conductores de fase de las líneas aéreas están
o no transpuestos. Se asume transposición simétrica ß (transposición cíclica de los conductores de fase a 1/3 y 2/3 de la línea). La entrada es válida para cada línea (sistema de fase).
rho E Resistividad de la tierra en Ωm. Los valores típicos son: Roca: mayor a 3000 Ωm; grava, piedra: 1000..3000 Ωm; granito: 10000 Ωm; arena seca: 200..1200 Ωm; arena húmeda, caliza: 70..200 Ωm; tierra vegetal: 50..100 Ωm; arcilla: 100..50 Ωm; pantanos, tierras ribereñas: menor que 20 Ωm. Valor por Defecto: 100 Ωm.
Calcular Los parámetros de la línea se calcularán con base en los datos ingresados en la pestaña Torres. Se indicarán los resultados en la pestaña de Parámetros
Conductor Guarda Activo Define si el conductor guarda existe o no. En caso de estar
activo, se considerará para los cálculos. R Resistencia específica en Ω/km del conductor guarda a 20°
centígrados. Diámetro Diámetro de un conductor en cm. Permeabilidad Permeabilidad relativa µ del conductor guarda. Los valores
típicos son: cobre, conductores de aluminio: µ=1.0; conductores de aluminio/acero con una capa de aluminio: µ~5..10; conductores de aluminio/acero con sección transversal mayor o igual a 6: µ~1.0; conductores de acero: µ=25.0.
X Coordenada-x en m del conductor guarda con respecto a la torre (ver comentario abajo).
Y Coordenada-y en m del conductor guarda con respecto a la tierra.
Si no existe una fase, se debe dejar su campo vacío.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-17
Comentario acerca de la Entrada de Coordenadas:
Conductores de Guarda
Conductores de Fase
Eje Y
Eje X
0 Fig. 4.3 Disposición de la Torre
Los conductores de Fase y Guarda que están a la izquierda de la torre se deben ingresar con coordenadas negativas x. Los conductores que están a la derecha de la torre se deben ingresar con coordenadas positivas.
Compensación de Líneas
Nombre Nombre del elemento Se deben ingresar los siguientes parámetros para los lados primario y secundario de la línea, en el caso que exista una compensación de línea:
P(1) () Potencia activa de secuencia positiva Q(1) () Potencia reactiva de secuencia positiva P(0) SP Potencia activa de secuencia cero Q(0) SP Potencia reactiva de secuencia cero Activo () El usuario puede definir qué porción de la
compensación, en %, se encuentra activa.
Línea - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-18 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Línea - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Línea – Datos del usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Línea - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7. Cargas de Línea… La descripción de los parámetros para las cargas de línea se encuentra en el capítulo “Cargas de Línea ” en la página 4-164.
Valores Recomendados para Datos de Secuencia Cero de Líneas: Los datos de secuencia cero de una línea dependen del tipo de línea (cable o línea aérea), de su estructura y de su apilamiento (cable). En la referencia / 3 / se presentan valores recomendados.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-19
Descripción del Modelo (Línea)
R X
Ycomp2 B11 G22
B22 G11
Ycomp1
Y11 Y22
Fig. 4.4 Modelo de una Llínea Los parámetros del modelo para la secuencia positiva y cero se calcula como se indica a continuación: Secuencia Positiva Secuencia Cero R = R(1) · longitud R = R(0) · longitud X = X(1) · longitud X = X(0) · longitud B = 2·PI·f·C(1) · longitud B = 2·PI·f·C(0) · longitud G11 = G / 2 G11 = 0.0 B11 = B / 2 B11 = B / 2 G22 = G / 2 G22 = 0.0 B22 = B / 2 B22 = B / 2 Ycomp1 = G1s + jB1s Ycomp1 = G1s + jB1s Ycomp2 = G2s + jB2s Ycomp2 = G2s + jB2s Y11 = G11 + j·B11 + Ycomp1 Y11 = G11 + j·B11 + Ycomp1 Y22 = G22 + j·B22 + Ycomp2 Y22 = G22 + j·B22 + Ycomp2 Si los valores de P1(1,0), Q1(1,0), P2(1,0), Q2(1,0) son diferentes a cero se calcula como:
G1s = (P1*P1 + Q1*Q1) / (P1*Vn²) G1s = (P1*P1 + Q1*Q1) / (P1*Vn²) B1s = (P1*P1 + Q1*Q1) / (Q1*Vn²) B1s = (P1*P1 + Q1*Q1) / (Q1*Vn²) G2s = (P2*P2 + Q2*Q2) / (P2*Vn²) G2s = (P2*P2 + Q2*Q2) / (P2*Vn²) B2s = (P2*P2 + Q2*Q2) / (Q2*Vn²) B2s = (P2*P2 + Q2*Q2) / (Q2*Vn²) Con más detalle: L = X / (2·PI·f) R_T = R[1+0.0039·(T-20)] R_T = R[1+0.0039·(T-20)]
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-20 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Significado de las variables: f Frecuencia del sistema T Temperatura máxima permitida R_T Reactancia a la temperatura T Ycomp1 Admitancia de la compensación de línea sobre el lado 1 Ycomp2 Admitancia de la compensación de línea sobre el lado 2
Cuando se estén calculando corrientes de cortocircuito mínimas, se deberá utilizar R_T en vez de R (por 20° C). Comentario: C(1) y Y(1) no se utilizan al hacer cálculos de cortocircuito de acuerdo a VDE\IEC.
Modelo para Análisis de Armónicos Para modelar la línea se hace uso de un modelo de parámetros distribuídos. Los elementos serie y paralelo se calculan a partir de la ecuación exacta de la línea para cada frecuencia. Sólo se tiene en cuenta la secuencia positiva. La impedancia serie Z12 entre los nodos 1 y 2 de la línea se calcula como sigue:
))(()(12 fgsenhfZZ W ⋅=
Las impedancias paralelo son:
)2/)(()()()( 21 fgcothfZfZfZ W ⋅==
Estos valores se utilizan en la ecuación: IZV ⋅= ZW es la impedancia natural y g la constante de propagación de la línea. Si se desprecia la resistencia a tierra, se llega a las siguientes fórmulas para ZW y g:
11
11
2)(2)(
)(CfjG
fLfjfRfZW ⋅⋅⋅⋅+
⋅⋅⋅⋅+=
ππ
lCfjGfLfjfRfg ⋅⋅⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⋅⋅+= )2())(2)(()( 1111 ππ
donde: F Frecuencia arbitraria L1(f) Inductancia de la línea, dependiente de la frecuencia en Henrios/km
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-21
R1(f) Resistencia de la línea, dependiente de la frecuencia en Ohm/km C1 Capacitancia de la línea, independiente de la frecuencia en µF/km G1 Conductancia de la línea, independiente de la frecuencia en µS/km L Longitud de la línea en km.
Si se indica dependencia de la frecuencia de X1 y/o R1, los valores de L1(f) y/o R1(f) se calculan a partir de X1 y R1.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-22 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Línea Asimétrica
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Línea Asimétrica y el modelo correspondiente.
Línea Asimétrica - Parámetros
Nombre Nombre del elemento Tipo Aplicable sólo a librerías de Líneas. Al hacer clic con el
mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida.
Longit. () Longitud de la línea en km, millas o 1000 pies (ver Unidades).
Unidades () Unidades para los valores de entrada. Las unidades posibles son: - Ohm/km: Ohm, µS, µF por km - Ohm/milla: Ohm, µS, µF por millas - Ohm/1000pies: Ohm, µS, µF por 1000 pies.
Valores de fase para R
() Valores de fase para la resistencia R en Ohm/km o ver Unidades.
Valores de fase para X
() Valores de fase para la reactancia X en Ohm/km o ver Unidades.
Valores de fase para C
() Valores de fase para la capacitancia C en µF/km o ver Unidades.
Ir máx L Corriente nominal máxima en A. Se calculará la cargabilidad de la línea de acuerdo a Ir mín o Ir máx (ver "Parámetros de Cálculo (FC)")
Ir mín L Corriente nominal mínima en A. Se calculará la cargabilidad de la línea de acuerdo a Ir mín o Ir máx (ver "Parámetros de Cálculo (FC)").
T perm SP Temperatura máxima permitida en °C, en el cálculo de las corrientes de cortocircuito mínimas. El valor por defecto es 80 °C.
Fact. de Reducción
L Factor de Reducción. Con base en este valor, Ir se corrige a: Ir mín = fac.red * Ir mín; Ir máx = fac.red.*Ir máx.
Nro. de líneas
() Número de líneas en paralelo entre los nodos de inicio y final.
Q Sección transversal del conductor de fase en mm2 .
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-23
Una línea se puede desplegar con diferentes grosores dependiendo de la sección transversal (ver la sección “Ancho de Línea” en el capítulo “Opciones del Menú”.
Cable Indica si la línea es o no un cable aislado. Los cables aislados y las líneas aéreas se pueden desplegar con diferentes tipos de línea (ver opción del menú “Editar – Propiedades de Diagrama - Líneas").
Aéreo Indica si la línea es o no una línea aérea. Las líneas aéreas y los cables aislados se pueden desplegar con diferentes tipos de línea (ver opción del menú “Editar – Propiedades de Diagrama - Líneas").
Suicheable L Indica si la línea es suicheable, para el cálculo de Reconfiguración de Redes (Puntos de Separación Óptimos).
Torres de Líneas Asimétricas El usuario tiene la opción de calcular los parámetros de una línea aérea con la ayuda de la pestaña Torres en los datos de entrada de las líneas. Con esta función, los parámetros de una línea sencilla se calculan ingresando las características de los conductores y los datos de su disposición. Para poder entrar los datos de la disposición, es necesario escoger una o más torres. Las torres respectivas se deben ingresar previamente en forma gráfica desde la Ventana de Símbolos (ver capítulo “Torre” en la página 4-37). Si existen líneas acopladas, se recomienda utilizar el editor de acople de líneas asimétricas, el cual calcula las impedancias de acople y los parámetros de todas las líneas consideradas (ver capítulo “Líneas Asimétricas Acople de ” en la página 4-31). Conductores de Fase Conductores por haz
El haz de conductores también se puede ingresar y calcular. Aquí se debe especificar el número de conductores. Los valores son 1..4.
Distancia Distancia de los conductores en cm o pulgadas. Valor típico 40 cm.
Diámetro Diámetro de un conductor en cm o pulgadas. R Resistencia específica en Ω/km o Ω/millas de los
conductores de fase a 20° centigrados. Flecha Flecha h de los conductores en m o pies. Para el cálculo de
los parámetros, los valores-y se corrrigen de la siguiente
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-24 Guía del Usuario de NEPLAN V5
manera: ynuevo = yent - 0.7·h.
Datos de Torres Insertar Una torre ingresada previamente se puede seleccionar
desde una lista. Es posible seleccionar varias torres, y para todas ellas se deben ingresar los datos de disposición.
Eliminar Se puede remover una torre de la lista. Se perderán los datos respectivos de disposición.
x (L1) Coordenada-x en m o pies del conductor de fase L1 con respecto a la torre (ver comentario abajo).
y (L1) Coordenada-y en m o pies del conductor de fase L1 con respecto a la tierra.
x (L2) Coordenada-x en m o pies del conductor de fase L2 con respecto a la torre.
y (L2) Coordenada-y en m o pies del conductor de fase L2 con respecto a la tierra.
x (L3) Coordenada-x en m o pies del conductor de fase L3 con respecto a la torre.
y (L3) Coordenada-y en m o pies del conductor de fase L3 con respecto a la tierra.
Cálculo de Datos del Circuito Transpuesta Indica si los conductores de fase de las líneas aéreas están
o no transpuestos. Se asume transposición simétrica ß (transposición cíclica de los conductores de fase a 1/3 y 2/3 de la línea). La entrada es válida para cada línea (sistema de fase).
rho E Resistividad de la tierra en Ωm. Los valores típicos son: Roca: mayor a 3000 Ωm; grava, piedra: 1000..3000 Ωm; granito: 10000 Ωm; arena seca: 200..1200 Ωm; arena húmeda, caliza: 70..200 Ωm; tierra vegetal: 50..100 Ωm; arcilla: 100..50 Ωm; pantanos, tierras ribereñas: menor que 20 Ωm. Valor por Defecto: 100 Ωm.
Calcular Los parámetros de la línea se calcularán con base en los datos ingresados en la pestaña Torres. Se indicarán los resultados en la pestaña Parámetros.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-25
Conductor Guarda Activo Define si el conductor guarda existe o no. En caso de estar
activo, se considerará para los cálculos. R Resistencia específica en Ω/km del conductor guarda a 20°
centigrados. Diámetro Diámetro de un conductor en cm. Permeabilidad Permeabilidad relativa µ del conductor guarda. Los valores
típicos son: cobre, conductores de aluminio: µ=1.0; conductores de aluminio/acero con una capa de aluminio: µ~5..10; conductores de aluminio/acero con sección transversal mayor o igual a 6: µ~1.0; conductores de acero: µ=25.0.
X Coordenada-x en m o pies del conductor de guarda con respecto a la torre (ver comentario abajo).
Y Coordenada-y en m o pies del condcutor guarda desde tierra.
Si no existe una fase, se debe dejar su campo vacío.
Comentario acerca de la Entrada de Coordenadas:
Conductores de Guarda
Conductores de Fase
Eje Y
Eje X
0 Fig. 4.5 Disposición de la Torre
Los conductores de Fase y Guarda que están a la izquierda de la torre se deben ingresar con coordenadas negativas x. Los conductores que están a la derecha de la torre se deben ingresar con coordenadas positivas.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-26 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Línea Asimétrica - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Línea Asimétrica - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Línea Simétrica – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Línea Asimétrica - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Línea Asimétrica) Las líneas asimétricas se entran en el sistema de fases, L1-L2, L3 con o sin neutro. La línea se debe describir por medio de dos matrices simétricas, como se indica a continuación:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-27
•
=
−−−−
−−−−
−−−−
−−−−
N
L
L
L
NNNLNLNL
NLLLLLLL
NLLLLLLL
NLLLLLLL
N
L
L
L
IIII
ZZZZZZZZZZZZZZZZ
VVVV
3
2
1
321
3333231
2322221
1312111
3
2
1
con Z = R + jX
IIII
Y Y Y YY Y Y YY Y Y YY Y Y Y
UUUU
L
L
L
N
L L L L L L L N
L L L L L L L N
L L L L L L L N
L N L N L N N N
L
L
L
N
1
2
3
1 1 1 2 1 3 1
1 2 2 2 2 3 2
1 3 2 3 3 3 3
1 2 3
1
2
3
=
•
− − − −
− − − −
− − − −
− − − −
Con respecto al sistema de fases, los elementos en la matriz pueden tomar el valor cero. No se debe digitar ningún valor para estos elementos en la ventana de entrada. Por ejemplo, para un sistema monofásico L1N, sólo se deben entrar los elementos de L1-L1, L1-N y N-N. En caso de no existir conductor de neutro, los valores asociados deben tomar el valor cero. Los valores de impedancia y admitancia se pueden calcular a partir de la disposición de los conductores en la pestaña de Torres. Durante los cálculos de la red, el conductor de neutro se reducirá: VN = 0.0. Las matrices 4x4 se convierten en matrices 3x3. Estas matrices se pueden transformar al sistema de componentes simétricas por medio de la matriz de transformación [Z012] = [T]-1[ZL1L2L3]⋅[T]:
[ ]T a aa a
=
1 1 111
2
2
con a = -0.5 + j0.5 * √3
Comentario Se recomienda ingresar las líneas en forma compacta. Una línea trifásica que va desde el nodo A hasta el nodo B se puede ingresar teóricamente como tres líneas monofásicas acopladas unas con otras. De esta forma el programa no trabaja sólo con las impedancias propias del circuito de las matrices de impedancia serie, sino también con las matrices acopladas. Esto incrementa el esfuerzo de cálculo. La mejor forma es representar las tres líneas monofásicas mediante una línea trifásica. Lo mismo es válido para líneas bifásicas. Existen dos maneras de ingresar los datos en el caso de un sistema monofásico o bifásico con un conductor de neutro (cable) y omitiendo todas las corrientes en tierra:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-28 Guía del Usuario de NEPLAN V5
ZL
ZN
1. Suma de ZL y ZN 2. Considerando la ZN del neutro
•
+
=
N
L
L
L
N
L
L
L
IIIIZNZL
VVVV
3
2
1
3
2
1
000000000000000)(
o
•
−
=
N
L
L
L
N
L
L
L
IIII
ZNZN
ZNZL
VVVV
3
2
1
3
2
1
0000000000
00
La primera es la mejor manera y corresponde a la medición de las impedancias.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-29
Línea DC
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Línea DC y el modelo correspondiente.
Línea DC - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Líneas DC. Al hacer clic
con el mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida.
Longit. () Longitud de la línea en km, millas o 1000 pies (ver Unidades).
Unidades () Unidades para los valores de entrada. Las unidades posibles son: - Ohm/km: Ohm, µS, µF por km - Ohm/milla: Ohm, µS, µF por millas - Ohm/1000pies: Ohm, µS, µF por 1000 pies.
R () Resistencia de secuencia positiva en Ohm/km o ver unidades.
L () Inductancia en mH/km. No se utiliza para cálculos de estado estable.
Ir máx L Corriente nominal máxima en A. La cargabilidad de la línea se calculará de acuerdo a Ir mín o Ir máx (ver "Parámetros de Cálculo (FC)".
Ir mín L Corriente nominal mínima en A. La cargabilidad de la línea se calculará de acuerdo a Ir mín o Ir máx (ver "Parámetros de Cálculo (FC)".
Secciones de Línea DC Las secciones de línea no son permitidas para líneas DC.
Torres de Líneas DC Las torres de línea no se toman en cuenta para líneas DC.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-30 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Línea DC - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Línea DC - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Línea DC – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Línea Dc – Más... Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Línea DC) para Cálculos de Estado Estable RL
Fig. 4.6 Modelo de una Línea DC
RL = R*Longitud
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-31
Acople de Líneas
Para ingresar datos del Acople de Líneas, primero se debe escoger el símbolo de Acople de Líneas en la Ventana de Símbolos y luego se debe pegar entre las líneas que se van a acoplar. Si se conocen, los datos de línea y las impedancias de acople se pueden ingresar directamente en los Diálogos de Entrada de Datos de la Línea y Acople de Líneas, respectivamente. También existe la posibilidad de calcular estos datos ingresando la información de las características de los conductores y su disposición en los datos de entrada del Acople de Líneas. Si se presiona el botón “Calcular” en la pestaña de impedancias, los resultados se escribirán en los parámetros de Línea e Impedancias de Acople de Líneas.
Grupos Acoplados Un grupo acoplado puede estar compuesto de máximo 6 líneas (sistemas).
Nombre Nombre del grupo acoplado Cond. de Guarda
SP Al presionar el botón “...”, se pueden seleccionar los conductores de guarda de los grupos acoplados.
Cond. de Fase
SP Al presionar el botón “...”, se pueden seleccionar los conductores de fase para cada sistema de los grupos acoplados .
Impedancias de Fase Acopladas Para el acople de líneas asimétricas, la matriz de acoplamiento se debe entrar en el sistema de fases. Se pueden ingresar los siguientes datos para cada acoplamiento:
R, X
(LK) Elementos de la matriz de acoplamiento en Ohm/km. Los elementos son para las fases L1-L1, L1-L2, L1-L3, L2-L2, L2-L3, L3-L3 (ver abajo)
Y
(LK) Elementos de la matriz de acoplamiento shunt µS/km. Los elementos son para las fases L1-L1, L1-L2, L1-L3, L2-L2, L2-L3, L3-L3 (ver abajo)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-32 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Impedancias Acopladas Las impedancias acopladas se deben ingresar luego de haber entrado las líneas acopladas (sistemas). Estos datos y los parámetros de las líneas también se pueden calcular si se conocen los datos de disposición y si han sido ingresados en la pestaña Disposición. Para cada acople (por ejemplo. 1-2: sistema 1 y sistema 2; 1-3 sistema 1 y sistema 3) se deben ingresar los siguientes datos :
R(1) SP Resistencia mutua de secuencia positiva en Ω/km, Ω/millas o Ω/1000pies.
X(1) SP Reactancia mutua de secuencia positiva en Ω/km, Ω/millas o Ω/1000pies.
Y(1) SP Admitancia mutua de secuencia positiva en µS/km, µS/millas o µS/1000pies.
R(0) SP Resistencia mutua de secuencia cero en Ω/km, Ω/millas o Ω/1000pies.
X(0) SP Reactancia mutua de secuencia cero en Ω/km, Ω/millas o Ω/1000pies.
Y(0) SP Admitancia mutua de secuencia cero en µS/km, µS/millas o µS/1000pies.
Longit. SP Longitud del acoplamiento Ic en km, millas o 1000pies.
Cálcular Al presionar este botón, las impedancias acopladas y los parámetros de la línea se calculan con base en los datos de disposición.
Conductores Acoplados Conductor Guarda (Cond.1 – Cond.3) Diámetro Diámetro del conductor de guarda en cm. R Resistencia específica en Ω/km, Ω/milla o Ω/1000pies de
los conductores de guarda a 20° centigrados. Flecha Flecha h de los conductores en m o pies. Para el cálculo de
los parámetros, los valores-y se corrrigen de la siguiente manera:
ynuevo = yent - 0.7·h.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-33
Conductores de Fase (Sistema 1 – Sistema 6) Conductores por haz
El haz de conductores también se puede ingresar y calcular. El número de conductores se debe especificar aquí. Los valores son 1..4.
Distancia Distancia de los conductores en cm o pulgadas. Valor típico: 40 cm.
Diámetro Diámetro del conductor en cm o pulgadas. R Resistencia específica en Ω/km, Ω/millas o Ω/1000pies de
los conductores de fase a 20° centígrados. Flecha Flecha h de los conductores en m o pies. Para el cálculo de
los parámetros, los valores-y se corrrigen de la siguiente manera: ynuevo = yent - 0.7·h.S
Disposición del Acople
Datos Generales rho E Resistividad de la tierra en Ωm. Los valores típicos son:
Roca: mayor a 3000 Ωm; grava, piedra: 1000..3000 Ωm; granito: 10000 Ωm; arena seca: 200..1200 Ωm; arena húmeda, caliza: 70..200 Ωm; tierra vegetal: 50..100 Ωm; arcilla: 100..50 Ωm; pantanos, tierras ribereñas: menor que 20 Ωm. Valor por Defecto: 100 Ωm.
Transpuesta Indica si los conductores de fase de las líneas aéreas están o no transpuestos. Se asume transposición simétrica ß (transposición cíclica de los conductores de fase a 1/3 y 2/3 de la línea). La entrada es válida para cada línea (sistema de fase).
Conductores Guarda (Cond.1 – Cond.3) X Coordenada-x en m o pies del conductor de guarda con
respecto a la torre. Y Coordenada-y en m o pies del conductor de guarda con
respecto a la tierra. Cond. guarda 1...3
Casilla de chequeo: Define si existe o no un conductor de guarda.
Conductores de Fase (Sistema 1 – Sistema 6) x (L1) Coordenada-x en m o pies del conductor de fase L1 con
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-34 Guía del Usuario de NEPLAN V5
respecto a la torre. y (L1) Coordenada-y en m o pies del conductor de fase L1 con
respecto a la tierra. x (L2) Coordenada-x en m o pies del conductor de fase L2 con
respecto a la torre. y (L2) Coordenada-y en m o pies del conductor de fase L2 con
respecto a la tierra. x (L3) Coordenada-x en m o pies del conductor de fase L3 con
respecto a la torre. y (L3) Coordenada-y en m o pies del conductor de fase L3 con
respecto a la tierra. Si no existe una fase, se debe dejar su campo vacío.
Acople - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Acople - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Acople – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Descripción del Modelo (Acople de Líneas) Las líneas acopladas sólo se tienen en cuenta en los cálculos de cortocircuito (IEC y método de Superposición), en el módulo de Protección de Distancia y para el Flujo de Carga Asimétrico. Las fórmulas para calcular los valores en por unidad son:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-35
Rc(1) = Rc(1) · lc / Zn rc(0) = Rc(0) · lc / Zn Xc(1) = Xc(1) · lc / Zn xc(0) = Xc(0) · lc / Zn Yc(1) = Yc(1) · lc · Zn yc(0) = Yc(0) · lc · Zn
La impedancia base del sistema, Zn, se debe calcular como se indica a continuación: • Acoplamiento entre sistemas con el mismo voltaje nominal Vn
Zn = Sn / Vn². • Acoplamiento entre sistemas con voltajes nominales diferentes Vn1, Vn2
Zn = Sn / (Vn1 · Vn2). Sn: Potencia base 100 MVA (definida por el programa).
Acople de Líneas Asimétricas Una línea acoplada es asimétrica cuando por lo menos una línea posee una estructura asimétrica. La matriz para dos líneas acopladas es:
[ ] [ ][ ] [ ]
•
=
3
2
1
3
2
1
2212
1211
3
2
1
3
2
1
222111
222111
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
L
IIIIII
ZZcZcZ
VVVVVV
Las matrices Z11 y Z22 son datos del circuito actual o de impedancias serie. Los elementos de estas matrices se pueden entrar en la caja de Diálogo de la Línea. La matriz Zc12 es la matriz de acoplamiento entre las dos líneas trifásicas (sistemas). Los elementos de esta matriz se pueden entrar en la caja de Diálogo de las Líneas Acopladas (ver arriba).
•
=
−−−
−−−
−−−
3
2
1
333231
322221
312111
3
2
1
222
111
L
L
L
LLLLLL
LLLLLL
LLLLLL
L
L
L
III
ZcZcZcZcZcZcZcZcZc
VVV
Las matrices de acoplamiento de impedancia y admitancia se pueden calcular a partir de la disposición de los conductores. La matriz de acoplamiento se puede transformar al sistema de componentes simétricas por medio de la matriz de transformación.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-36 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Es posible tener hasta un máximo de seis líneas trifásicas (sistemas) con acoplamiento. Cada línea (sistema) puede tener una estructura asimétrica, lo que significa que no se puede omitir ninguna de las fases.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-37
Torre
El símbolo de las Torres se puede ubicar en alguna parte cercana a las líneas correspondientes. En el diálogo de entrada de datos de una Torre no se pueden ingresar datos de parámetros. Las torres se deben seleccionar en los conductores de las líneas y guarda, y los datos de disposición se pueden ingresar y modificar en la pestaña Torres del diálogo de entrada de datos de la Línea, ver “Torres de Línea” en capítulo “Línea” en la página 4-14.
Torre - Parámetros
Nombre Nombre del elemento Conductor guarda
Muestra los conductores guarda asignados a esta torre con sus datos de disposición.
Líneas Muestra las líneas asignadas a esta torre con sus datos de disposición.
Dibujar Muestra un dibujo de la torre con la disposición de las líneas asignadas y los conductores guarda.
Torre - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en página 4-2.
Torre - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Torre – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-38 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Acople
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Acople.
Acople - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Líneas. Al hacer clic con el
mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida.
Ir L Corriente nominal en kA. Ipmáx S Corriente pico de cortocircuito máxima permisible en
kA. Controlado remotam.
R Indica si el suiche es controlado remotamente.
Configur. de bahía
R Configuración del acople: DCD: Seccionador – Interruptor – Seccionador D: Seccionador
r(1) D Resistencia de secuencia positiva en por unidad. x(1) D Reactancia de secuencia positiva en por unidad. r(0) D Resistencia de secuencia cero en por unidad. x(0) D Reactancia de secuencia cero en por unidad.
Comentario: Sólo es necesario introducir la resistencia y reactancia para el modelo del suiche, cuando los suiches no se van a reducir durante los cálculos (ver la opción “Reducir” en los parámetros de cálculo de los diferentes módulos de cálculo). Estas impedancias no son importantes para los cálculos de Flujo de Carga con el método de “Newton Rapson Extendido”, porque en este método de FC los suiches se modelan sin impedancias. Para Análisis Dinámico siempre se deben ingresar los datos de impedancia.
Acople - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-39
Acople - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Acople – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-40 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Reactor
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Reactor y el modelo correspondiente.
Reactor - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de reactores. Al hacer clic
con el mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida.
Vr1 () Voltaje nominal en kV. Ir () Corriente nominal en A. Rr(1) () Pérdidas en el cobre en % de Sr=√3·Vr·Ir. Zcc(1) % () Impedancia en % de Sr=√3·Vr·Ir.
Reactor - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Reactor - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Reactor – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-41
Reactor – Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Reactor)
R X
Fig. 4.7 Modelo del Reactor Los parámetros del modelo de de secuencia positiva y cero se calcula como se indica a continuación: Impedancia de secuencia positiva y cero Z = Z %(1)·Vr/(√3·Ir·100) R = Rr(1)·Vr/(√3·Ir·100) X = √(Z² - R²)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-42 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Transformador
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Transformador y el modelo correspondiente.
Transformador - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Transformadores. Al hacer
clic con el mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida.
Vn1 () Voltaje nominal del nodo del devanado primario (sólo para información).
Vn2 () Voltaje nominal del nodo del devanado secundario (sólo para información).
Vr1, Vr2 () Voltaje nominal de los devanados primario y secundario, con base en la relación de transformación.
Sr () Potencia nominal en MVA. R(1) () Pérdidas nominales en el cobre de secuencia positiva
en los devanados 1 y 2 en % con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom.
Zcc(1) () Voltaje de cortocircuito nominal de secuencia positiva en % con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom.
R(0) SP Pérdidas nominales en el cobre de secuencia cero en los devanados 1 y 2 en % con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom.
Zcc(0) SP Voltaje de cortocircuito nominal de secuencia cero en % con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom.
V01(0) SP Voltaje nominal de circuito abierto de secuencia cero en % con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom y lado primario (alimentación desde el lado primario).
V02(0) SP Voltaje nominal de circuito abierto de secuencia cero en % con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom y lado secundario (alimentación desde el lado secundario).
I0 LMDR Corriente de circuito abierto en % con respecto a Sr y Vr1.
P fe LMDR Pérdidas en el núcleo (hierro) en kW. Camb. tap LMDR Si se selecciona el cambiador de taps bajo carga, el
transformador será regulado automáticamente durante
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-43
bajo carga los cálculos de Flujo de Carga. Este parámetro también se toma en cuenta para la corrección de la impedancia en el cálculo de Cortocircuito de acuerdo a IEC60909.
Unid. transforma-dora
SP Indica si el transformador forma parte o no de una unidad generadora.
Devanado compensa-dor
SP Indica si el transformador de dos devanados tiene un devanado de compensación. Si lo hay, el transformador Y-Y se modelará de acuerdo a la Fig. 4.12.
Suicheable L Indica si el cálculo de Reconfiguración de Redes (Puntos de Separación Óptimos) permite conectar o desconectar este elemento.
Grupo Vectorial
SP Conexiones de los devanados en los nodos 1 y 2. El valor por defecto es YD.05. Los grupos vectoriales típicos se pueden seleccionar de una lista. El grupo vectorial se puede entrar siguiendo la siguiente regla: Formato NEPLAN: después de la designación de los devanados se digita un punto y seguidamente el desplazamiento del voltaje de fase. Por ejemplo YY.00, YD.05, YZ.5 • Formato DVG: en caso de que el neutro sea llevado
a un buje exterior, se debe escribir una ‘N’ o ‘n’ después de la designación del devanado correspondiente. Por ejemplo YNYn, YND5, YNZn5
pTap LMDR Desviación en % de la relación de transformación del tap nominal. Sólo se necesita para cálculos de Cortocircuito por medio de IEC60909 (2001) y para transformadores sin cambiador de taps bajo carga que hagan parte de una unidad generadora.
Valores de Operación Previos al CC Valor operac. activos
SP Para los cálculos de Cortocircuito con la norma IEC60909 (2001), se introduce un factor de corrección de la impedancia en las ecuaciones de cálculo. Esta casilla se debe habilitar si se conocen las condiciones de operación a largo plazo previas al cortocircuito, y el factor de corrección se debe calcular utilizando los siguientes parámetros.
Valores Secundarios Vb máx SP Mayor voltaje de operación en kV, antes del
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-44 Guía del Usuario de NEPLAN V5
cortocircuito. Ib máx SP Mayor corriente de operación en kV, antes del
cortocircuito. Cos(phi) SP Ángulo del factor de potencia, antes del cortocircuito. Valor Primario Vb mín SP Menor voltaje de operación en kV, antes del
cortocircuito.
Transformador - Límites
Nombre Nombre del elemento. Evaluación según Ir o Sr
LM El usuario puede seleccionar el criterio para el cálculo de la cargabilidad del transformador. Si se activa Ir, se toma la corriente (Ir mín o Ir máx) como referencia; si se activa Sr, se toma la potencia (Sr mín o Sr máx).
Ir1 mín LM Corriente mínima en A para calcular la cargabilidad del transformador, en el devanado primario. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Ir mín o Ir máx (ver Parámetros de cálculo de Flujo de Carga).
Ir1 máx LM Corriente máxima en A para calcular la cargabilidad del transformador, en el devanado primario. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Ir mín o Ir máx (ver Parámetros de cálculo de Flujo de Carga).
Ir2 mín LM Corriente mínima en A para calcular la cargabilidad del transformador. en el devanado secundario. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Ir mín o Ir máx (ver Parámetros de cálculo de Flujo de Carga).
Ir2 máx LM Corriente máxima en A para calcular la cargabilidad del transformador, en el devanado secundario. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Ir mín o Ir máx (ver Parámetros de cálculo de Flujo de Carga).
Sr mín LM Potencia mínima en MVA para calcular la cargabilidad del transformador. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Sr mín o Sr máx (ver Parámetros de cálculo Flujo de Carga).
Sr máx LM Potencia máxima en MVA para calcular la cargabilidad del transformador. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Sr mín o Sr máx (ver Parámetros Flujo de Carga).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-45
Transformador - Regulación
Nombre Nombre del elemento. Lado regulado
LMDR Indica si el cambiador de taps se encuentra en el lado primario o en el secundario.
Nodo controlado
LMDR Indica si el voltaje es controlado en el nodo primario o secundario del transformador, o si hay un control remoto. Con la opción de control remoto, el transformador puede controlar un nodo cercano. Se puede seleccionar el nodo a controlar de una lista (presionando “...”)
Tap mín LMDR Ajuste de tap mínimo del transformador regulador. Tap nom LMDR Ajuste nominal del tap. Tap max LMDR Ajuste de tap máximo del transformador regulador. Tap act LMDR Posición actual del tap. Este valor se utiliza para
calcular la relación de transformación del transformador. Se debe escoger Tap act = Tap nom, si la relación de transformación es igual a t = Vr1/Vr2.
Zcc(1),Zcc(0) Tap mín
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr y Vr1, a tap = tap mín.
Zcc(1),Zcc(0) Tap nom
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr y Vr1, a tap = tap nom.
Zcc(1),Zcc(0) Tap máx
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr y Vr1, a tap = tap máx.
Zcc(1),Zcc(0) Tap act
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) calculado de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr y Vr1, a tap = tap act. Estos valores se calculan por medio de una interpolación cuadrática entre las Zcc de tap mín y tap máx. Durante los cálculos de Flujo de Carga, el voltaje de cortocircuito se modificará de acuerdo a la posición del tap del cambiador automático de taps.
Delta V LMDR Magnitud del cambio del voltaje por paso de tap en el lado de ubicación del tap (lado regulado). Este valor se debe dar en % con respecto al voltaje nominal del lado de ubicación del tap del transformador. Son válidos valores negativos. En tal caso, los taps se invertirán (ver abajo).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-46 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Vobj LMDR Voltaje de ajuste del nodo controlado en % del voltaje nominal. Este valor también se puede entrar en la ventana del Nodo (ver "Entrada de Nodos). Si la función Compuesto está activa, este valor será función de la corriente de carga. El valor deberá estar entre Vmín y Vmáx (ver abajo). El transformador regulará el voltaje a este valor, si se encuentra seleccionada la opción “Camb. tap bajo carga” (pestaña Parámetros).
Beta LMDR Ángulo en ° del voltaje adicional en el lado de ubicación del tap.
Pobj LMDR Flujo de potencia regulado del devanado primario en %, con respecto a Sr. Para un flujo de potencia negativo, se debe insertar un valor negativo. Este valor sólo es válido en transformadores desplazadores de fase (Ángulo Beta > 0.0).
Compuesto Activo LMDR Indica si la función Compuesto está o no activa. (ver
abajo). Si Compuesto no esta activa, los valores ajustados permanecen constantes en Vobj.
Imín LMDR Corriente de carga mínima en %, con respecto al valor nominal de la corriente del transformador, en el lado controlado.
Imáx LMDR Corriente de carga máxima en %, con respecto al valor nominal de la corriente del transformador, en el lado controlado.
Vmín LMDR Voltaje mínimo del nodo controlado, en %. El valor Vreg deberá tomar un valor entre Vmín y Vmáx (ver arriba).
Vmáx LMDR Voltaje máximo del nodo controlado, en %. El valor Vreg deberá tomar un valor entre Vmín y Vmáx (ver arriba).
Transformador - Puesta a Tierra
Nombre Nombre del elemento. Lado primario
SP El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres tipos de puesta a tierra para el lado primario: directo, impedancia y aislado.
Re1, Xe1 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-47
tierra, en el lado primario en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
Lado secundario
SP El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres tipos de puesta a tierra para el lado secundario: directo, impedancia y aislado.
Re2, Xe2 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra, en el lado secundario en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra)
Activo SP Para el lado primario y el lado secundario, el usuario puede definir qué cantidad en % de la impedancia de puesta a tierra se encuentra activa.
Transformador - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Transformador - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Transformador – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Transformador – Más... Dependencia de la Frecuencia... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-48 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Datos de Inversión Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Regulación: Ajustes del Tap La siguiente tabla muestra diferentes posibilidades para ingresar el voltaje por paso (Delta V) y para definir el lado del cambiador de Taps.
Delta V Positivo Voltaje constante en el lado primario
Cambiador de Taps en el Lado Primario
Cambiador de Taps en el Lado Secundario
Tap act = Tap mín Voltaje más alto en el lado secundario.
Voltaje más bajo en el lado secundario.
Tap act = Tap máx Voltaje más bajo en el lado secundario.
Voltaje más alto en el lado secundario.
Delta V Negativo Voltaje constante en el lado primario
Cambiador de Taps en el Lado Primario
Cambiador de Taps en el Lado Secundario
Tap act = Tap mín Voltaje más bajo en el lado secundario.
Voltaje más alto en el lado secundario.
Tap act = Tap máx Voltaje más alto en el lado secundario.
Voltaje más bajo en el lado secundario.
Compuesto Si se activan las funciones Compuesto y Regulación Automática de Voltaje, el valor de ajuste del voltaje del nodo controlado se modificará en función de la corriente de carga del transformador y con base en la curva característica que se indica a continuación:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-49
Vreg
Imín Imáx
Vmín
Vmáx
Itr
Fig. 4.8 Característica Compuesta
Vobj es el valor de ajuste del voltaje del nodo controlado. Itr es la corriente que fluye a través del transformador durante los cálculos. Si Itr es cero, se escribe como valor de ajuste el valor que se entró como voltaje regulado. Los valores posibles son: Vmín = 95%, Vmáx = 105%, Imín = Imáx = 80%.
Valores Recomendados para las Reactancias de Secuencia Cero de los Transformadores: La relación entre las reactancias de secuencia positiva y cero depende de la estructura del núcleo y del grupo vectorial del transformador:
Grupo vectorial Yz con puesta a tierra en el devanado z
Para todos los tipos de transformador:
X(0)/X(1) = 0.1 .. 0.15
Grupo vectorial Dy- o Yd con puesta a tierra en el devanado y
Núcleos de tres columnas: Núcleos de cinco columnas: 3 transformadores monofásicos de una columna:
X(0)/X(1) = 0.7 .. 1.0 (Sr pequeña: X(0)/X(1) = 1.0) X(0)/X(1) = 1.0 X(0)/X(1) = 1.0
Grupo vectorial Yy con devanado de compensación y puesta a tierra en el devanado y
Para todos los tipos de transformador:
X(0)/X(1) = 1.0 .. 2.4 1)
Grupo vectorial Yy- o Yz Núcleos de tres X(0)/X(1) = 3.0 .. 10.0 1)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-50 Guía del Usuario de NEPLAN V5
sin devanado de compensación y puesta a tierra en el devanado y:
columnas: Núcleos de cinco columnas: 3 transformadores monofásicos:
X(0)/X(1) = 10.0 .. 100.0 1) X(0)/X(1) = 10.0 .. 100.0 1)
1) Depende en grado sumo de la estructura del transformador y de la relación entre el flujo de dispersión y el flujo útil (parte del flujo de dispersión pasa a través del tanque del transformador).
Comentario: Los transformadores reguladores se regulan automáticamente durante los cálculos de Flujo de Carga sólo cuando se habilita la opción "Camb. tap bajo carga" en la pestaña Parámetros.
Descripción del Modelo (Transformador) Los modelos para los cálculos de Flujo de Carga, Cortocircuito y Análisis de Armónicos son diferentes. La siguiente figura muestra el modelo de un transformador para cálculos de Flujo de Carga.
R X
Y/2Y/2
t : 1
Fig. 4.9 Modelo del Transformador para los Cálculos de Flujo de Carga Los parámetros del modelo de secuencia positiva se calculan como se indica a continuación: Secuencia Positiva
Z = Zcc(1)·Vr1²/(Sr·100) R = Rr(1)·Vr1²/(Sr·100) X = √(Z²-R²) YFe = PFe/Vr1² Y0 = I0·Sr/(100·Vr1²) Y = YFe - j·√(Y0²-YFe²)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-51
Cálculos del Transformador Regulador El voltaje y la relación de transformación se calculan como se indica a continuación:
ß
Tap máx
Tap mín
Tap mit
Tap act
V
VrVr reg
Fig. 4.10 Transformador Regulador
Regulación sobre el Lado Primario Vr1reg = Vr1 + (Tapact - Tapnom) ·Vr1·∆V/100·[cos(ß)+j·sin(ß)] treg = Vr1reg/Vr2 Regulación sobre el Lado Secundario Vr2reg = Vr2 + (Tapact - Tapnom) ·Vr2·∆V/100·[cos(ß)+j·sin(ß)] treg = Vr1/Vr2reg Si ß = 0º se puede controlar el voltaje. Si ß = 90º se puede controlar la potencia activa. Si 0 < ß < 90º se pueden controlar la potencia o el voltaje.
Modelo del Transformador para Cálculos de Cortocircuito La siguiente figura muestra el modelo de secuencia positiva del transformador para cálculos de Cortocircuito.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-52 Guía del Usuario de NEPLAN V5
R X
t : 1
Fig. 4.11 Modelo de Secuencia Positiva del Transformador para Cálculos de Cortocircuito
El modelo de secuencia cero del transformador depende del grupo vectorial (ver Fig. 4.9 - 4.11).
t : 1
3 · Ze1 Z 3 · Ze2
Si Ze1 < 100.0 y Ze2 >>:
3 · Ze1 Z
Si V01(0) ≠ 0.0 y V02(0) ≠ 0.0:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-53
t : 1
3 · Ze1 Z1 3 · Ze2Z2
Zh
Fig. 4.12 Modelo de Secuencia Cero (Grupo Vectorial YY) del Transformador para Cálculos de Cortocircuito.
3 · Ze1
Z
Fig. 4.13 Modelo de Secuencia Cero (Grupo Vectorial YD o ZY) del Transformador para Cálculos de Cortocircuito
Fig. 4.14 Modelo de Secuencia Cero (Grupo vectorial DD) del Transformador para Cálculos de Cortocircuito. Los parámetros del modelo de secuencia positiva y cero se calculan como se indica a continuación: Secuencia Positiva Secuencia Cero Z = Zcc(1)·Vr1²/(Sr·100) Z = Zcc(0)·Vr1²/(Sr·100) R = Rr(1)·Vr1²/(Sr·100) R = Rr(0)·Vr1²/(Sr·100)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-54 Guía del Usuario de NEPLAN V5
X = √(Z²-R²) X = √(Z²-R²) Z = R + j·X Z = R + j·X Ze1 = Re1 + j·Xe1 Ze2 = Re2 + j·Xe2 Z10 = V01(0)·Vr1²/(Sr·100)
X10 = √(Z10²-R²) Z10 = R + j·X10
Z20 = V02(0)·Vr1²/(Sr·100) X20 = √(Z20²-R²) Z20 = R + j·X20
Las impedancias Z1, Z2 y Zh en la Fig. 4.10 se pueden calcular a partir de las siguientes ecuaciones (Ze1=Ze2=0.0): Z10 = Z1 + Zh
Z20 = Z2 + Zh Z = Z1 + Z1·Z2 / (Z1+Z2) ≈ Z1 + Z2
Z10, Z20 y Z son valores de entrada y se definieron arriba.
Nota: Para cálculos de Cortocircuito de acuerdo a la norma IEC, la impedancia Z se multiplica por un factor k: IEC909 (1988) Transformador de Planta Generadora: K = cmáx / 2 / Transformador de red: K = 1.0 IEC60909 Transformador de Planta Generadora con cambiador de taps bajo carga:
rGT
máx
rTAV
rTBV
rG
n
senxxdc
VV
VV
Kϕ⋅−+
⋅⋅="2
2
2
2
1
Transformador de Planta Generadora sin cambiador de taps bajo carga:
( ) ( )rG
máxT
rTAV
rTBV
GrG
n
senxdc
pVV
pVV
Kϕ⋅+
⋅±⋅⋅+⋅
= "11
1
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-55
Transformador de red:
xTc
K máx
⋅+⋅=
6.0195.0 o
br
b
máx
b
n
senIIxT
cVV
Kϕ⋅
⋅+
⋅=1
con Vn Voltaje nominal del sistema del nodo de conexión Vb Mayor voltaje de operación previo al CC Ib Mayor corriente de operación previo al CC phib Ángulo del factor de potencia previo al CC Ir Corriente nominal del transformador xT Reactancia del transformador cmáx Factor de voltaje máximo VrTBV Voltaje nominal de transformador en el lado de bajo voltaje VrTAV Voltaje nominal de transformador en el lado de alto voltaje VrG Voltaje nominal de la unidad generadora pG Desviación del voltaje en terminales del generador con respecto
al voltaje nominal (1+pT) Tap sin carga utilizado
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-56 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Transformador Asimétrico
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Transformador Asimétrico y el modelo correspondiente.
Transformador Asimétrico - Parámetros
Nombre Nombre del elemento Tipo Aplicable sólo a librerías de Transformadores
Asimétricos. Al hacer clic con el mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida..
Suicheable L Indica si el cálculo de Reconfiguración de Redes (Puntos de Separación Óptimos) permite conectar o desconectar este elemento.
Polaridad negativa
LMDR Se debe marcar esta casilla de chequeo si se desea que el transformador tenga polaridad negativa, como se muestra a continuación:
polaridad positiva
polaridad negativa
L
N
L
L
N
N N
L
Vn1 () Voltaje nominal del nodo del devanado primario (sólo
para información). Vn2 () Voltaje nominal del nodo del devanado secundario
(sólo para información). Vr1, Vr2 () Voltaje nominal de los devanados primario y
secundario, con base en la relación de transformación.Cuando la configuración de las fases sea Fase a Neutro (L1N, L2N o L3N), el valor del voltaje nominal Vr se debe dar como un valor de fase a tierra.
Sr () Potencia nominal en MVA. Rr(1) () Pérdidas nominales en el cobre de secuencia positiva,
en los devanados 1 y 2 en %, con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom.
Zcc(1) () Voltaje de cortocircuito nominal de secuencia positiva
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-57
en %, con respecto a Sr y Vr1 para tap = tap nom. I0 LMDR Corriente de circuito abierto en %, con respecto a Sr y
Vr1. P fe LMDR Pérdidas en el nucleo (hierro) en kW. Fases () Indica las fases del transformador en los lados primario
y secundario. Si los valores de entrada de las fases y del grupo vectorial no son correspondientes, la indicación de las fases será decisiva. Cuando la configuración de las fases sea Fase a Neutro (L1N, L2N o L3N), el valor del voltaje nominal Vr se debe dar como un valor de fase a tierra.
Grupo Vectorial
() Se pueden escoger los siguientes grupos vectoriales 1.) E – E 2.) E – 2E 3.) 2E – E
El lado del transformador con E tiene una conexión Fase-Fase o Fase-Neutro. El lado del transformador con 2E tiene una conexión Fase-Neutro-Fase. Ver el modelo del transformador asimétrico.
Regulación Tap mín LMDR Ajuste mínimo del tap del transformador regulador. Tap r LMDR Ajuste nominal del tap . Tap máx LMDR Ajuste máximo del tap del transformador regulador. Tap act LMDR Posición actual del tap. Este valor se utiliza para
calcular la relación de transformación del transformador. Se debe escoger Tap act = Tap nom, si la relación de transformación es igual a t = Vr1/Vr2.
Delta V LMDR Magnitud del cambio del voltaje por paso de tap, en el lado de ubicación del tap. Este valor se debe dar en % con respecto al voltaje nominal del lado del tap del transformador. Son válidos valores negativos. En tal caso, los taps se invertirán (ver abajo).
Lado regulado
LMDR Indica si el cambiador de taps se encuentra en el lado primario o el secundario.
Nodo controlado
LMDR Indica si el voltaje es controlado en el nodo primario o secundario del transformador.
Vobj LMDR Voltaje de ajuste del nodo controlado en % del voltaje nominal. Este valor también se puede entrar en la
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-58 Guía del Usuario de NEPLAN V5
ventana del Nodo (ver "Entrada de Nodos). El transformador regulará el voltaje a este valor, si la opción “Auto regulado” está habilitada.
Auto regulado
LMDR Indica si el transformador deberá ser regulado automáticamente para el cálculo de Flujo de Carga.
Transformador Asimétrico - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Transformador Asimétrico - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Transformador Asimétrico – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Transformador Asimétrico – Más.. Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo ”Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-59
Descripción del Modelo (Transformador Asimétrico) Los siguientes modelos son válidos dependiendo del grupo vectorial del transformador asimétrico, E/E o 2E/E:
X
Yh/2 Yh/2
X
Yh/4 Yh/4
X
Yh/4 Yh/4
V1S
V1R
V1N
V2S
V2R 1 : 2a
1 : 2a
t : 1 a) Modelo E/E
b) Modelo 2E/E
Fig. 4.15 Modelo del Transformador Asimétrico
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-60 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Transformador Tridevanado
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Transformador Tridevanado y el modelo correspondiente.
Transformador Tridevanado - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Transformadores
Tridevanados. Al hacer clic con el mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida..
Vn1 () Voltaje nominal del nodo del devanado primario (sólo para información).
Vn2 () Voltaje nominal del nodo del devanado secundario (sólo para información).
Vn3 () Voltaje nominal del nodo del devanado terciario (sólo para información).
Vr1, Vr2, Vr3 () Voltaje nominal de los devanados primario, secundario y terciario, con base en la relación de transformación.
Sr12, Sr23, Sr31 () Potencia nominal en MVA. 12: primario-secundario, 23: secundario-terciario, 31: terciario-primario.
Rr(1)12, 23, 31 () Pérdidas nominales en el cobre de secuencia positiva, en %, con respecto a Sr12, Sr23, Sr31 y Vr1, Vr2, Vr3.
Zcc(1)12, 23, 31 () Voltaje nominal de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva, con respecto a Sr12, Sr23, Sr31 y Vr1, Vr2, Vr3.
Zcc(0) 12,23,31 SP Voltaje nominal de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia cero, con respecto a Sr12, Sr23, Sr31 y Vr1, Vr2, Vr3.
I0 LMDR Corriente de circuito abierto en %, con respecto a Sr12 y Vr1. Este valor sólo se toma en cuenta en los cálculos de Flujo de Carga con el método de Newton Raphson.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-61
P fe LMDR Pérdidas en el núcleo (hierro) en kW. Este valor sólo se toma en cuenta en los cálculos de Flujo de Carga con el método de Newton Raphson Extendido.
Unid. transformadora
LMDR Indica si el transformador hace parte de una unidad generadora.
Camb. tap bajo carga
LMDR Indica si el transformador se regulará automáticamente en los cálculos de Flujo de Carga. Cuando se calcula el Flujo de Carga con los métodos de Newton Raphson o Iteración de Corrientes, se asume lo siguiente: Si se habilita la casilla, el programa asume un transformador de dos devanados con un devanado de compensación. En tal caso se hará uso del modelo del transformador de dos devanados (ver “Transformador” en la pág 4-42). El nodo terciario se ignora; no pueden conectarse cargas a este nodo.
Devanado Compensación
SP Indica si el transformador de tres devanados tiene un devanado de compensación. Si lo hay, el transformador Y-Y-Y se modelará con precisión en el sistema de secuencia cero.
Grupo vectorial SP Conexiones de los devanados en los nodos 1, 2 y 3. El índice horario del devanado se debe dar con respecto al nodo 1, de acuerdo a la norma VDE 0532/1. Los grupos vectoriales típicos se pueden seleccionar de una lista. Los grupos vectoriales se pueden entrar siguiendo la siguiente regla: Formato NEPLAN: después de la designación de los devanados, se digita un punto y seguidamente el desplazamiento del voltaje de fase. El coeficiente del devanado 1 deberá ajustarse en cero u omitirse (e.j. YYD0.5 en vez de YYD.0.0.5). • Formato DVG: en caso de existir un buje para el
terminal de neutro, se debe poner una ‘N’ o ‘n’ después de la designación del devanado correspondiente. Por ejemplo YNYn0d5
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-62 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Transformador Tridevanado - Límites
Nombre Nombre del elemento Ir 1,2,3 mín LM Corriente mínima en A en el lado primario,
secundario y terciario para calcular la cargabilidad del transformador. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Sr mín y Sr máx o Ir mín e Ir máx (ver parámetros de cálculo de Flujo de Carga).
Ir 1,2,3 máx LM Corriente máxima en A en el lado primario, secundario y terciario para calcular la cargabilidad del transformador. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Sr mín y Sr máx, o Ir mín e Ir máx (ver parámetros de cálculo de flujo de carga).
Sr 1,2,3 mín LM Potencia mínima en MVA para calcular la cargabilidad del transformador. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Sr mín y Sr máx o Ir mín e Ir máx (ver parámetros de cálculo de Flujo de Carga).
Sr 1,2,3 máx LM Potencia máxima en MVA para calcular la cargabilidad del transformador. La cargabilidad se puede calcular ya sea con Sr mín y Sr máx o Ir mín e Ir máx (ver Parámetros de cálculo Flujo de Carga).
Evaluación según a Sr e Ir
LM El usuario puede seleccionar el criterio para calcular la cargabilidad del transformador. Si se activa Ir, se hará uso de las corrientes (Ir 1,2,3 mín o Ir 1,2,3 máx); si se activa Sr se hará uso de la potencia (Sr mín o Sr máx).
Transformador Tridevanado - Regulación
Primera Regulación Lado regulado LMDR Indica si el cambiador de taps se encuentra en el
lado primario, secundario o terciario. Nodo controlado LMDR Se puede seleccionar el nodo controlado de una
lista (presionando “...”). Si no se selecciona ningún nodo, se controlará el nodo donde se encuentre ubicado el tap. Control remoto: Con el transformador también se puede controlar un nodo cercano. El nodo a ser controlado se
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-63
puede seleccionar de una lista (presionando “...”). El control remoto sólo es posible si se activa la opción "Camb. tap bajo carga" en la pestaña Parámetros.
Tap mín LMDR Ajuste mínimo del tap del transformador regulador. Tap máx LMDR Ajuste máximo del tap del transformador regulador.Tap nom LMDR Ajuste nominal del tap. Tap act LMDR Posición actual del tap. Este valor se utiliza para
calcular la relación de transformación del transformador. Para el cálculo del tap, ver "Transformador" en la página 4-42.
Zcc(1) 12,23,31 Zcc(0) 12,23,31 Tap mín
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr12, Sr23, Sr31 y Vr1, Vr2, Vr3 a tap = tap mín.
Zcc(1) 12,23,31 Zcc(0) 12,23,31 Tap nom
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr12, Sr23, Sr31 y Vr1, Vr2, Vr3 a tap = tap nom.
Zcc(1) 12,23,31 Zcc(0) 12,23,31 Tap máx
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr12, Sr23, Sr31 y Vr1, Vr2, Vr3 a tap = tap máx.
Zcc(1) 12,23,31 Zcc(0) 12,23,31 Tap act
() Voltaje de cortocircuito (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva y cero en %, con respecto a Sr12, Sr23, Sr31 y Vr1, Vr2, Vr3 a tap = tap act. Estos valores se calculan por medio de una interpolación cuadrática entre las Zcc de tap mín y tap máx.
dV LMDR Magnitud del cambio del voltaje por paso de tap, en el lado de ubicación del tap. Este valor se debe dar en % con respecto al voltaje nominal del lado del tap del transformador. Son válidos valores negativos. En tal caso, los taps se invertirán (ver "Transformador" en la página 4-42).
Beta LMDR Ángulo en ° del voltaje adicional en el lado del tap. P obj LMDR Flujo de potencia regulado a través del
transformador en % con respecto a Sr12. Para un flujo de potencia negativo se debe insertar un valor negativo. Este valor sólo es válido en transformadores desplazadores de fase (Ángulo Beta > 0.0) y si se selecciona la opción “Camb. tap
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-64 Guía del Usuario de NEPLAN V5
bajo carga”. Vobj LMDR Voltaje en % del nodo controlado. Este valor
también se puede entrar en la ventana del Nodo (ver "Entrada de Nodos). Si la función Compuesto está activa, este valor será función de la corriente de carga, y deberá estar entre Vmín y Vmáx (ver abajo). El transformador regulará el voltaje a este valor, si se encuentra seleccionada la opción “Camb. tap bajo carga” (Ventana de parámetros).
Segunda Regulación Lado regulado LMDR Indica si el cambiador de taps se encuentra en el
lado primario, secundario o terciario. No puede ser el mismo devanado de la primera regulación. El tap de la segunda regulación sólo se puede cambiar manualmente (no será automáticamente).
Tap mín LMDR Ajuste mínimo del tap del segundo cambiador de taps.
Tap máx LMDR Ajuste máximo del tap del segundo cambiador de taps.
Tap nom LMDR Ajuste nominal del tap. Tap act LMDR Posición actual del tap. Este valor se usa para
calcular la relación de transformación del transformador.
dV LMDR Magnitud del voltaje adicional por paso de tap, en el lado de ubicación del tap. Este valor se debe dar en % con respecto al voltaje nominal del lado del tap del transformador. Se puede entrar un valor negativo. En tal caso, los taps se invierten. (Ver abajo).
Beta LMDR Ángulo en grados del voltaje adicional en lado del tap.
Transformador Tridevanado - Puesta a Tierra
Nombre Nombre del elemento. Devanado 1 () El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres
tipos de puesta a tierra para el lado primario: directo, impedancia y aislado.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-65
Re1, Xe1 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra en el lado primario, en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
Devanado 2 SP El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres tipos de puesta a tierra para el lado secundario: directo, impedancia y aislado.
Re2, Xe2 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra en el lado secundario, en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
Devanado 3 SP El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres tipos de puesta a tierra para el lado terciario: directo, impedancia y aislado.
Re3, Xe3 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra en el lado terciario, en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
Activo SP Para el lado primario, secundario y terciario, el usuario puede definir qué cantidad en % de la impedancia de puesta a tierra se encuentra activa.
Transformador Tridevanado - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Transformador Tridevanado - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Transformador Tridevanado – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-66 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Transformador Tridevanado – Más... Dependencia de la Frecuencia... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7
Descripción del Modelo (Transformador Tridevanado) El transformador tridevanado se modela como tres transformadores de dos devanados (ver modelos en "Transformador" on page 4-42). El cálculo de los parámetros del modelo es: Secuencia Positiva Secuencia Negativa Zij = Zcc(1)ij·Vri²/(Srij·100) Zij = Zcc(0)ij·Vri²/(Srij·100) Rij = Vrr(1)ij·Vri²/(Srij·100) Rij = 0 Xij = √(Zij²-Rij²) Xij = Zij Zij = Rij + j·Xij Zij = j·Xij ij ε 12, 23, 31 i ε 1, 2, 3 Ze1 = Re1 + j·Xe1 Ze2 = Re2 + j·Xe2 Ze3 = Re3 + j·Xe3
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-67
Z1 Z2
Z3
1 2 4
3 Z1 = 0.5 * (Z12 + Z13 – Z23) Z2 = 0.5 * (Z23 + Z12 – Z13) Z3 = 0.5 * (Z13 + Z23 – Z12) El nodo ficticio 4 se reduce internamente, de esta manera un transformador tridevanado se representa por medio de una matriz 3x3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-68 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Transformador de Cuatro Devanados
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Transformador de Cuatro Devanados y el modelo correspondiente.
Transformador de Cuatro Devanados - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Transformadores de
Cuatro Devanados. Al hacer clic con el mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida.
Vn1, Vn2, Vn3, Vn4
() Voltaje nominal de los nodos de los devanados primario, secundario, terciario y segundo terciario.
Vr1, Vr2, Vr3, Vr4
() Voltaje nominal de los devanados primario, secundario, terciario y segundo terciario, con base en la relación de transformación.
Sr1, Sr2, Sr3, Sr4
() Potencia nominal de los devanados primario, secundario, terciario y segundo terciario en MVA.
Rr(1)12, 13, 14, 23, 24, 34
() Pérdidas nominales en el cobre de secuencia positiva en %, con respecto a Sr4 y Vr1, Vr2, Vr3, Vr4.
Zcc(1)12, 13, 14, 23, 24, 34
() Voltaje de cortocircuito nominal (impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva, con respecto a Sr4 y Vr1, Vr2, Vr3, Vr4.
Zcc(0)12, 13, 14, 23, 24, 34
SP Voltaje de cortocircuito nominal (impedancia de cortocircuito) de secuencia cero, con respecto a Sr4 y Vr1, Vr2, Vr3, Vr4.
Grupo vectorial SP Conexiones de los devanados en los nodos 1, 2, 3 y 4. El índice horario del devanado se debe dar con respecto al nodo 1, de acuerdo a la norma VDE 0532/1. Los grupos vectoriales típicos se pueden seleccionar de una lista. Los grupos vectoriales se pueden entrar de la siguiente forma: • Formato NEPLAN: después de la designación
de los devanados, se digita un punto y seguidamente el desplazamiento del voltaje de fase. E.j. YY YY.00, YD.05, YZ.5
• Formato DVG: en caso de existir un buje para el terminal de neutro, se debe poner una ‘N’ o ‘n’,
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-69
después de la designación del devanado correspondiente. Por ejemplo YNYn, YND5, YNZn5
Transformadores de Cuatro Devanados - Regulación No hay regulación automática posible para el transformador de cuatro devanados. El tap se deberá cambiar manualmente.
Nombre Nombre del elemento. Lado regulado LMDR Indica si el cambiador de taps se encuentra en el
lado primario, secundario, terciario o segundo terciario.
Tap mín LMDR Ajuste mínimo del tap del transformador regulador. Tap máx LMDR Ajuste máximo del tap del transformador regulador.Tap nom LMDR Ajuste nominal del tap. Tap act LMDR Posición actual del tap. Este valor se utiliza para
calcular la relación de transformación del transformador. Para el cálculo del tap, ver "Transformador" en la página 4-42.
dV LMDR Magnitud del cambio del voltaje por paso de tap, en el lado de ubicación del tap. Este valor se debe dar en % con respecto al voltaje nominal del lado del tap del transformador. Se pueden entrar valores negativos. En tal caso, los taps se invertirán (ver "Transformador" en la página 4-42).
Transformadores de Cuatro Devanados - Puesta a Tierra
Nombre Nombre del elemento Devanado 1 () El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres
tipos de puesta a tierra para el lado primario: directo, impedancia y aislado.
Re1, Xe1 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra en el lado primario, en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
Devanado 2 () El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres tipos de puesta a tierra para el lado secundario: directo, impedancia y aislado.
Re2, Xe2 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-70 Guía del Usuario de NEPLAN V5
puesta a tierra en el lado secundario, en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
Devanado 3 () El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres tipos de puesta a tierra para el lado terciario: directo, impedancia y aislado.
Re3, Xe3 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra en el lado terciario, en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
2. Devanado 3 () El usuario tiene la posibilidad de escoger entre tres tipos de puesta a tierra para el segundo lado terciario: directo, impedancia y aislado.
Re4, Xe4 SP Partes real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra en el segubdo lado terciario, en Ohm (sólo para impedancia de puesta a tierra).
Activo SP Para el lado primario, secundario, terciario y segundo terciario, el usuario puede definir qué cantidad en % de la impedancia de puesta a tierra se encuentra activa.
Transformador de Cuatro Devanados - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Transformador de Cuatro Devanados - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3
Transformador de Cuatro Devanados – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describie en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-71
Transformador de Cuatro Devanados – Más... Dependencia de la Frecuencia... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para Análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Transformador de Cuatro Devanados) Los transformadores de cuatro devanados se modelan como cuatro transformadores de dos devanados (ver modelos en "Transformador" en la página 4-42). El cálculo de los parámetros del modelo es: Secuencia Positiva Secuencia Cero Zij = Zcc(1)ij·Vri²/(Sr4·100) Zij = Zcc(0)ij·Vri²/(Sr4·100) Rij = Rr(1)ij·Vri²/(Sr4·100) Rij = 0 Xijij = √(Zijij²-Rij²) Xij = Zij Zij = Rij + j·Xij Zij = j·Xij ZEi = REi + j·Xei
ij ε 12, 13, 14, 23, 24, 34 ; i ε 1, 2, 3 e.g. Z24 = Zcc(1)24·Vr2²/(Sr4·100)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-72 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Paralelos (Shunt)
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Paralelo y el modelo correspondiente.
Paralelo - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Paralelos. Al hacer clic con
el mouse sobre el botón "...", los datos se pueden transferir desde una librería predefinida.
Modo control () Hay tres tipos diferentes de modos de control: • Fijo: El Paralelo consta de un valor fijo de potencia
activa y reactiva. • Discreto: El Paralelo consta de varios elementos
paralelos, los cuales se conectan o desconectan dependiendo del voltaje regulado.
• Continuo: El Paralelo podrá cambiar continuamente la potencia reactiva, sin pasos, en el rango definido.
Vr () Voltaje nominal en kV. Admitancia Fija P(1) () Potencia activa de secuencia positiva en MW.
Dependiendo de la conexión de las fases (ver pestaña de Información), el valor se deberá entrar como un valor de fase.
Q(1) () Potencia reactiva de secuencia positiva en Mvar. Q(1) es negativa para cargas capacitivas. Dependiendo de la conexión de las fases (ver pestaña de Información), el valor se deberá entrar como un valor de fase.
P(0) SP Potencia activa de secuencia cero MW. Este valor no se debe entrar cuando se ingrese una carga paralela asimétrica; éste se calculará.
Q(0) SP Potencia reactiva de secuencia cero en Mvar. Q(0) es negativa para cargas capacitivas. Este valor no se debe entrar cuando se ingrese una carga paralela asimétrica; éste se calculará.
Modo de operación
() Indica si el Paralelo es capacitivo o inductivo, dependiendo del signo de la potencia reactiva Q ingresado (valor negativo indica modo capacitivo, valor positivo indica modo inductivo).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-73
Factor escalam. efectivo Q
() Dependiendo del modo de operación, se toman los factores de escalamiento predefinidos de Q inductiva o capacitiva para calcular el factor de escalamiento efectivo, el cual se despliega en este campo. Los factores de escalamiento predefinidos para las redes y zonas se pueden modificar en “Datos – Datos de Operación” del menú Edición (ver capítulo “Opciones de Menú”). El usuario no puede definir “Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario” para los paralelos.
Bloques de Admitancia Suicheable Controlado remotam.
LMDR Habilite esta opción si se debe controlar un nodo diferente al nodo del Paralelo (Shunt). El nodo remoto se puede seleccionar de una lista al hacer clic sobre “...”.
V obj LMDR Ajuste de voltaje en % del voltaje nominal del nodo controlado. Este valor también se puede ingresar en la ventana del nodo (ver “Datos de Entrada de Nodos”).
Bloques de admitancia suicheable
LMDR Aquí se pueden definir los bloques de potencia reactiva, cada uno de los cuales consiste de varios pasos.
Comentarios: Los elementos Paralelos (Shunt) suicheables en un nodo pueden estar compuestos completamente por reactores (todos los bloques de admitancia tienen valores positivos de dQ) o por bancos de capacitores (todos los bloques de admitancia tienen valores negativos de dQ). En estos casos, los bloques de Paralelos se especifican en el orden en el cual son suicheados en el nodo. Si los Paralelos suicheables en un nodo son una mezcla de reactores y capacitores, primero se especifican los bloques de reactores en el orden en el cual son suicheados, seguidos por los bloques de capacitores, en el mismo orden. La diferencia entre la regulación continua y discreta es que, en el modo continuo, la potencia reactiva puede variar continuamente en todo el rango definido, sin pasos.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-74 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Paralelo - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2. La opción Fases tiene una posibilidad adicional, pues los Paralelos también se pueden ubicar entre fases:
Fases () Indica la disposición de fases del elemento. Los valores posibles son: - L1L2L3N: Impedancia paralela simétrica - L1N: Impedancia paralela monofásica, fase L1 - L2N: Impedancia paralela monofásica, fase L2 - L3N: Impedancia paralela monofásica, fase L3 - L1L2: Impedancia entre las fases L1 y L2 - L1L3: Impedancia entre las fases L1 y L3 - L2L3: Impedancia entre las fases L2 y L3
Paralelo - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Paralelo – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Paralelo – Más... Dependencia de la Frecuencia Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-75
Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Paralelo)
R
X
Fig. 4.16 Modelo del Paralelo Los parámetros del modelo de de secuencia positiva y cero se calculan como se indica a continuación: Secuencia Positiva Secuencia Cero R = P(1)·Vr²/(P(1)²+Q(1)²) R = P(0)·Vr²/(P(0)²+Q(0)²) X = Q(1)·Vr²/(P(1)²+Q(1)²) X = Q(0)·Vr²/(P(0)²+Q(0)²)
Si Q(1) se da como un valor negativo, X tomará el siguiente valor sólo en el módulo Análisis de Armónicos:
X = -1.0 / X (capacitiva) Si se ingresa un Paralelo asimétrico, el programa transforma los parámetros del sistema de fases al sistema de componentes simétricas, mediante la matriz de transformación.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-76 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Conversor
Esta sección describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Conversor y el modelo correspondiente.
Conversor - Parámetros
Nombre () Nombre del conversor Tipo () Tipo de Conversor Rectificador, Inversor
() Indica si el conversor es un - Rectificador - Inversor
Regulación Regulación () El Conversor puede ser de:
P: Potencia regulada I: Corriente regulada A+V: Voltaje y ángulo regulado
Pobj () Valor de ajuste para la regulación de potencia en MW. Vmodo () Voltaje mínimo para la regulación de potencia (para
voltajes por debajo de Vmodo, el control cambia a corriente constante con Iobj =Pobj/Vobj).
Iobj () Valor de ajuste para la regulación de corriente en kA. Vobj () Valor de ajuste para la regulación de voltaje en kV. En
caso de regulación de potencia, Vobj denota el valor de voltaje que se utiliza para calcular el nuevo valor de ajuste, en el cambio de modo de control (ver Vmodo).
Ángulo de Disparo Teta obj () Valor de ajuste para el ángulo de margen del inversor o
de disparo del rectificador en °. Este valor sólo es válido para el conversor regulado “A + U”.
Teta mín () Valor mínimo del ángulo de margen del inversor o de disparo del rectificador en °.
Teta máx () Valor máximo del ángulo de margen del inversor o de disparo del rectificador en °.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-77
Transformador Transforma-dor integrado
() Indica si el transformador del conversor se debe incluir en el conversor. Si se marca, no se debe definir un transformador externo, ya que el conversor representa un conversor más un transformador.
T () Relación nominal del tap del transformador del conversor en pu, desde el lado DC al AC.
Tap bloqueado
() Si se habilita este parámetro, el tap se fijará en T.
dT () Paso de tap del transformador del conversor, en pu. T mín () Valor mínimo en pu, de la relación del tap del
transformador del conversor. T máx () Valor máximo en pu, de la relación del tap del
transformador del conversor. Polo negativo
() El conversor es un polo negativo
Polo positivo () El conversor es un polo positivo Nro de puentes
() Número de puentes conversores trifásicos en serie.
Xc () Reactancia de conmutación en Ohm. Rpérd () Equivalente de las pérdidas totales de potencia activa en
las válvulas y auxiliares en Ohm. Este parámetro sólo se toma en cuenta en los cálculos de Flujo de Carga con el método de Newton Raphson Extendido.
Vcaída () Caída de voltaje a través de las válvulas, en V. Este parámetro sólo se toma en cuenta en los cálculos de Flujo de Carga con el método de Newton Raphson Extendido.
Im () Margen de corriente en % del valor de ajuste de la corriente Iobj.
Im distrib. () Factor de participación del conversor en %, en caso de un sistema multiterminal. Si el orden de corriente en cualquier rectificador se reduce, los órdenes de corriente de los conversores restantes se modificarán proporcionalmente a dichos factores.
Nodo de puesta a tierra
() Nombre del nodo de puesta a tierra en caso de un enlace bipolar HVDC. Cada polo positivo y negativo de un terminal, se conectan al mismo nodo de puesta a tierra.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-78 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Rg () Resistencia de puesta a tierra en Ohm.
Conversor - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Conversor - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Conversor – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Conversor – Más... Datos de Inversión... Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Conversor) Un sistema HVDC está compuesto por rectificadores e inversores, los cuales se conocen como conversores. Las ecuaciones básicas de un conversor son (rectificador):
( ) caídadldcdd VIRIBXVV −⋅−⋅⋅⋅−⋅=π
α 3cos0 con acd ETBV ⋅⋅⋅⋅
=π
230
( )φπ
cos23⋅⋅⋅⋅
⋅= acd ETBV
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-79
( )φtan⋅= acac PQ
dddac IVPP ⋅==
dac IBI ⋅⋅
=π6
La ecuación para una línea DC es: ddcdrdi IRVV ⋅−=
Donde: Vd: Voltaje DC del conversor; Vdi para el inversor, Vdr para el rectificador Eac: Voltaje AC del conversor Pac: Potencia activa en el terminal de AC Qac: Potencia reactiva en el terminal de AC Iac: Corriente AC Pd: Potencia DC en el terminal de DC Vcaída: Caída de voltaje a través de las válvulas B: Número de puentes T: Relación de transformación de DC a AC Xc: Reactancia de conmutación Rl: Pérdidas en las válvulas Rdc: Resistencia de la línea de DC Id: Corriente DC del conversor ϕ : Ángulo del factor de potencia AC α : Ángulo de disparo (para el rectificador) Un circuito equivalente para un conversor puede ser el que se indica a continuación:
Xc
Eac
1:T Idc
α
Vd
Pac, Qac
Fig. 4.17 Circuito Equivalente de un Conversor El voltaje DC Vd, y/o la corriente DC Id, se controlan por medio del ángulo de disparo alfa y la relación de transformación del conversor T. El ángulo de disparo y la relación de transformación (posición del tap) se mantienen dentro de sus rangos admisibles.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-80 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Sistemas HVDC en NEPLAN NEPLAN puede manejar cualquier número de sistemas HVDC de dos terminales y multi – teminales. Son posibles las siguientes configuraciones:
Fig. 4.18 Enlace Monopolar HVDC
+
-
Fig. 4.19 Enlace Bipolar HVDC
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-81
G G
Fig. 4.20 Sistema HVDC Multi-Terminal Enmallado En un sistema de dos terminales siempre hay un rectificador y un inversor. Uno de ellos controla el voltaje DC (normalmente el inversor) y el otro la corriente DC o potencia DC. En un sistema multi-terminal hay por lo menos un conversor, el cual controla el voltaje DC. La operación normal de un sistema de dos terminales se puede describir mediante el siguiente diagrama:
Vdi
Im
Idrobj Idi
Rectificador, corriente controlada
Vdobj
Inversor, voltaje controlado
Punto de operación
Fig. 4.21 Operación Normal de un Sistema de Dos Terminales
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-82 Guía del Usuario de NEPLAN V5
En el modo normal de operación, el ángulo de margen del inversor se ajusta para mantener el voltaje DC deseado del inversor Vdobj. Las relaciones del inversor y del transformador del rectificador también se ajustan de modo que el ángulo de disparo alfa y el ángulo de margen gama estén dentro de sus límites mínimo y máximo. En el rectificador controlador de corriente se mantiene un margen de voltaje de más o menos 3% con el fin de evitar cambios frecuentes en asignaciones de control. Por esta razón, si el ángulo de disparo mínimo para el rectificador es 5-7o, el ángulo de disparo de operación tendrá típicamente valores °≤≤° 1614 α . Si el voltaje AC del rectificador es muy bajo y la relación de transformación ha alcanzado el límite, el control de voltaje del inversor se abandonará. En tal caso, el inversor controlará la corriente: El orden de corriente Idiobj en el inversor es más bajo que el orden de corriente Idrobj del rectificador (el margen de corriente se define como Im = Idrobj – Idiobj). El nuevo punto de operación se puede describir como sigue:
Vdi
Im
Idrobj Idiobj
Vdset
Inversor, corriente controlada
Punto de operación
Fig. 4.22 Control de Corriente del Inversor Lo mismo puede decirse para sistemas multiterminales. La configuración considerada es la del arreglo en paralelo: La corriente en todas las estaciones de conversores (de cantidad n), excepto en una, se ajusta de acuerdo a los setpoints de control de potencia o corriente. Un conversor por polo (generalmente el de menor límite máximo de voltaje) controla el voltaje. En el terminal de ajuste del voltaje también se suministra un control de corriente, de modo que satisfaga la siguiente ecuación:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-83
∑=
=nj
enmj IIobj
..1arg
donde Imargen es una cantidad positiva, e 0>jIobj si j es un rectificador; 0<jIobj si j es un inversor.
En caso de que se presente una depresión de voltaje en un conversor controlado por corriente, el control de voltaje se desplaza a este conversor, y los ajustes de corriente de los otros terminales se modifican según los factores de participación jdistrib Im . Si i denota el conversor que alcanza el límite de ángulo mínimo, el nuevo ajuste de corriente de cualquier conversor
ij ≠ se puede calcular mediante:
( ) ,∑≠
⋅⋅+=
it
t
iijj
nuevoj
aIobjmaisrecIobjIobj
donde 1=isrec si j es un rectificador e 1−=isrec si j es un inversor.
El coeficiente ja se calcula mediante la siguiente fórmula
Inversor if,nRecnInv
nRecCoefS
.100/distrib Im
orRectificad if ,nRecnInv
nInvCoefS
.100/distrib Im
j a
j a
jj
jj
+⋅=
+⋅=
donde
.100/distibImCoefS ∑∈
=Ci
i
y C, todos los conversores aparte del terminal que controla el voltaje, que no están bloqueados.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-84 Guía del Usuario de NEPLAN V5
SVC (Compensador de VAR Estático Controlado)
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un SVC y el modelo correspondiente. La configuración asumida es la de un capacitor fijo y un reactor controlado por tiristores.
SVC-Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Transformador LMDR Indica si hay un transformador en el sistema de VAR
estático V ref LMDR Voltaje de referencia para la regulación. X sl LMDR Admitancia de pendiente: pendiente del modo lineal
en la curva característica V/I (ver más). Qc máx LMDR Máxima potencia reactiva capacitiva en Mvar.
Qcmáx es un valor positivo y corresponde a la potencia reactiva generada máxima del SVC a voltaje nominal, mientras se encuentra en modo capacitivo. Qcmáx corresponde a la potencia reactiva del condensador fijo.
Ql máx LMDR Potencia reactiva inductiva máxima en Mvar. Qlmax es un valor positivo e indica la potencia reactiva consumida máxima del SCV a voltaje nominal, mientras se encuentra en modo inductivo. Qlmáx corresponde a la potencia reactiva máxima de la inductancia Ql menos la potencia reactiva máxima Qc máx del capacitor: Qlmáx = Ql – Qcmáx (ver Fig. 4.13)
SVC - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
SVC - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-85
SVC-Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
SVC-Más… Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña de Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción puede encontrarse en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Compensador de VAR estático) Para cálculos de Flujo de Carga, un compensador de VAR regulado se puede describir de la siguiente manera:
C F L
Controlador
VT
AV
BV
Transformador
SVC
I2
V2
V1
Qcmáx
Ql
0
Fig. 4.23 Modelo de un SVC
F: Filtro C: Capacitor fijo L: Reactor controlado por tiristor
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-86 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Los elementos filtro, reactor controlado y capacitor se modelan por medio del elemento Paralelo (Shunt). La característica de un SCV es:
I2
V2
Vmáx
Vmín
Vref
capacitivo inductivo
Qc máx
Ql máx
Imín Imáx
∆U∆I ∆V/∆I=Xsl
Fig. 4.24 Curva Característica del SVC
Hay tres modos: Modo Capacitivo (V2 <= Vmín): I2 = Bcap * V1 con Bcap = - Bc0 y Bc0 = Qcmáx / V2n
2 ; Qcmáx: valor de entrada Modo Inductivo (V2 >= Vmáx): I2 = Bind * V1 con Bind = Bl0 - Bc0 y Bl0 = (Qcmáx + Qlmáx) / U2n
2 ; Qcmáx, Qlmáx : valores de entrada Rango de Control Lineal, Modo Normal (Nmín <= V2 >= Vmáx): I2 = (V2 - Vref)/Xsl para Xsl ≠ 0 ; Xsl : valor de entrada V2 = Vref para Xsl = 0 Los circuitos equivalentes son:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-87
XSL
I2 Vref Bcap
XT
I2
XT
I2 Bind
Modo Lineal Modo Capacitivo Modo Inductivo
V1 V2 V1 V2 V1 V2
Fig. 4.25 Circuito Equivalente de un SVC XT: Reactancia del transformador Los datos del transformador se ingresan de forma separada. En el Diálogo de Entrada de Datos del SVC, el usuario debe indicar si hay o no un transformador al hacer clic en la casilla de chequeo correpondiente. Si no hay ningún transformador, el compensador de VAR regulado/controlado trabaja como un nodo PV con P=0.0 MW y V=Vnom. Este comportamiento es similar al de las máquinas sincrónicas. La potencia reactiva será calculada. Si se alcanzan los límites Qcmáx y Qlmáx, el compensador de VAR regulado se convierte en una inductancia o capacitancia constante (ver figura arriba) y no en un nodo PQ con Q = Qcmax o Q = Qlmax, como en el caso de la máquina sincrónica. La entrada de Qcmáx, Qlmáx y la pendiente Xsl determinan la característica del SVC. Si Qlmín <= Qcmáx, el modo inductivo no se alcanza. Comentarios: Cuando se importe un archivo de proyecto (*.mcb) de la versión 4.2 o anterior, los datos de los SVCs se deben revisar debido a que la entrada de datos ha cambiado.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-88 Guía del Usuario de NEPLAN V5
STATCOM (Compensador Estático)
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Compensador Estático (STATCOM) y el modelo correspondiente.
STATCOM-Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Transformador LMDR Indica si hay un transformador en el sistema de VAR
estático. V ref LMDR Voltaje de referencia para la regulación X sl LMDR Admitancia de pendiente: pendiente del modo lineal
en la curva característica V/I (ver abajo). Imáx C LMDR Corriente máxima para operación capacitiva. Imáx L LMDR Corriente máxima para operación inductiva P(0) SP Potencia activa de secuencia cero, en MW. Este valor
será calculado cuando se ingrese un Paralelo (Shunt) asimétrico, por lo tanto su entrada no es necesaria en este caso.
Q(0) SP Potencia reactiva de secuencia cero, en Mvar. Q(0) es negativa para una carga capacitiva. Este valor será calculado cuando se ingrese un Paralelo (Shunt) asimétrico, por lo tanto su entrada no es necesaria en este caso.
STATCOM - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
STATCOM - Confiabilidad La pestaña de Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-89
STATCOM - Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
STATCOM-Más… Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, pueden ingresarse los Parámetros de entrada de Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Compensador Estático) El STATCOM representa la versión del SVC basada en GTO (ver “SVC (Compensador de VAR Estático Controlado)” en la página 4-84). Está compuesto por un Conversor con Fuente de Voltaje (VSC) seguido de un transformador de acople (ver figura abajo). El VSC genera un grupo balanceado de voltajes sinusoidales de magnitud y ángulo de fase controlables. Para cálculos de Flujo de Carga, el STATCOM se puede describir de la siguiente manera:
STATCOM
Controlador
VT
AV
BV
Transformador de acopleI2
V2
V1
Terminal DC Almacenamiento de Energía (opcional)
Inversor Multi-pulso
V Ref
Fig. 4.26 Configuración del STATCOM
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-90 Guía del Usuario de NEPLAN V5
La característica voltaje – corriente del STATCOM se muestra en la siguiente figura.
I2
V2
Vmáx
Vmín
Vref
capacitivo
inductivo Qc máx
Ql máx
Imín Imáx
∆V∆I ∆V/∆I=Xsl
Fig. 4.27 Curva Caraterística del STATCOM El STATCOM puede suministrar tanto vares inductivos como capacitivos y es capaz de controlar su corriente de salida en el rango máximo nominal capacitivo o inductivo, independientemente del voltaje AC del sistema. En el rango de control lineal, la capacidad funcional del STATCOM es análoga a la del SVC. Sin embargo, la operación en los límites es diferente: El SVC se vuelve una reactancia shunt incontrolada (capacitiva o inductiva) para la cual la corriente cae en proporción al voltaje, en tanto que el STATCOM en plena salida se comporta como una fuente de corriente.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-91
TCSC (Capacitor Serie Controlado por Tiristor)
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un TCSC (Capacitor Serie Controlado por Tiristor) y el modelo correspondiente. El modelo asume n (n >= 1) módulos TCSC idénticos conectados en serie y controlados independientemente.
TCSC-Parámetros
Nombre Nombre del Elemento. Operación LMDR Indica si hay un solo módulo TCSC o varios módulos
en serie. Parámetros del Módulo Xc LMDR Reactancia del capacitor, in Ohm Xl LMDR Reactancia del inductor in Ohm Límites X, Límites Teta
LMDR Límites de la reactancia total del TCSC o del ángulo de disparo del Tiristor. En caso de operación multi-módulo, sólo se pueden ingresar los límites de X.
X mín LMDR Valor mínimo de la reactancia del módulo (negativo para operación capacitiva). El rango (Xmín, Xmáx) no debe contener zonas de resonancia.
X máx LMDR Valor máximo de la reactancia del módulo (negativo para operación capacitiva). El rango (Xmin, Xmáx) no debe contener zonas de resonancia.
Teta mín LMDR Valor mínimo del ángulo de disparo del tiristor. El rango (Teta mín, Teta máx) no debe contener valores de resonancia.
Teta máx LMDR Máximo valor del ángulo de disparo del tiristor. El rango (Teta mín, Teta máx) no deber contener valores de resonancia.
Máx. Caída Volt.
LMDR Máxima caída de voltaje permitida en kV.
Regulación P, I, Xtot, Ang.Transmis.
LMDR Selección de la variable a controlar. P: Flujo de Potencia de Línea I: Corriente de Línea Xtot: Reactancia total del TCSC en Ohm Ang.Transmis.: Ángulo de transmisión
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-92 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Pobj LMDR Valor de control para el flujo de potencia activa en MW.Iobj LMDR Valor de control para la corriente de línea en A. Xtot LMDR Valor de control para la reactancia total del TCSC en
Ohm. Ang.Transmis.
LMDR Valor de control para el ángulo de transmisión (ángulo V1 – ángulo V2) en °.
TCSC - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
TCSC - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
TCSC-Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
TCSC-Más… Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-93
Descripción del Modelo (TCSC) El TCSC está compuesto por un capacitor fijo conectado en paralelo con un reactor controlado por tiristor (TCR) (ver figura más abajo). El TCR es la unidad de control principal del TCSC: Por medio del ángulo de disparo de los tiristores, la reactancia inductiva efectiva del TCR varía y ocasiona un intercambio rápido de potencia reactiva entre el TCR y el sistema. Dependiendo de las condiciones del sistema, se pueden necesitar vars inductivos o capacitivos. Para cumplir este requisito, el inductor variable generalmente se conecta en paralelo con un capacitor fijo. También se conecta un varistor de óxido de metal (MOV) en paralelo para la protección de sobrevoltajes.
Xc
Xl
MOV
I línea
Fig. 4.28 Módulo del TCSC por Fase Los ángulos de disparo pueden variar entre 90° y 180°. Para un cierto ángulo de disparo, la reactancia inductiva variable del TCR iguala en valor absoluto a la reactancia capacitiva del capacitor fijo Xc, ocasionando resonancia. Los tiristores se encienden a un valor lo suficientemente distante del valor de resonancia para evitar problemas con el control (límites de la zona de resonancia). El módulo del TCSC se modela como una reactancia variable con límites de ángulo de disparo (o de reactancia). Se pueden imponer limitaciones adicionales a la caída de voltaje y a la corriente de línea (en caso de control de la corriente de línea).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-94 Guía del Usuario de NEPLAN V5
X TCSC
VMáx
No disponible
VMáx
I Máx
X máx
X mín
Operación Cap.
Operación Ind.
A
D
C B
E
F
G
ILínea
X TCSC
(a): Operation de 1 módulo (b): Operación de 2 módulos
0 ~Xl
Xc
Fig. 4.29 Característica XTCSC versus Corriente de Línea La figura anterior representa la característica de la reactancia equivalente de estado estable del TCSC, XTCSC, versus la corriente de línea. En esta figura se muestran las siguientes limitaciones físicas y operativas:
• A,D: Limitación de la zona de resonancia • B: Limitación del ángulo de disparo (=180°) (XTCSC es igual a la
reactancia del capacitor Xc) • C: Limitación del ángulo de disparo (=90°) (XTCSC es casi igual a la
reactancia del inductor Xl) • E,F: Límites superiores del voltaje para operación inductiva y capacitiva. • G: corriente máxima permitida en operación continua
Un TCSC puede operar en la región capacitiva o inductiva. Esto significa que Xmín y Xmáx se deben entrar como valores negativos (operación capacitiva) o como positivos (operación inductiva). Como se muestra en la figura 4.29a, en el caso de operación de un módulo existe un rango de valores para XTCSC que no se puede controlar. La figura 4.29b representa la misma característica para dos módulos idénticos conectados en serie con la mitad del valor (mitad de las reactancias Xl y Xc)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-95
del módulo original (uno). Los dos módulos son controlados de manera independiente. El gap de control se encuentra ahora parcialmente cubierto, y para un número creciente de módulos, el área de operación del TCSC cubre toda la región encerrada por la curva punteada en la figura 4.29b. Comentarios En general (en operación multi-módulo), cada módulo puede tener un ángulo de disparo diferente. Por lo tanto, en los resultados no habrá ningún valor del ángulo de disparo (ángulo de disparo = 0), mientras que sí se presentarán los valores para la reactancia efectiva y la caída de voltaje.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-96 Guía del Usuario de NEPLAN V5
UPFC (Controlador de Flujo de Potencia Unificado)
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un UPFC (Controlador de Flujo de Potencia Unificado) y el modelo correspondiente.
UPFC-Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Vser mín LMDR Magnitud mínima del voltaje serie en % del voltaje
nominal del barraje. Vser máx LMDR Magnitud máxima del voltaje serie en % del voltaje
nominal del barraje. Iq mín LMDR Corriente shunt mínima en A. Iq máx LMDR Corriente shunt máxima en A. P máx LMDR Máxima potencia a través del lazo de DC (Px) en MW. Conexión de Impedancias de Dispersión de Transformadores Transformador Serie R
LMDR
Resistencia de dispersión del transformador serie en Ohm.
Transformador Serie X
LMDR
Reactancia de dispersión del transformador serie en Ohm.
Transformador Shunt R
LMDR
Resistencia de dispersión del transformador shunt en Ohm.
Transformador Shunt X
LMDR
Reactancia de dispersión del transformador shunt en Ohm.
Regulación del Flujo de Línea en el Puerto 2 P LMDR Valor de control para el flujo de potencia activa de
línea, P2. Q LMDR Valor de control para el flujo de potencia reactiva de
línea, Q2. Regulación de Voltaje Extremo de envío V obj
LMDR Valor de control para la magnitud del voltaje del extremo de envío.
Extremo de recibo V mín
LMDR Magnitud mínima del voltaje en el extremo de recibo.
Extremo de recibo V máx
LMDR Magnitud máxima del voltaje en el extremo de recibo.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-97
UPFC - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
UPFC - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
UPFC-Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
UPFC-Más… Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (UPFC)
Conversor conectado en paralelo
Conversor conectado en serie
ILínea - VT +
IQ
V1 V2
Px (+) P2,Q2
Fig. 4.30 Controlador de Flujo de Potencia Unificado (UPFC)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-98 Guía del Usuario de NEPLAN V5
La estructura básica de la implementación del UPFC se muestra en la figura anterior. El UPFC está compuesto por dos conversores con fuente de voltaje (VSC), uno conectado en paralelo con la línea a través de un transformador, y el otro conectado en serie con la línea a través de un segundo transformador. Los dos conversores están comunicados a través un lazo DC común, por medio de un capacitor de almacenamiento de DC. El conversor conectado en serie inyecta un voltaje controlado VT en serie con la línea. El ángulo de fase del fasor VT se puede seleccionar independientemente de la corriente de línea, y la magnitud varía entre cero y un VT máximo. El conversor en serie intercambia potencia reactiva y real con el sistema de transmisión. La potencia reactiva se puede generar de manera independiente desde el conversor serie, mientras que la potencia real se debe suministrar desde la red. Esa es la función primaria del conversor en paralelo, el cual es controlado de tal manera que suministre a su terminal DC la potencia real que necesita el convertidor serie. Una función secundaria del conversor en paralelo es generar o absorver potencia reactiva para la regulación del voltaje del terminal de AC, V1. Potencia aparente intercambiada a través del voltaje inyectado serie: Sxser = Pxser + j•Qxser = VT • (ILínea)* (1) Potencia aparente intercambiada a través de la corriente shunt: Sxshu = Pxshu + j•Qxshu = V1 • (IQ)* (2) En (1): Pxser > 0 (Qxser > 0) significa que la potencia activa (reactiva) se inyecta al sistema. En (2): Pxshu > 0 (Qxshu > 0) significa que la potencia activa (reactiva) se extrae del sistema. El modelo del UPFC no tiene en cuenta las pérdidas de los dispositivos, por lo tanto: Pxshu = Pxser = Px Sin embargo, los dos convertidores pueden generar las potencias reactivas Qxser y Qxshu independientemente. Con las impedancias del transformador diferentes de cero, las ecuaciones (1) y (2) quedan:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-99
Potencia aparente intercambiada a través del voltaje inyectado serie: Sxser = Pxser + j•Qxser = √3 VT • (ILínea)* (1)’
Potencia aparente intercambiada a través de la corriente shunt: Sxshu = Pxshu + j•Qxshu = √3 V1 • (IQ)* - 3 |IQ|2 (Rshu +jXshu) (2)’
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-100 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Alimentador de Red (Equivelente de Red)
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Alimnetador de Red (Equivalente de Red) y el modelo correspondiente.
Alimentador de Red – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Alimentadores de Red. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Sk" máx, mín
SMHP Potencia de cortocircuito simétrica inicial máxima y mínima en MVA (Sk" =√3·Vn·Ik").
Ik" máx, mín SMHP Corriente de cortocircuito simétrica inicial máxima y mínima en kA (Ik" = Sk"/(√3·Vn).
Ik" de acuerdo a IEC
SMHP Indica si la potencia y corriente de cortocircuito simétrica inicial se han calculado según norma IEC.
Voper SMHP Factor de voltaje en pu, utilizado para calcular la corriente y potencia de cortocircuito Ik" y Sk".
R(1)/X(1) máx, mín
SMHP Relaciones mínima y máxima de la resistencia de secuencia positiva a la reactancia de secuencia positiva de la red equivalente.
Z(0)/Z(1) max, min
SP Relaciones mínima y máxima de la impedancia de secuencia cero a la impedancia de secuencia positiva.
R(0)/X(0) max, min
SP Relaciones mínima y máxima de la resistencia de secuencia cero a la reactancia de secuencia positiva.
C H Capacitancia de la red in µF. Datos de Operación Tipo FC LMDR Tipo de nodo para los cálculos de Flujo de Carga. Los
valores posibles son: "SL": Nodo Slack. Es obligatoria la entrada de los valores "V oper" y "Vw oper" (ver abajo). "PQ": Nodo P,Q. Es obligatoria la entrada de los valores "P oper" y "Q oper" (ver abajo).
V oper LMDR Magnitud del voltaje en % con respecto a Vn, que el Slack tiene que regular en caso de que ‘Tipo FC’ sea "SL".
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-101
Vw oper LMDR Ángulo del voltaje en grados, en caso de que ‘Tipo FC’ sea "SL".
Porc. de Slack
LMDR Porcentaje de la potencia activa total del slack que debe suministrar Alimentador de Red. Este valor sólo se toma en cuenta si el Flujo de Carga se calcula con slack distribuido o con control de zona/área (ver parámetros de cálculo de Flujo de Carga). La suma de todas los porcentajes del slack en la red o zona/área, puede ser diferente del 100%. En este caso, el programa internamente ajusta el porcentaje del slack proporcionalmente, de modo que la suma efectiva sea el 100%.
P LMDR Entrada de potencia activa en MW si el tipo FC es PQ. Para potencia de generación, el valor de P es positivo; para cargas, el valor es negativo.
Q LMDR Entrada de potencia reactiva en Mvar si el tipo FC es PQ. Valores positivos significan generación de potencia reactiva inductiva (generador sobreexcitado); valores negativos significan consumo de potencia reactiva inductiva (generador subexcitado).
Costos de Generación Los costos de generación se representan por medio
de la siguiente curva cuadrática: C(P) = a*P2 + b*P + c Se deben ingresar los siguientes parámetros: • a: factor en unidades de moneda por MW2/h • b: factor en unidades de moneda por MW/h • c: factor constante en unidades de moneda/h • P es la potencia activa producida por el
alimentador, en MW.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-102 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Alimentador de Red - Información
La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Alimentador de Red - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Alimentador de Red - Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Alimentador de Red-Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción puede encontrarse en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción puede encontrarse en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Alimentador de Red) La siguiente figura muestra el modelo de un Alimentador de Red.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-103
R
X
R
XC
Fig. 4.31 Modelo de un Alimentador de Red para Cálculos de Cortocircuito (Arriba) y para Análisis de Armónicos (Abajo)
Los parámetros del modelo de secuencias positiva y cero se calculan de la siguiente forma: Secuencia Positiva Secuencia Cero
Z(1) = c·Vn²/Sk" δ = arctan(X(1)/R(1)) R(1) = Z(1)·cos(δ) X(1) = Z(1)·sin(δ)
Z(0) = Z(1)· (Z(0)/Z(1)) δ0 = arctan(X(0)/R(0)) R(0) = Z(0)·cos(δ0) X(0) = Z(0)·sin(δ0)
Z(1) = R(1) + j·X(1) Z(0) = R(0) + j·X(0)
El factor c se toma de la norma IEC si se ha marcado el parámetro correspondiente (Ik” de acuerdo a IEC). Si este parámetro no se marca, el factor c será igual al parámetro Voper. Para el cálculo de Análisis de Armónicos sólo se considera la secuencia positiva, y la impedancia Z(1) se calcula como el valor promedio de la potencia de cortocircuito mínima y máxima.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-104 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Máquina Sincrónica
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Máquina Sincrónica y el modelo correspondiente.
Máquina Sincrónica – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Máquinas Sincrónicas. Al
presionar este botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vr SMHPD Voltaje nominal en kV. pVr SP Si el voltaje del generador, Vg, es permanentemente
mayor que el voltaje nominal Vr, esto debe indicarse por medio de una desviación en %. Sólo es necesario para cálculos de Cortocircuito de acuerdo a IEC60909 (2001).
Sr SMHPD Potencia nominal en MVA. Cos(phi) SMP Factor de potencia. Vfmax/Vfr SP Relación del voltaje de excitación máximo posible a la
excitación nominal, a factor de potencia y carga nominales.
xd sat. SP Reactancia sincrónica en % con respecto a Sr y Vr (valor saturado). Valores recomendados: Turbo – SM: 120 .. 270 Polos salientes -SM: 70 .. 130
xd' sat SMHP Reactancia transitoria saturada en % con respecto a Sr y Vr. Este valor sólo se utiliza para cálculos de Cortocircuito de acuerdo a ANSI. Los valores recomendados son: Turbo-SM: (1.4 .. 1.7)* xd" Polos salientes con devanado amortiguador:20 .. 45%
xd" sat SMHP Reactancia subtransitoria saturada en % con respecto a Sr y Vr. Los valores típicos son: Turbo-SM: 9 .. 22 (valores grandes para máquinas con Sr alto) Polos salientes - SM: 12 .. 30 (valores grandes si es una máquina con rotor de baja velocidad y Sr alto)
Ikk SP Corriente de cortocircuito en estado estacionario en kA, del generador con excitación compuesta (compound),
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-105
durante un cortocircuito trifásico. Ikk=0 : Generador sin excitación compuesta. Ikk<>0: Generador con excitación compuesta. Ikk se utiliza para calcular las corrientes de cortocircuito mínimas de estado estacionario en generadores con excitación compuesta.
Mue SP El factor ´mue´ se utiliza para el cálculo de las corrientes de interrupción (breaking currents). • Mue=0 : el valor mue se calculará de acuerdo a la
norma IEC. • Mue<>0: mue se ajustará al valor de entrada.
RG SMHP Resistencia equivalente del generador, en Ohm. RG se toma en cuenta en el cálculo de todas las corrientes excepto para la corriente pico ip. Para el cálculo de ip, se toma un valor ficticio de acuerdo a la norma IEC, sin importar cuál método de cálculo se utilice (ver Descripción del Modelo (SC)). Este valor ficticio de RG también se usa para el cálculo, si RG se ajusta en cero.
X(2) SP Reactancia de secuencia negativa, la cual está dada por x(2) = 0.5(xd"+xq") en % con respecto a Sr y Vr. Valor Recomendado: x(2) = xd".
X(0) SP Reactancia de secuencia cero de la máquina sincrónica en % con respecto a Sr y Vr. Valor típico: x(0) = (0.4 .. 0.8) xd".
Devan. Amortiguador
SP Casilla de chequeo. Indica si la máquina sincrónica tiene o no, devanados de amortiguamiento.
Motor SP Indica si la máquina sincrónica trabaja como motor. Esta información se tendrá en cuenta al calcular corrientes de cortocircuito mínimas de acuerdo a lo indicado en la norma IEC909.
Tipo Rotor SP Indica el tipo de rotor de la máquina sincrónica (Polos Salientes o Rotor Liso).
Unidad generador
SP Casilla de chequeo, indica si el generador forma parte de una Estación Generadora.
Puesta a tierra
SP Indica el tipo de puesta a tierra del generador.
Re, Xe SP Para la impedancia de puesta tierra: Resistencia y reactancia de puesta a tierra en el punto estrella del generador, en Ohm.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-106 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Activa SP El usuario puede definir qué porción en % de la impedancia de puesta a tierra, está activa.
Costos de Generación
L Los costos de generación se representan por medio de la siguiente curva cuadrática: C(P) = a*P2 + b*P + c Se deben ingresar los siguientes parámetros: • a: factor en unidades de moneda por MW2 /h • b: factor en unidades de moneda por MW/h • c: factor constante en unidades de moneda/h • P: potencia activa producida por el generador en MW
Máquina Sincrónica - Límites
Nombre Nombre del elemento P mín LDR Potencia activa mínima permisible, en MW.
Si la máquina sincrónica trabaja como generador, Pmín debe ser positiva, e indica el valor mínimo de potencia activa que la máquina debe generar. Si la máquina sincrónica trabaja como motor, Pmín debe ser negativa, e indica el valor máximo de potencia activa que la máquina puede consumir (ver abajo).
P máx LDR Potencia activa máxima permisible en MW. Si la máquina sincrónica trabaja como generador, Pmáx debe ser positiva, e indica el valor máximo de potencia activa que la máquina debe generar. Si la máquina sincrónica trabaja como motor, Pmáx debe ser nagativa, e indica el valor mínimo de potencia activa que la máquina puede consumir (ver abajo).
Q mín LDR Potencia reactiva mínima permisible Q, en Mvar, en el caso en que ´Tipo FC´ sea igual a "PV". Si Q llega a tomar un valor inferior al límite durante el cálculo del Flujo de Carga, Q se ajustará en Q = Q mín (sólo es válido para el método de Newton-Raphson). Si la máquina sincrónica trabaja sobreexcitada, Qmín debe ser positiva, e indica el valor mínimo de
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-107
potencia reactiva inductiva que la máquina debe generar. Si la máquina sincrónica trabaja subexcitada, Qmín debe ser negativa, e indica el valor máximo de potencia reactiva inductiva que la máquina puede consumir.
Q máx LDR Potencia reactiva máxima permisible Q, en Mvar, en el caso en que ´Tipo FC´ sea igual a "PV". Si Q llega a tomar un valor superior al límite durante el cálculo del Flujo de Carga, Q se ajustará en Q = Q máx (sólo es válido para el método de Newton – Raphson). Si la máquina sincrónica trabaja sobreexcitada, Qmáx debe ser positiva, e indica el valor máximo de potencia reactiva inductiva que la máquina debe generar. Si la máquina sincrónica trabaja subexcitada, Qmáx debe ser negativa, e indica el valor mínimo de potencia reactiva inductiva que la máquina puede consumir.
Control del Cosphi P lím LDR Punto de cambio de la curva característica. Cosphi máx LDR Cosphi máximo del dominio factible de “(Operación del
cosphi) Cosphi oper”. La casilla de chequeo “Capacitivo” permite seleccionar entre operación capacitiva o inductiva
Cosphi mín LDR Cosphi mínimo del dominio factible de “(Operación del cosphi) Cosphi oper”. La casilla de chequeo “Capacitivo” permite seleccionar entre operación capacitiva o inductiva
Curva de Capacidad Curva LDR El usuario puede definir por sí mismo una curva PQ.
Dependiendo de la potencia activa P, los límites Qmín y Qmáx de la potencia reactiva serán definidos por esta Curva de Capacidad, para un tipo-FC, PV. Los puntos de esta curva se pueden ingresar con “Insertar” y removerse con “Eliminar”. El rango completo (Pmín, Pmáx) debe incuirse en la lista de capacidad.
Activo durante cálculos
LDR Durante los cálculos de Flujo de Carga, el generador PV chequea continuamente si la potencia reactiva Q necesaria para garantizar el voltaje de nodo V oper, está entre Qmín y Qmáx. Si la curva de capacidad está
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4-108 Guía del Usuario de NEPLAN V5
activa, el programa usa los límites definidos en esta curva.
Máquina Sincrónica - Operacional
Nombre Nombre del elemento. Tipo FC LDR Tipo de nodo para cálculos de Flujo de Carga
Valores posibles: • "PQ": Nodo P,Q. Es obligatoria la entrada de los
valores “PGen” y “QGen” (ver abajo). • "PV": Nodo P,V Es obligatoria la entrada de los
valores “Voper” y “PGen” (ver abajo). • “SL”: Nodo Slack. Es obligatoria la entrada del
valor “V oper” (ver abajo). El ángulo del voltaje se ajusta en 0.
• “PC”: Nodo P,C. Es obligatoria la entrada de “PGen” y “Cosphi oper” (ver abajo).
Modo de Operación
() Basado en datos operacionales, el modo de operación indica si la máquina sincrónica está trabajando como generador o como motor, y si está sobre- o sub-excitada.
V oper LD Cantidad de voltaje en % referido a Vn, si el tipo-FC es “PV” o “SL”. El generador será regulado por voltaje.
Vw oper LMDR Ángulo del voltaje en grados, si el tipo-FC es “SL”. PGen LMDR Entrada de potencia activa en MW, si el tipo-FC es
“PV”, “PQ” o “PC”. Para potencia de generación, el valor de P debe ser positivo; para cargas debe ser negativo. Este valor será multiplicado por el factor de escalamiento para obtener y tomar la potencia operacional Poper.
QGen LMDR Entrada de potencia reactiva en Mvar, si el tipo-FC es “PQ”. Valores positivos significan generación de potencia reactiva capacitiva (generador sobreexcitado); valores negativos significan consumo de potencia reactiva capacitiva (generador subexcitado). Este valor será multiplicado por el factor de
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-109
escalamiento para obtener y tomar la potencia operacional Qoper.
Fact. Escalam. Efectivo P
LMDR Indica el factor de escalamiento total para la potencia activa de la máquina sincrónica. Se calcula por medio del producto del factor de escalamiento de la red, de la zona y del asignado para P: feP=frP*fzP*faP
Fact. Escalam. Efectivo Q
LMDR Indica el factor de escalamiento total para la potencia reactiva de la máquina sincrónica. Se calcula por medio del producto del factor de escalamiento de la red, de la zona y del asignado para Q: feQ=frQ*fzQ*faQ
Valores escalados
LMDR Para tipos-FC PV, PQ y PC, se indica la potencia activa efectiva P generada o consumida. Para tipos-FC PQ, adicionalmente se indica la potencia reactiva efectiva Q generada o consumida. Los valores escalados Poper y Qoper se calculan con PGen y QGen y los factores de escalamiento respectivos: Poper = PGen* feP ; Qoper = QGen* feQ
Nodo Control. Remotam.
LDR Nodo a ser regulado (control remoto), en caso de que la máquina sea un generador regulador de voltaje (Tipo FC: PV). Si el campo se deja vacío, el voltaje del nodo del generador se regulará. El control remoto sólo es válido para nodos que estén conectados al generador a través de algún elemento. En el caso de transformadores tridevanados, el control remoto sólo es válido para generadores que estén conectados en el nodo secundario. El nodo terciario no deberá tener carga ni generación (I3 = 0.0 A).
Estatis LDR El estatismo en Hz/MW del generador puede ingresarse aquí. El estatismo S se define como se indica a continuación: Estatismo: S = -(f0 – f’) / (Poper – P’) Poper: Valor escalado para la potencia activa P’: Potencia activa calculada para la frecuencia de
operación f f0: Frecuencia nominal del sistema en Hz. f’: Frecuencia de operación en Hz. La potencia activa calculada a la frecuencia de operación f´es P´ = P0 + (f0 – f) / S. La frecuencia de
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4-110 Guía del Usuario de NEPLAN V5
operación f´ se puede ingresar en los parámetros de cálculo de Flujo de Carga.
Porc. de Slack
LDR Porción de la potencia activa slack, en %, que puede ser generada o consumida por la máquina sincrónica. Este valor sólo se tiene en cuenta si el Flujo de Carga se calcula con slack distribuído o con control de intercambio de área (ver "Parámetros de Cálculo de Flujo de Carga). La suma de todos los porcentajes de Slack en la red o zona/área puede ser diferente al 100%. En este caso, el programa escala internamente el porcentaje slack de forma proporcional, de modo que la suma efectiva sea el 100%.
Qpv LDR En un nodo PV (con o sin control remoto), es la porción de la potencia reactiva, en %, que debe ser generada o consumida por esta máquina, en el caso de que hayan varias máquinas regulando el voltaje del mismo nodo (ver abajo). La suma de los porcentajes Qpv en un nodo regulado puede ser diferente al 100%. En este caso, el programa escala internamente el porcentaje slack de forma proporcional, de modo que la suma efectiva sea el 100%.
Control del Cosphi (Tipo-FC "PC") Cosphi oper LDR Valor del Cosphi del generador para las siguientes
opciones de “Control del Cosphi”: • Cosphi oper permanece constante para la opción
“Cos(phi) constante". • Cosphi oper se toma como valor inicial para las
opciones "Potencia Reactiva" y "Potencia Reactiva/activa".
Capacitivo LDR La casilla de chequeo "Capacitivo" permite seleccionar entre operación inductiva o capacitiva.
Cos(phi) constante
LDR La entrada de control "Cosphi oper" es constante.
Curva Caract Cos(phi)
LDR El valor de “Cosphi oper” cambia dependiendo de la potencia activa, de acuerdo a la curva característica (ver Curva Característica del Cosphi).
Potencia Reactiva
LDR Si el valor del voltaje de nodo correspondiente llega a ser mayor que su valor máximo V máx, el valor de “Cosphi oper” se modifica de tal forma que la máquina síncrona baje la producción de potencia reactiva incrementando respectivamente el consumo de potencia reactiva inductiva. El “Cosphi oper” no
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-111
deberá estar por fuera del rango definido por los valores límite "Cosphi mín" y "Cosphi máx".
Potencia Reactiva / Activa
LDR El comportamiento es igual al indicado en “Potencia Reactiva”. Si "Cosphi oper" no se puede ajustar, la potencia activa se reduce de forma tal, que el voltaje en el nodo no exceda Vmáx.
Máquina Sincrónica – Factores de Escalamiento
Modo de Operación
LMDR Indica si la máquina sincrónica trabaja como generador o como motor, dependiendo del signo de la potencia activa P. Para modo generador, P es positiva; para modo motor, P es negativa.
Factor de escalamiento de la red
LMDR Muestra el factor de escalamiento predefinido de P y Q para la red. Dependiendo del Modo de Operación, éstos serán los factores de escalamiento para generación o carga. Los factores de escalamiento predefinidos se pueden modificar en “Editar Datos - Datos Operacionales” (ver capítulo “Opciones del Menú).
Factor de Escalamiento de Zona
LMDR Muestra los factores de escalamiento predefinidos de P y Q para la zona. Dependiendo del Modo de Operación, éstos serán los factores de escalamiento para generación o carga. Los factores de escalamiento predefinidos se pueden modificar en “Editar Datos - Datos Operacionales” (ver capítulo “Opciones del Menú).
Factor de Escalamiento Asignado
LMDR Muestra los factores de escalamiento de P y Q asignados a esta máquina sincrónica. Es un total de los factores de escalmiento asignados definidos por el usuario (ver abajo).
Factor de escalamiento efectivo
LMDR Muestra los factores de escalamiento de P y Q para esta máquina sincrónica. Es el producto de todos los factores de escalamiento: fe=fr*fz*fa
Asignar Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario Tabla LMDR El usuario tiene la posibilidad de asignar uno o más
factores de escalamiento definidos por el usuario. Cada factor definido por el usuario puede estar compuesto por un factor constante (factor P, factor Q) y un factor dependiente del tiempo (características o
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4-112 Guía del Usuario de NEPLAN V5
curvas). Si en la tabla hay varios factores de escalamiento definidos por el usuario, se debe calcular un factor total con la ayuda del porcentaje. Este porcentaje se puede definir directamente en la tabla, teniendo en cuenta que el total no debe exceder el 100%. Es por eso que es necesario disminuir primero un porcentaje antes de incrementar otro. El total de todos los factores asignados definidos por el usuario se muestra en los campos “Factor de Escalamiento Asignado”, y se calcula como se indica a continuación:faP= p1 * factorP1 + p2 * factorP2 + … faQ= p1 * factorQ1 + p2 * factorQ2 + … p = Porcentaje Para simulaciones con el módulo “Flujo de Carga con Perfiles de Carga”, el factor de escalamiento dependiente del tiempo se incluye en la ecuación: faP= p1 * factorP1 * factorP_t1(t) + p2 * factorP2 * factorP_t2(t) + … faQ= p1 * factorQ1 * factorQ_t1(t) + p2 * factorQ2 * factorQ_t2(t) + …
Insertar LMDR Inserta en la tabla un factor dependiente del tiempo, el cual se puede seleccionar de una lista de todos los factores definidos.
Remover LMDR Remueve de la tabla el factor de escalamiento marcado.
Definir factores de escalamiento
LMDR Entra al Editor de Factores de Escalamiento, donde el usuario puede definir Factores de Escalamiento y curvas características dependientes del tiempo (ver capítulo “Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario” en la página 4-169).
Mostrar característica
LMDR Muestra las curvas características dependientes del tiempo del Tipo de Factor de Escalamiento marcado en la tabla.
Máquina Sincrónica – Dinámica
Nombre Nombre del elemento Vr SMHPD Voltaje nominal en kV. Sr SMHPD Potencia nominal MVA. Modelo D Indica el modelo de la máquina sincrónica para
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-113
simulación dinámica. Los posibles modelos son: - Clásico - Transitorio - Subtransitorio
Tipo Rotor D Indica el tipo de rotor de la máquina sincrónica. H D Constante de inercia del generador y la turbina. D D Amortiguamiento mecánico en MW/Hz. R D Resistencia del estator. R(2) D Resistencia de secuencia negativa del estator. Se
necesita para cálculos dinámicos de cortocircuito asimétrico.
Reactancias de la Máquina Xd D Reactancia sincrónica de eje d en % con respecto a Sr
y Vr. Xq D Reactancia sincrónica de eje q en % con respecto a Sr
y Vr. Xd' D Reactancia transitoria de eje d (no saturada) en % con
respecto a Sr y Vr. Xq' D Reactancia transitoria de eje q (no saturada) en % con
respecto a Sr y Vr. Xd" D Reactancia subtransitoria de eje d (no saturada) en %
con respecto a Sr y Vr. Xq" D Reactancia subtransitoria de eje q (no saturada) en %
con respecto a Sr y Vr. Xc D Reactancia característica en % con respecto a Sr y Vr.
Este valor se utiliza para calcular los valores del campo. Si Xc es desconocida, se ajusta Xc = Xp.
Xl D Reactancia de dispersión del estator o reactancia de Potier en % con respecto a Sr y Vr.
Constantes de Tiempo Tipo D Indica si las constantes de tiempo se ingresan para
circuito abierto o para cortocircuito. Se calculan los valores correspondientes.
Tdo' D Constante de tiempo transitoria de circuito abierto de eje d, en s.
Tqo' D Constante de tiempo transitoria de circuito abierto de eje q, en s.
Tdo" D Constante de tiempo subtransitoria de circuito abierto
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-114 Guía del Usuario de NEPLAN V5
de eje d, en s. Tqo" D Constante de tiempo subtransitoria de circuito abierto
de eje q, en s. Td' D Constante de tiempo transitoria de cortocircuito de eje
d, en s. Tq' D Constante de tiempo transitoria de cortocircuito de eje
q, en s. Td" D Constante de tiempo subtransitoria de cortocircuito de
eje d, en s. Tq" D Constante de tiempo subtransitoria de cortocircuito de
eje q, en s.
Para máquinas de polos salientes, se debe ajustar qq x'x = y/o 0'Tq0 = .
Máquina Sincrónica – Saturación (D) Los parámetros de saturación se pueden ingresar para el eje d y el eje q.
Saturación D Indica si en los cálculos se toma en cuenta la saturación
Tipo D Indica si la saturación estará definida por las corrientes de campo Ia, Ib, Ic o por los parámetros A y B (ver abajo). Siempre se debe ingresar el valor de Ia. Los valores posibles son: -- Corrientes de Campo Ia, Ib, Ic o – Parámetros A, B Los valores correspondientes son calculados.
Ia D Corriente de excitación en A del entrehierro, en la característica del entrehierro, a voltaje nominal. Este valor siempre se debe entrar, aún si la saturación está definida por los parámetros A y B.
Ib D Corriente de excitación en A en la característica de circuito abierto, a voltaje nominal (ver abajo).
Ic D Corriente de excitación en A en la característica de circuito abierto a 120% del voltaje nominal (ver abajo).
A, B D Parámetros o factores de saturación (ver abajo). La saturación de una máquina sincrónica está definida por su característica de circuito abierto. La gráfica se describe por medio de los parámetros Ia, Ib e Ic del entrehierro y la característica de circuito abierto:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-115
Característica de entrehierro
Característica de circuito abierto
voltaje en terminales
120 %
100 %
Corriente de campo I a I b I c
0 %
0
Fig. 4.32 Característica del Entrehierro y Circuito Abierto Con estas corrientes Ia, Ib e Ic, se pueden calcular los factores de saturación A y B, los cuales se emplean para reproducir la característica de circuito abierto de forma aproximada.
( )( )8.01 −− ⋅+•= vB
oEntrehierrabiertoCircuito eAII
con ( )( )aca
ab
I.IIII
A⋅−⋅
−=
21
2
y ( )
−⋅⋅−
•=ab
ac
II.I.I
lnB21
215
Máquina Sincrónica - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Máquina Sincrónica - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-116 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Máquina Sincrónica – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Máquina Sincrónica - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción puede encontrarse en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripciópn se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Porcentajes de Potencia Reactiva para Generadores PV La suma de todos los porcentajes de Q para un nodo PV no necesariamente debe ser igual al 100%. El programa calcula proporcionalmente el factor del porcentaje efectivo.
Q pv = 50% (50*100/120=41.7%)
Q pv = 30% (30*100/120=25%)
Q pv = 40% (40*100/120=33.3%)
Nodo PV
G
G
G
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-117
Q pv = 50% (50*100/120=41.7%)
Q pv = 30% (30*100/120=25%)
Q pv = 40% (40*100/120=33.3%)
Nodo PV, Control Remoto
G
G
G
Límites de P y Q de la Máquina Los límites se deben ingresar de la siguiente manera:
0
P mín P máx
Motor Generador
0
Q mín Q máx
Subexcitado Sobreexcitado
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-118 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Curva Característica del Cosphi (MS)
Cosphi mín
Cosphi máx
P máxP mín P lim
Cosphi oper
P
Fig. 4.33 Curva Característica del Cosphi
Descripción del Modelo (CC) (MS)
R
X
Fig. 4.1 Modelo de una Máquina Sincrónica para Cálculos de Cortocirciuito Los parámetros del modelo de secuencia positiva, negativa y cero se calculan como se indica a continualción: Secuencia Positiva Secuencia Negativa R = Rf R = Rf X = xd"·Vr²/(100·Sr) X = x(2)·Vr²/(100·Sr)
Secuencia Cero R = Rf + 3·RE X(0) = x(0)·Vr²/(100·Sr) X = X(0) + 3·XE
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-119
El parámetro RG (resistencia) se ajusta en función de Vr y Sr, de acuerdo a la norma IEC (RG del Diálogo de Entrada de Datos sólo se usa para el cálculo de iDC y sólo si RG es diferente de 0): Rf = 0.05·Xd" (para Vr > 1 kV and Sr >= 100 MVA) Rf = 0.07·Xd" (para Vr > 1 kV and Sr < 100 MVA) Rf = 0.15·Xd" (para Vr <= 1 kV)
Comentarios: Según la norma IEC, la impedancia Z =R+j·X se multiplica por el factor K: IEC909 (1988) Si el generador es parte de una unidad generadora:
r
máx
xdc
Kϕsin1 " ⋅+
=
IEC60909 Si el cortocircuito se alimenta directamente desde el generador sin transformador:
( ) r
máx
rGr
n
xdc
pVVV
Kϕsin11 " ⋅+
⋅+⋅
=
Si el generador es parte de una unidad generadora con cambiador de tap bajo carga:
rGT
máx
rTHV
rTLV
rG
n
xxdc
VV
VV
Kϕsin1 "2
2
2
2
⋅−+⋅⋅=
Si el generador es parte de una unidad generadora sin cambiador de tap bajo carga:
( ) ( )rG
máxT
rTHV
rTLV
rGrG
n
xdc
pVV
pUVV
Kϕsin1
11 " ⋅+
⋅±⋅⋅+⋅
=
Cuando se calcula la corriente de cortocircuito mínima, la reactancia de todos los generadores de excitación compuesta (Ikk≠0) se ajusta a Xdk=Vr/(√3·Ikk). Los parámetros Vfmáx/Vfr, xd sat. y “Tipo Rotor” se necesitan para calcular el valor λ (lambda) o la corriente de estado estable IrIk ⋅= λ . Ir representa la corriente nominal. La corriente de interrupción se calcula como Ia=µ·Ik". El factor µ se define como una función del retardo mínimo tmín de los interruptores (este parámetro se ingresa en la ventana de parámetros de cálculo del módulo de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-120 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Cortocircuito) y de la relación Ik"/Ir. El factor µ no se calculará si en el campo de entrada respectivo se ingresa un valor diferente de cero (0) (sólo es válido en casos especiales, ver norma IEC/VDE / 2 /).
Constantes de Tiempo Las siguientes relaciones son válidas para las constantes de tiempo: Td0' + Td0" = xd/xd' * Td' + (1 - xd/xd' + xd/xd") * Td" Td0' * Td0" = xd/xd" * Td' * Td" y Tq0' + Tq0" = xq/xq' * Tq' + (1 - xq/xq' + xq/xq") * Tq" Tq0' * Tq0" = xq/xq" * Tq' * Tq"
Descripción de los Modelos Dinámicos Se tienen 3 modelos disponibles para simulaciones dinámicas de máquinas sincrónicas: (1) Modelo Clásico (2) Modelo Transitorio (3) Modelo Subtransitorio El modelo adecuado a seleccionar está determinado por los datos existentes o por la importancia de la máquina para un evento de falla en particular. Entre más grande sea la máquina sincrónica en cuestión y más cerca esté en términos eléctricos de la falla calculada, más alta debe ser la precisión del modelo seleccionado de la máquina. Para máquinas muy lejanas o menos importantes se pueden seleccionar modelos más simples.
Modelo Clásico El modelo clásico consta de una fuente de voltaje constante seguida de una impedancia constante, z.
z v e
i k
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-121
Fig. 4.35 Modelo Clásico para Análisis Dinámico La magnitud y el ángulo del voltaje complejo e, son constantes. La impedancia z es
'jxrz da +=
Para xd’ se usa el valor saturado. El valor saturado de xd’ también se puede calcular en Prost a partir del valor no saturado (ver “Máquina Sincrónica – Saturación (D)” en la página 4-114). El ángulo delta del voltaje e se determina a partir de la ecuación de oscilación (en por unidad)
em0
D2
2
0mm
dtd
ωK
dtd
ωH2 −=δ⋅+δ⋅⋅
⋅= *ie Realme
El torque mecánico mm se puede determinar a través de un sistema regulador de velocidad. La constante de inercia se puede calcular a partir del momento de inercia GD2.
]kVA[N
]tm[22
]min[]s[ S
GD60
n
21=H
21⋅
⋅π⋅
−
Datos requeridos para el modelo clásico: Sn Potencia compleja nominal Vn Voltaje nominal ra Resistencia del estator xd' Reactancia transitoria de eje directo H Constante de inercia KD Constante de amortiguamiento
Modelo Transitorio El modelo transitorio es un modelo simple, en el cual, además de la ecuación de oscilación (ver modelo clásico), también se tienen en cuenta los efectos transitorios de los ejes directo y en cuadratura. El voltaje de campo Vfd se puede modificar a través de un regulador de voltaje automático. El circuito corresponde al del modelo subtransitorio sin devanados subtransitorios.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-122 Guía del Usuario de NEPLAN V5
'sT1
Vix'xi'xψ
ψiru
d0
fddddddd
qdad
+
+⋅−+⋅−=
−⋅−=
'sT1
ix'xi'xψ
ψiru
q0
qqqqqq
dqaq
+
⋅−+⋅−=
+⋅−=
dqqde iψiψm ⋅−⋅=
La saturación del campo magnético principal se toma en cuenta a través de las reactancias saturadas. Estas reactancias se pueden ingresar directamente en la pestaña “Parámetros” del Diálogo de Entrada de Datos, o el programa las puede calcular para un punto de operación inicial con las curvas de saturación y las reactancias no saturadas, en la pestaña Parámetros (ver “Máquina Sincrónica – Saturación (D)” en la página 4-114). Las reactancias saturadas permanecen constantes durante la simulación. Los datos requeridos para el modelo transitorio son:
Sn Potencia compleja nominal Vn Voltaje nominal ra Resistencia del estator xl Reactancia de dispersión del estator xd Reactancia sincrónica de eje directo xd' Reactancia transitoria de eje directo Td0’ Constante de tiempo transitoria de circuito abierto de eje directo xq Reactancia sincrónica de eje en cuadratura xq’ Reactancia transitoria de eje en cuadratura Tq0’ Constante de tiempo transitoria de circuito abierto de eje en
cuadratura H Constante de inercia KD Constante de amortiguamiento
Para máquinas de polos salientes se debe ajustar qq x'x = y/o 0'Tq0 = .
Modelo Subtransitorio El modelo subtransitorio representa un modelo completo de la máquina, como se muestra en los siguientes circuitos:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-123
xl xrc rfd xfd
x1d
r1d
xad
i1d
ifd id
vd vfd
-id+ifd+i1d
R=ra
xl
x1q
r1q
xaq
i1q
iq
vq x2q
r2q
i2q -iq+i1q+i2q
R=ra
Fig. 4.36 Modelo Subtransitorio para Análisis Dinámico Se pueden simular modelos más simples al ajustar algunos de estos valores característicos en cero. xad, xfd, rfd y xaq no pueden ser cero. La saturación del campo principal se representa mediante reactancias saturadas xads y xaqs. Durante la simulación, estas reactancias se modifican según el campo principal real. Las ecuaciones en por unidad del modelo subtransitorio son las siguientes:
aqqldad ψixir −⋅+⋅−=V addlqaq ψixir +⋅−⋅−=V
( )
⋅++⋅⋅+⋅+−⋅=
1dfd1dfdrc1dfdfd1d
d"adsad xxxxx
ψxψxixψ
++−⋅=
2q
2q
1q
1qqaqsaq x
ψxψ
i"xψ
ad1ad1d11dfd1fd1d
fdffdadfad1df1dfdffdfd
ψbψaψadtdψ
ubψbψaψadtdψ
⋅⋅⋅
⋅⋅⋅⋅
++=
+++=
aq2aq2q22q2q
aq1aq1q11q1q
ψbψadtdψ
ψbψadtdψ
⋅⋅
⋅⋅
+=
+=
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-124 Guía del Usuario de NEPLAN V5
daqqade iψiψm ⋅−⋅=
Para la ecuación de oscilación, ver el modelo clásico. El eje q adelanta 90o al eje d. Los coeficientes de las ecuaciones diferenciales se calculan a partir de los elementos de circuito. wo es la frecuencia nominal.
( ) 1dfd1dfdrc1dfd
ads
ads
xxxxxxx
x1
1"x⋅++⋅
++=
2q1qaqs
aqs
x1
x1
x1
1"x++
=
( )( )
( )
( )( )
( )
( )
( )0ffd
1dfd1dfdrc
fd1d01ad
1dfd1dfdrc
1dfd0fad
1dfd1dfdrc
fdrc1d011d
1dfd1dfdrc
rc1d01fd
1dfd1dfdrc
rcfd0f1d
1dfd1dfdrc
1drcfd0ffd
ωbxxxxx
xrωb
xxxxxxrω
b
xxxxx
xxrωa
xxxxxxrω
a
xxxxxxrω
a
xxxxxxxrω
a
=
⋅++⋅⋅⋅
=
⋅++⋅⋅⋅
=
⋅++⋅
+⋅⋅−=
⋅++⋅⋅⋅
=
⋅++⋅⋅⋅
=
⋅++⋅+⋅⋅−
=
2q
2q02aq
1q
1q01aq
2q
2q022q
1q
1q011q
xrω
b
xrω
b
xrω
a
xrω
a
⋅=
⋅=
⋅−=
⋅−=
Datos requeridos para el modelo subtransitorio (valores no saturados):
Sn Potencia compleja nominal Vn Voltaje nominal ra Resistencia del estator xl Reactancia de dispersión del estator xc Reactancia característica xd Reactancia sincrónica de eje directo xd' Reactancia transitoria de eje directo xd” Reactancia subtransitoria de eje directo Td0’ Constante de tiempo transitoria de circuito abierto de eje directo
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-125
Td0” Constante de tiempo subtransitoria de circuito abierto de eje directo
xq Reactancia sincrónica de eje en cuadratura xq’ Reactancia transitoria de eje en cuadratura xq” Reactancia subtransitoria de eje en cuadratura Tq0’ Constante de tiempo transitoria de circuito abierto de eje en
cuadratura Tq0” Constante de tiempo subtransitoria de circuito abierto de eje en
cuadratura H Constante de inercia KD Constante de amortiguamiento
Para máquinas de polos salientes se debe ajustar qq x'x = y/o 0'Tq0 = .
Reactancia Característica xc: La reactancia xc es una variable característica adicional requerida para un cálculo más preciso de las variables del campo excitador. Esta reactancia se puede determinar por medición o calcularse a partir de datos de diseño. Para más detalles, ver [2]. Si no se conoce el valor de Xc, la reactancia del estator xl (reactancia de Potier) se usa como valor de defecto
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-126 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Máquina Asincrónica
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Máquina Asincrónica y el modelo correspondiente.
Máquina Asincrónica - Parámetros
Nombre Nombre del elemento Tipo Aplicable sólo a librerías de Máquinas Asíncronas. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Nro. de motores
SMHP Número de motores asincrónicos idénticos en el nodo.
Entrada Ir SMHP Define si la corriente Ir o el Cosphi y la eficiencia se pueden ingresar. Si la casilla de chequeo está activa, se puede ingresar Ir, y la Eficiencia y Sr se calculan. Si la casilla de chequeo no está activa, se deben ingresar el Cosphi y la Eficiencia, y Sr e Ir se calculan.
Vr SMHP Voltaje nominal en kV. Ir SMHP Corriente nominal en kA. Sr SMHP Potencia nominal en MVA. Este valor se calcula con Vr e
Ir. Pr mec SMHP Potencia activa nominal en MW. Desliz. nominal sr
M** Deslizamiento a operación nominal en %. El deslizamiento nominal se debe entrar como valor positivo incluso para operación supersincrónica
Cosphi a Sr y sr
SMHP Factor de potencia cos(phi) a Sr y sr.
Eficiencia a Sr y sr
SMHP Eficiencia a operación nominal.
Pares de polos del estator
SMHP Número de pares de polos del estator
Ia/Ir SMHP Relación de la corriente de rotor bloqueado a la corriente nominal del motor.
Ma/Mr M* Relación del torque de arranque al torque nominal. Mk/Mr M* Relación del torque de frenado al torque nominal. Cosphi arranque
M* Factor de potencia en el arranque
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-127
Modelo transitorio
D Tipo de modelo transitorio para análisis dinámico.
Inicialización Desliz.
D Este parámetro define cómo se lleva a cabo la inicialización del deslizamiento para el análisis dinámico: Mcarga: La potencia del entrehierro (definida en el Flujo de Carga) corresponde al torque de carga dependiente del deslizamiento. Esta opción se debe usar para la representación exacta de la curva de torque de carga o para cálculos de arranque de motores. Flujo de Carga y Mcarga: El deslizamiento inicial se toma del cálculo de Flujo de Carga. La curva de torque de carga dependiente del deslizamiento se multiplica por un factor para que corresponda a la potencia del entrehierro. Esta opción se debe usar cuando el cálculo exacto del deslizamiento a partir del Flujo de Carga es importante y para MAS con doble alimentación. Sólo Flujo de Carga: El deslizamiento inicial se toma del cálculo de Flujo de Carga. No se requiere curva de torque de carga dependiente del deslizamiento. Esta opción se debe usar si el torque de carga es constante, si el torque está siendo controlado por un circuito de control externo o para MAS con doble alimentación.
Factor ANSI
SP Factor ANSI. Permite ingresar el factor que multiplica la reactancia subtransitoria del motor en caso de que el cortocircuito se calcule de acuerdo a ANSI/IEEE. Los factores están dados en la sección 5.4.1 de la norma ANSI/IEEE C37.010-1979. El programa ajusta automáticamente los factores al presionar el botón “Calcular”.
Rm SMHP Resistencia equivalente del motor, en Ohm. Si es 0, se tomará un valor ficticio de acuerdo a la IEC.
Conversor- drive
SMHP Indica si la máquina está siendo alimenta a través de un drive convesor.
Máquina Asíncrona - Operacional
Nombre Nombre del elemento
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-128 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Tipo-FC LMDR Define cómo se modela el motor cuando se encuentra en proceso de arranque : Mcarga: El punto de operación del motor se calcula con la ayuda del torque de carga de operación (ver capítulo “Arranque de Motores”). La potencia consumida depende del torque del motor y del voltaje en terminales. Los parámetros marcados con (M*) o (M**) son necesarios. PQoper: El motor trabaja con potencias constantes Poper y Qoper. Los parámetros marcados con (M*) o (M**) no son necesarios. PC: El motor trabaja con potencia Poper y Cosphi oper constantes. Se puede activar un Control de Cosphi para este tipo FC. Los parámetros marcados como (M*) o (M**) no son necesarios.
Modo de Operación
() Basado en datos operacionales, el modo de operación indica si la máquina asíncrona está trabajando como motor o como generador.
P LMDR Potencia activa consumida en MW. Para operación supersincrónica, este valor debe ser negativo. En la operación normal de la máquina, este valor es positivo. P también se puede calcular a partir de la potencia mecánica de la máquina (ver abajo). Este valor se multiplica por el factor de escalmiento para obtener y tomar la potencia de operación Poper.
Q LMDR Potencia reactiva en Mvar de la máquina. Este valor siempre es positivo. Q se puede calcular también a partir de la potencia mecánica Pmec y Cosphi (ver abajo). Este valor se multiplica por el factor de escalamiento para obtener y tomar la potencia de operación Qoper.
Fact. Escalam. efectivo P
LMDR Indica el factor de escalamiento total para la potencia activa de la máquina asíncrona. Se calcula por medio del producto del factor de escalamiento de la red, de la zona y del asignado para P: feP=frP*fzP*faP
Fact. Escalam. efectivo Q
LMDR Indica el factor de escalamiento total para la potencia reactiva de la máquina asíncrona. Se calcula por medio del producto de la red, de la zona y del factor de escalamiento asignado para Q: feQ=fnQ*fzQ*faQ
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-129
Valores escalados
LMDR Los valores escalados para Poper y Qoper se calculan con P y Q y los factores de escalamiento respectivos: Poper= P* feP; Qoper= Q* feQ
Calcular P y Q
LMDR P y Q se pueden calcular a partir de la eficiencia, el cos(phi) y la Pmec al presionar el botón “Calcular”. El valor de Pmec (Potencia mecánica de la máquina en MW) se puede ingresar aquí. De lo contrario, se debe escoger la opción de que Pmec es igual a la potencia mecánica nominal Pr mec. Opción Pmec: P = Pmec / Eficiencia; Q = P*raízcuadrada(1-cos2)/cos Opción Pmec=Pr mec: P = Pr mec / Eficiencia; Q = P*raízcuadrada(1-cos2)/cos
Control del Cosphi (Tipo-FC "PC") Cosphi oper LDR Valor del Cosphi de la máquina asíncrona, utilizado
para las siguientes opciones de “Control del Cosphi”: • Cosphi oper permanece constante para la opción
"Cos(phi) constante". • Cosphi oper se toma como valor inicial para las
opciones "Potencia Reactiva" y "Potencia Reactiva/Activa ".
Capacitivo LDR La casilla de chequeo "Capacitivo" permite seleccionar entre operación inductiva o capacitiva.
Cos(phi) constante
LDR La entrada de control "Cosphi oper" es constante.
Curva caract. Cos(phi)
LDR "Cosphi oper" cambia dependiendo de la potencia activa según una curva característica (ver “Curva Característica del Cosphi (AM) ” para máquinas asíncronas).
Potencia Reactiva
LDR Si el voltaje de nodo correspondiente llega a ser mayor que su valor máximo Vmáx, el “Cosphi oper” cambia de forma tal que la máquina asíncrona reduce la generación de potencia reactiva, incrementando respectivamente el consumo de potencia reactiva inductiva. El “Cosphi oper” no se puede salir del dominio factible definido por Cosphi mín” y “Cosphi máx”.
Potencia Reactiva /
LDR El mismo comportamiento de la “Potencia Reactiva”. Si “Cosphi oper” no se puede ajustar más allá, la
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-130 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Activa potencia activa se reduce de modo que el voltaje de nodo no exceda Vmáx.
Máquina Asíncrona con Doble Alimentación MAS doble aliment.
LDR Indica si la máquina asíncrona está o no doblemente alimentada.
Ptot LDR Potencia activa total de la máquina en MW. Esta potencia representa la suma de la potencia activa del estator y del rotor. Para generación, este valor será negativo.
Desliz. LDR Deslizamiento de operación en %. Para operación supersincrónica, se debe entrar un valor negativo.
Torque LDR Torque de operación en Nm. Si la máquina está trabajando como generador, este valor debe ser negativo.
Valor a partir del torque de carga
LDR Si se ajusta este parámetro y se entra un torque de carga (como parábola o a manera de punto), el programa tomará el torque de operación a partir del torque de carga, pues el deslizamiento de operación es conocido. El torque de carga es igual al torque eléctrico en el punto de operación de estado estable de la máquina.
Máquina Asincrónica – Factores de Escalamiento
Modo de Operación
LMDR Indica si la máquina asincrónica trabaja como generador o como motor, dependiendo del signo de la potencia activa P. Para modo generador P es positiva; para modo motor, P es negativa.
Factor de escalamiento de la red
LMDR Muestra el factor de escalamiento predefinido de P y Q para la red. Dependiendo del Modo de Operación, éstos serán los factores de escalamiento para generación o carga. Los factores de escalamiento predefinidos se pueden modificar en “Editar Datos - Datos Operacionales” (ver capítulo “Opciones del Menú).
Facto de Escalamiento de Zona
LMDR Muestra los factores de escalamiento predefinidos de P y Q para la zona. Dependiendo del Modo de Operación, éstos serán los factores de escalamiento para generación o carga. Los factores de escalamiento predefinidos se pueden modificar en “Edit Datos- Datos Operacionales” (ver capítulo “Opciones del Menú).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-131
Factor de Escalamiento Asignado
LMDR Muestra los factores de escalamiento de P y Q asignados a esta máquina sincrónica. Es un total de los factores de escalmiento asignados definidos por el usuario
Factor de escalamiento efectivo
LMDR Muestra los factores de escalamiento efectivos de P y Q para la máquina asíncrona. Es el producto de todos los factores de escalamiento: fe=fr*fz*fa
Asignar Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario Tabla LMDR El usuario tiene la posibilidad de asignar uno o más
factores de escalamiento definidos por el usuario. Cada factor definido por el usuario puede estar compuesto por un factor constante (factor P, factor Q) y un factor dependiente del tiempo (características). Si hay varios factores de escalamiento definidos por el usuario en la tabla, se debe calcular un factor total con la ayuda del porcentaje. Este porcentaje se puede definir directamente en la tabla, teniendo en cuenta que el total no debe exceder el 100%. Es por eso que es necesario disminuir primero un porcentaje antes de incrementar otro. El total de todos los factores asignados definidos por el usuario se muestra en los campos “Factor de Escalamiento Asignado” y se calcula como sigue: faP= p1 * factorP1 + p2 * factorP2 + … faQ= p1 * factorQ1 + p2 * factorQ2 + … p = Porcentaje Para simulaciones con el módulo “Flujo de Carga con Perfiles de Carga”, el factor de escalamiento dependiente del tiempo se incluye en la ecuación: faP= p1 * factorP1 * factorP_t1(t) + p2 * factorP2 * factorP_t2(t) + … faQ= p1 * factorQ1 * factorQ_t1(t) + p2 * factorQ2 * factorQ_t2(t) + …
Insertar LMDR Inserta en la tabla un factor de escalamiento dependiente del tiempo, el cual se puede seleccionar de una lista de todos los factores definidos.
Remover LMDR Remueve el factor de escalamiento marcado de la tabla.
Definir factores de escalamient
LMDR Entra al Editor de Factores de Escalamiento, donde el usuario puede definir factores de escalamiento y curvas características dependientes del tiempo (ver
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-132 Guía del Usuario de NEPLAN V5
o capítulo “Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario” en la página 4-169).
Mostrar característica
LMDR Muestra las curvas características dependientes del tiempo del Tipo de Factor de Escalamiento marcado en la tabla.
Máquina Asíncrona - Límites
Nombre Nombre del elemento Tipo FC LMDR Define cómo se modela el motor cuando se encuentra
en el proceso de arranque: Mcarga: El punto de operación del motor se calcula con la ayuda del torque de carga de operación (ver capítulo “Arranque de Motores”). La potencia consumida depende del torque del motor y del voltaje terminal. Los parámetros marcados con (M*) o (M**) son necesarios. Pqoper: El motor trabaja con potencias constantes Poper y Qoper. Los parámetros marcados con (M*) o (M**), no son necesarios. PC: El motor trabaja con potencia Poper y Cosphi oper constantes. Se puede activar un Control de Cosphi para este tipo FC. Los parámetros marcados con (M*) o (M**) no son necesarios.
P mín LDR Potencia activa mínima permitida en MW. Si la máquina asincrónica trabaja como carga, Pmín es un valor positivo y representa la cantidad mínima de potencia activa que la carga va a consumir. Si la máquina asíncrona trabaja como generador, Pmín es un valor negativo y representa la cantidad máxima de potencia activa que la máquina puede generar.
P máx LDR Potencia activa máxima permitida en MW. Si la máquina asincrónica trabaja como carga, Pmáx es un valor positivo y representa la cantidad máxima de potencia activa que la carga va a consumir. Si la máquina asíncrona trabaja como generador, Pmáx es un valor negativo y representa la cantidad
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-133
mínima de potencia activa que la máquina debe generar.
P lim LDR Punto de cambio de la curva característica. Cosphi máx LDR Máximo Cosphi del dominio factible de "Cosphi oper". La
casilla de chequeo "Capacitivo" permite seleccionar entre operación inductiva y capacitiva.
Cosphi mín LDR Mínimo Cosphi del dominio factible de "Cosphi oper". La casilla de chequeo "Capacitivo" permite seleccionar entre operación inductiva y capacitiva.
Máquina Asíncrona – Modelo Los datos ingresados en la pestaña Modelo sólo se utilizan para cálculos de Arranque de Motores y Flujo de Carga. Para más información sobre el cálculo del Arranque de Motores, ver el capítulo respectivo. Hay dos posibilidades para calcular el modelo de arranque de la máquina asíncrona. La primera es una forma simplificada, pues la resistencia del rotor R2(s) y la reactancia de dispersión X2(s) se calculan para s = 1 y s = sr, y se interpolan linealmente entre los dos puntos. La segunda posibilidad es ingresar curvas predefinidas para M/Mr e I/Ir lo más precisas posible (curvas dadas por el fabricante). R2 y X2 se pueden calcular para cada punto a partir de los valores ingresados. R2 y X2 se interpolan linealmente entre estos puntos ingresados. Al utilizar estas curvas exactas de R2 y X2 para el modelo de la máquina asíncrona, el torque electromagnético Me y la corriente I se pueden calcular para cada deslizamiento posible s. Es por eso que esta pestaña Modelo sólo es necesara para la segunda, que es la posibilidad más precisa para calcular el modelo. La primera posibilidad es estándar y se realiza automáticamente. Impedancias del Circuito Equivalente R1/Zr M Relación de la resistencia en el lado del estator a Zr. X1/Zr M Relación de la reactancia de dispersión en el lado del
estator a Zr. Xh/Zr M Relación de la reactancia principal a Zr. Valores Nominales Vr SMHP Voltaje nominal en kV, ingresado en la pestaña
Parámetros. Ir SMHP Corriente nominal en kA, ingresada en la pestaña
Parámetros.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-134 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Mr M Torque nominal en Nm. Zr M Impedancia nominal en Ohm, calculada con Vr e Ir. Datos de Entrada de la Tabla de Máquinas Asíncronas Insertar Se inserta una nueva fila en la tabla. Eliminar Las filas marcadas en la tabla se eliminarán. Calcular M Al presionar este botón, R2/Zr y X2/Zr se calculan
para cada deslizamiento que tenga la casilla “Calc. R2, X2” activada. Se usa m/Mr e I/Ir.
Ordenar Los datos de entrada de la tabla se ordenan de acuerdo al deslizamiento.
Dibujar Muestra las curvas predefinidas (basadas en M/Mr e I/Ir) y calculadas (basadas en X2/Zr(s) y R2/Zr(s)) para la corriente I(s), el torque electromagnético Me(s), el Cosphi(s) y el torque de carga Ml(s).
s M Deslizamiento M/Mr M Relación del torque electromagnético al torque
nominal. I/Ir M Relación de la corriente a la corriente nominal. Cosphi Cos(phi), no es necesario para el cálculo de R2/Zr y
X2/Zr. R2/Zr M Relación de la resistencia del rotor a Zr. X2/Zr M Relación de la reactancia de dispersión a Zr. Calc. R2,X2 M Casilla de chequeo, define si R2 y X2 se deben
calcular cuando se presiona el botón “Calcular”. Librería Tipo característico
M Los datos de entrada de la tabla (característica de la máquina) pueden importarse de o exportarse a librerías. Al presionar el botón “…”, se puede escoger un tipo de característica existente en la librería seleccionada.
Exportar a librería
M Los datos de entrada de la tabla (característica de la máquina) pueden exportarse a una librería al presionar este botón. En el campo de texto se debe ingresar un nombre para la característica.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-135
Circuito Equivalente para Cálculos de Arranque de Motores y Flujo de Carga El circuito equivalente de una máquina asíncrona para cálculos de Arranque de Motores y Flujo de Carga se muestra a continuación (sólo para el parámetro “Tipo FC” igual a Mcarga):
R2(s)/s
X2(s)
Xh
R1 X1
Fig. 4.37 Circuito Equivalente de la Máquina Asíncrona Las impedancias del circuito equivalente se calculan con la ayuda de los valores de entrada de la pestaña Parámetros: X1 = k·(Ir/Ia) 0.26 < k < 0.55, por defecto k=0.5; Xh = 1.0 / (sin(ϕ) - cos(ϕ) · ((Mk/Mr) - √((Mk/Mr) 2 - 1.0)) R1 = ha - (Ir/Ia)2·(Ma/Mr) · η · cos(ϕ) / (1.0 - sr) R2(s=1) = Xh2·(ha - R1) / hb X2(s=1) = Xh · hc / hb R2(s=sr) = Xh2 · (cos(ϕ) - R1) · sr / hd X2(s=sr) = Xh · ((X1 - sin(ϕ)) · (sin(ϕ) - X1 - Xh) - (R1 - cos(ϕ)) 2 / hd
ha = (Ir/Ia) · cos(ϕan)
hb = (ha - R1) 2 + ((Ir/Ia) · sin(ϕan) - X1 - Xh) 2 hc = (X1 - (Ir/Ia) · sin(ϕst)) · ((Ir/Ia) · sin(ϕst) - X1 - Xh) - (R1 - (Ir/Ia) · cos(ϕst)) 2 hd = (cos(ϕ) - R1) 2 + (sin(ϕ) - X1 - Xh) 2
Donde:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-136 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Cos(ϕ): Factor de potencia nominal Cos(ϕst): Factor de potencia de rotor bloqueado Mr, Mk, Ma: Torque nominal, de frenado y de rotor bloqueado Ir, Ia: Corriente nominal y de rotor bloqueado η: Eficiencia s, sr: Deslizamiento y deslizamiento nominal
Consideración de la Saturación y las Corrientes de Eddy La saturación de la reactancia de dispersión X2 y las pérdidas por corrientes de Eddy en R2 se tienen en cuenta en el circuito equivalente, de la siguiente forma: Sin datos de entrada en la tabla de la pestaña Modelo: Durante el arranque, la resistencia R2 y la reactancia X2 se interpolan linealmente entre los puntos R2(s=1) y R2(s=sr) y entre los puntos X2(s=1) y X2(s=sr). El cálculo de estos valores a partir de los datos de entrada del motor, se presenta más arriba. Esta representación del motor conduce a un resultado más seguro. Con datos de entrada en la tabla de la pestaña Modelo: Para obtener resultados más precisos, el usuario tiene la posibilidad de ingresar una secuencia de resistencias y reactancias de dispersión del rotor R2 y X2, en función del deslizamiento s. Debido a que es difícil saber los valores de R2 y X2 en función del deslizamiento, el usuario puede ingresar valores para el torque electromagnético Me, la corriente I y el Cosphi en función del deslizamiento (Curvas dadas por el fabricante -> curvas predefinidas). Con estos valores, el programa calcula R2 y X2 para cada deslizamiento dado, cuando se presiona el botón “Calcular”. Para cada deslizamiento entre los valores dados, el programa interpola linealmente R2 y X2 para obtener un modelo completo. Para comparar las curvas calculadas con las del fabricante (predefinidas), es posible mostrar las dos curvas en el mismo diagrama (botón “Calcular”).
Máquina Asíncrona con Doble Alimentación Los parámetros de una máquina asíncrona con doble alimentación se calculan de la misma forma que los de la máquina asíncrona convencional (ver arriba). El circuito equivalente es:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-137
R2(s)/s X2(s)
Xh
R1 X1
V2/s V1
I1 I2
El voltaje en el rotor, V2, es inducido por el conversor. El conversor tiene una frecuencia tal, que cuando se superpone a la velocidad del rotor, resulta en un campo rotatorio sincrónico en el entrehierro. Las ecuaciones son:
( )( ) 21111 IXjIXXjRV hh ⋅⋅+⋅+⋅+=
( ) 222
22 IXXj
sRIXhj
sV
h ⋅
+⋅++⋅⋅=
Potencia en el estator: ( )*
111 Re3 IVP ⋅⋅= Potencia en el rotor: ( )*
222 Re3 IVP ⋅⋅=
Pérdidas en el estator: 2111 3 IRPl ⋅⋅=
Pérdidas en el rotor: 2222 3 IRPl ⋅⋅=
Torque : )1(0
2121
sPPPP
T ll
−⋅−−+
=ω
s : Deslizamiento, ω0: Velocidad angular
sincrónica El programa calcula el voltaje del rotor V2 (Flujo de Carga, Arranque de Motores) teniendo en cuenta el voltaje V1 del estator, el deslizamiento, el torque y la potencia activa total Ptot = P1+P2 (suma de las potencias activas del estator y el rotor). Al conocer V2, el punto de operación de la máquina asíncrona con doble alimentación está definido. El deslizamiento, el torque y la potencia activa total se deben entrar con la mayor precisión posible con el fin de encontrar una solución para V2. No se puede encontrar una solución clara para V2. El programa toma la solución que conduce al mejor cosphi visto desde la red. Las máquinas asíncronas con doble alimentación sólo se pueden arrancar en el módulo Análisis Dinámico y no en el módulo Arranque de Motores.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-138 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Modelo para Estabilidad Transitoria Las ecuaciones por unidad se determinan de la misma forma que para las máquinas síncronas en los ejes d y q. Hay ecuaciones de voltaje, de flujo y de oscilación. Ecuaciones de voltaje
τψ
ψd
dirv q
dqq1
1111 +−⋅=
τψ
ψd
dirv d
qdd1
1111 ++⋅=
( )τψ
ψωd
dirv q
dqq2
22222 1 +⋅−−⋅=
( )τ
ψψω
dd
irv dqdd
222222 1 +⋅−+⋅=
vq2 y vd2 son cero para máquinas jaula de ardilla. En el modelo de tercer orden (ver parámetro “Modelo Transitorio”), se desprecian los términos diferenciales del flujo del estator ψd1 y ψq1. El modelo de primer orden desprecia todos los términos diferenciales en las ecuaciones de voltaje. Ecuaciones de flujo
2qh1q11q ilil ⋅+⋅=ψ 2dh1d11d ilil ⋅+⋅=ψ 1qh2q22q ilil ⋅+⋅=ψ 1dh2d22d ilil ⋅+⋅=ψ
Ecuaciones de oscilación ( )2d1q2q1d
12
he l
lm ψ⋅ψ−ψ⋅ψ⋅=
Le2
H mm=d
d−
τω
⋅τ
con h111 xx=xl += σ h222 xx=xl += σ
( ) 2h2121h211212 xxxxxxxx=xl −⋅=+⋅+⋅= σσσσ
rH H2 ω⋅⋅=τ
Máquina Asíncrona - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-139
Máquina Asíncrona - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Máquina Asíncronna – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Máquina Asíncronna – Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7. Dispositivo de Arranque
Arranque M** Indica si la máquina entrará en proceso de arranque o no durante los cálculos de Arranque de Motores.
t arranq M** Tiempo en segundos para el arranque del motor. Equipo de arranque
M** Equipo de Arranque: Valores posibles: - Directo: Arranque Directo. - YD: Arranque Delta – Estrella. - Z estat.: Impedancia de arranque. - R rotor: Resistencia de arranque de rotor. - Transformador: Arranque con autotransformador. - C: Arranque con compensación.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-140 Guía del Usuario de NEPLAN V5
t suiche, s suiche
M** Hay dos opciones para excluir (bypass) el dispositivo de arranque. Se puede suichear al alcanzar un cierto tiempo o un cierto deslizamiento en %. Cuando se suichea después de cierto tiempo, se tiene en cuenta el retardo del arranque tarranq. El tiempo de suicheo será por lo tanto t = tarranq + tsuiche. Si el arranque es directo, este valor no tiene importancia.
Transformador Vr1, Vr2 M** Voltaje nominal del transformador en los lados primario y
secundario, en kV. Estos datos sólo son relevantes en el Arranque por Transformador.
Sr M** Potencia nominal del transformador en MVA. Este dato sólo es relevante en el Arranque por Transformador.
R, Zcc M** Pérdidas en el cobre y voltaje de cortocircuito, en %. Estos datos sólo son relevantes en el arranque por Transformador.
Z del Estator Rs M** Parte real de la impedancia de arranque, en Ohm. Este
dato sólo es importante cuando el dipositivo de arranque sea del tipo "Z estator".
Xs M** Parte imaginaria de la impedancia de arranque en Ohm. Este dato sólo es importante cuando el dipositivo de arranque sea del tipo "Z estator".
R del Rotor Rr M** Resistencia de arranque, en ohm. Este dato sólo es
relevante en el Arranque por Resistencia "R rotor". C Arranque Qc M** Potencia reactiva en kvar, que será compensada al
voltaje Vn. Este dato sólo es necesario en el Arranque por Capacitor. La capacitancia C, la cual será insertada en paralelo con el motor, es: C = Qc / Vn2
Cascada n cascada M** Reducción gradual de los valores de C, Rr o Zs (Rs,Xs)
durante el arranque, en caso de que el tipo de arranque sea "C", "R rotor" o "Z estator" (el adecuado para el
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-141
motor). Los valores se modificarán de la siguiente forma:Ci = C - (i - 1) * C / n Rri = Rr - (i - 1) * Rr / n Zsi = Zs - (i - 1) * Zs / n La índice i (variable que “fluye” o cascada i) se inicia en 1 y se incrementa en 1 durante el arranque, y alcanza el valor n hasta la expiración del tiempo "t suiche" o hasta que caiga por debajo del deslizamiento "s suiche". El rando entre ellos se interpola linealmente.
Carga Mecánica
H M** Constante de inercia J M** Momento de inercia en kgm². Torque de Carga Dado como M** La característica de torque de carga se puede definir
como una tabla o como coeficientes de una parábola. Tabla M** La tabla se puede escoger de una librería. Parábola M0, M1, M2 M** Parámetros de la característica cuadrática de carga en el
arranque (Parábola): Mcarga(s)=M0+M1*(1-s)+M2*(1-s)² en Nm (s: deslizamiento) o con respecto al torque nominal del motor (ver abajo).
Nm M** Da las unidades del torque de la carga: Nm (Casilla de chequeo marcada) o con respecto al torque nominal del motor.
Datos de Entrada de la Tabla de Carga s, M carga M** El torque de carga se puede ingresar como una tabla
con puntos definidos por el usuario. Comentario: El torque de carga se define mediante la ecuación: Ml = M0 + (1 - s) · M1 + (1 - s) 2 · M2 (parábola) o Ml = Ml(s) (característica (datos de entrada de la tabla)) La entrada de Ml(s) es más significante que la entrada de M0, M1 y M2. Cálculo de Caída de Voltaje: Todos los valores marcados con (M*) son necesrios.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-142 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Cálculo de Arranque de Motores: Todos los valores marcados con (M*) o (M**) son necesarios.
Curva Característica del Cosphi (AM)
Cosphi mín
Cosphi máx
P máxP mín P lim
Cosphi oper
P
Fig. 4.38 Curva Característica del Cosphi
Descripción del Modelo (SC) (AM)
R
X
Fig. 4.39 Modelo de la Máquina Asíncrona para Cálculos de Cortocircuito Los parámetros del modelo de secuencia positiva se calculan de la siguiente forma: Secuencia Positiva:
Z = η·cos(phi)·Vr² / [Prmec·(Ia/Ir)·n] n: número de MAS X = Z / √((Rm/Xm)²+1) R = X · (Rm/Xm)
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-143
La relación Rm/Xm se ajusta de acuerdo a la norma IEC, si Rm se pone en 0: • Rm/Xm = 0.1 para motores de alto voltaje con potencia activa Pr por par
de polos >= 1MW • Rm/Xm = 0.15 para motores de alto voltaje con potencia activa Pr por par
de polos < 1MW • Rm/Xm = 0.42 para motores de bajo voltaje.
La impedancia Z = R + j·X de secuencia cero se ajusta en infinito.
Comentario: Para un motor alimentado por tiristores (se debe marcar la casilla de chequeo correspondiente) se asumen los siguientes valores: • Ia/Ir = 3 • Rm/Xm = 0.1
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-144 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Bloque de Plantas de Generación (Bloque PS )
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Bloque de Plantas de Generación y el modelo correspondiente.
Bloque de Plantas de Generación – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de “Bloques de Plantas de
Generación”. Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Unidad Transformadora Vr1, Vr2 SMHP Voltaje nominal de los nodos 1 y 2, en kV. Sr SMHP Potencia nominal de los transformadores, en MVA. Grupo vectorial
SP Cableado de los devenados en el nodo 1 y 2 (Grupo de Conexión). Valor por defecto: YY.00 .
R(1) SMHP Pérdidas en el cobre de secuencia positiva en % con respecto a Sr (del transformador) y Vr1.
Zcc(1) SMHP Voltaje de cortocircuito (Impedancia de cortocircuito) de secuencia positiva en % con respecto a Sr y Vr1.
R(0) SP Pérdidas en el cobre de secuencia cero en los devanados 1 y 2 en % con respecto a Sr y Vr1.
Zcc(0) SP Voltaje de cortocircuito (Impedancia de cortocircuito) de secuencia cero en % con respecto a Sr y Vr1.
Puesta a tierra
SP Indica el tipo de aterrizamiento del transformador de la unidad.
Re1, Xe1 SP Parte real e imaginaria de la impedancia de puesta a tierra del lado primario (devanado 1), en Ohm.
Unidad Generadora Sr SMHP Potencia nominal del generador en MVA. xd" sat SMHP Reactancia subtransitoria saturada en % con
respecto a Sr (del generador) y Vr2. x(2) SP Reactancia de Secuencia negativa x(2)=0.5 (xd"+xq")
en % con respecto a Sr (del Generador) y Vr2. Cos(phi) SMHP Factor de potencia. xd sat. SP Reactancia sincrónica en % con respecto a Sr (del
generador) y Vr (valor saturado).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-145
Vfmáx/Vfr SP Relación del mayor voltaje de excitación posible a la excitación nominal, a carga y factor de potencia nominales.
Turbo SP Casilla de chequeo que indica el tipo de máquina sincrónica.
Datos Operacionales P oper LMDR Entrada de potencia activa, en MW. Para generación
de potencia, el valor de P debe ser positivo; para las cargas, el valor de P debe ser negativo.
Q oper LMDR Entrada de potencia reactiva en Mvar. Valores positivos indican generación de potencia reactiva capacitiva (generador sobreexcitado); valores nagativos indican consumo de potencia reactiva capacitiva (generador subexcitado).
Bloque de Plantas de Generación - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Bloque de Plantas de Generación - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Bloque de Plantas de Generación - Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Bloque de Plantas de Generación - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos se usan sólo para
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-146 Guía del Usuario de NEPLAN V5
análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de Los Datos de Inversión. Estos se usan sólo para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (Bloque de Plantas de Generación)
t : 1
3 · Ze1 Z R T G
X G
Fig. 4.40 Modelo de un Bloque de Plantas de Generación en los Sistemas de Secuencia Positiva y Negativa
Los parámetros del modelo de secuencia positiva y negativa se calculan de la siguiente forma: Secuencia Positiva Secuencia Negativa ZT = Zcc(1)·Vr1²/(Sr·100) ZT = Zcc(1)·Vr1²/(Sr·100) RT = Zcc(1)·Vr1²/(Sr·100) RT = Zcc(1)·Vr1²/(Sr·100) XT = √(ZT²-RT²) XT = √(ZT²-RT²) ZT = RT + j·XT ZT = RT + j·XT RG = Rf RG = Rf XG = xd"·Vr²/(100·SrG) XG = x(2)·Vr²/(100· SrG) ZG = RG + j·XG ZG = RG + j·XG
El modelo del Bloque de Plantas de Generación de secuencia cero depende del grupo vectorial del transformador. Debido a que el punto estrella del
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-147
transformador no se aterriza en el lado del generador, sólo los transformadores con grupo de conexión ZY y YD entregan corrientes de secuencia cero.
3 · Ze
Z T
Fig. 4.41 Modelo de Secuencia Cero de un Bloque de Plantas de Generación (Grupos Vectoriales YD o ZY)
Secuencia Cero ZT = Zcc(0)·Vr1²/(Sr·100) RT = R(0)·Vr1²/(Sr·100) XT = √(ZT²-RT²) ZT = RT + j·XT Ze1 = Re1 + j·Xe1
El parámetro RG (resistencia) se ajusta en función de Vr y Sr, de acuerdo a la norma IEC: RG = 0.05·xd" (para Vr > 1 kV y Sr >= 100 MVA) RG = 0.07·xd" (para Vr > 1 kV y Sr < 100 MVA) RG = 0.15·xd" (para Vr <= 1 kV)
Comentarios: El Bloque de Plantas de Generación es utiliza sólo para cálculos de cortocircuito de acuerdo a la norma IEC909. Para todos los otros cálculos, incluyendo los de cortocircuito según IEC60909, es más conveniente representar un generador y un transformador de forma separada. Según IEC/VDE, las impedancias ZT y ZG se deben multiplicar por el factor K:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-148 Guía del Usuario de NEPLAN V5
IEC909 K = cmáx/(1+(xd"-XT)·sen(phi)) considerando la relación de voltaje. IEC60909 Los factores de corrección se determinan en las secciones de entrada de datos de generadores y transformadores.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-149
Carga
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Carga y el modelo correspondiente.
Carga – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicabe sólo a librerías de Cargas. Al presionar el
botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Tipo-FC () Tipo de nodo para los cálculos de Flujo de Carga. Valores posibles: • "PQ": Nodo P,Q. Es obligatoria la entrada de los
valores de "P" y "Q" (ver abajo). • "PC": Nodo P,C. Es obligatoria la entrada de los
valores de "P" y "cos(phi)". (ver abajo). • "IC": Nodo I,C. Es obligatoria la entrada de los
valores de "I" y "cos(phi)". (ver abajo). • "PI": Nodo P,I. Es obligatoria la entrada de los
valores de "P" e "I". (ver abajo). • "SC": Nodo S,C. Es obligatoria la entrada de los
valores de "S" y "cos(phi)". (ver abajo). • "EC": Nodo E,C. Es obligatoria la entrada de los
valores de "E", "kvel1", "kvel2" y "cos(phi)". (ver abajo).
Unidades () Indica si los valores P, Q e I se dan para alto o para bajo voltaje. Valores posibles: • AV: Alto Voltaje • BV: Bajo Voltaje El valor por defecto se puede determinar en la ventana de Opciones de Edición (ver “Opciones de Edición” en el capítulo “Opciones del Menú”). Cuando se introduce una nueva carga, se toma la unidad por defecto.
S () Potencia consumida en MVA o kVA. El valor se deberá ingresar como valor de fase, dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña de Información).
P () Potencia activa consumida en MW o kW. El valor se deberá entrar como valor de fase, dependiendo de la
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-150 Guía del Usuario de NEPLAN V5
conectividad de las fases (ver pestaña de Información).
Q () Potencia reactiva consumida en Mvar o kvar. El valor se deberá entrar como valor de fase, dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña de Información).
I () Magnitud de la corriente de carga en kA o A. El valor se deberá entrar como valor de fase, dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña de Información).
cos (phi) () Factor de potencia de la carga. El valor se deberá entrar como valor de fase, dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña de Información).
E () Consumo de energía total anual en MWh o kWh. Obtención de P a partir de los Coeficientes de Velander (kvel1 y 2):
EkvelEkvelP ⋅+⋅= 21 Factor Velander 1
() Coeficiente de Velander 1
Factor Velander 2
() Coeficiente de Velander 2
P(0) SP Potencia activa consumida en el sistema de secuencia cero en MW o kW.
Q(0) SP Potencia reactiva consumida en el sistema de secuencia cero en Mvar o kvar.
Unid. residenc.
() Número de unidades residenciales (ver abajo).
Fact. total escalam. para P
() Indica el factor de escalamiento total para la potencia activa de la carga. Se calcula mediante el producto del factor de escalamiento la red, de la zona, del calculado y del asignado para P: ftP=frP*fzP*fc*faP
Fact. total escalam. para Q
() Indica el factor de escalamiento total para la potencia reactiva de la carga. Se calcula mediante el producto del factor de escalamiento de la red, de la zona, del calculado y del asignado para Q: ftQ=frQ*fzQ*fc*faQ
Valores escalados
() Los valores escalados para Poper, Qoper, Soper, Ioper y Cos(phi)oper se calculan con P y Q y los factores de escalamiento respectivos: Poper= P* ftP ; Qoper= Q* ftQ
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-151
Circuit. Equival para análisis armónicos
H Define si R y L se conectan en serie o en paralelo.
Balance de Carga Carga variable
L Indica si la carga es variable durante el cálculo del Balance de Carga. Si lo es, y si la opción “Ajustar Valores Calculados” está activa en los Parámetros de Flujo de Carga, el factor de escalamiento calculado se escribirá entonces en el campo respectivo de la carga (ver abajo).
Factor escalam. calculado (P,Q)
() Muestra el factor de escalamiento calculado después del Flujo de Carga con Balance de Carga, si la carga es variable y si la opción “Balance de Carga – Ajustar Valores Calculados” en los Parámetros de Flujo de Carga, está activa. El factor se puede modificar manualmente después de un cálculo de Balance de Carga. Este valor se multiplicará por el factor de escalamiento efectivo.
Los valores P, Q, I y cos(phi) se calculan dependiendo del valor de entrada.
Carga – Dependencia del Voltaje
Nombre Nombre del elemento. Modelo de dependencia del voltaje
LDR El usario puede escoger entre dos modelos equivalentes de cargas estáticas, el modelo exponencial y el compuesto.
Sin dependencia de voltaje para flujo de carga
LDR No se tiene en cuenta la dependencia del voltaje durante el cálculo de Flujo de Carga para Estabilidad Transitoria.
Tipo de modelo dinámico
LDR Este parámetro indica el tipo de modelo dinámico de la carga para Análisis Dinámico o de Estabilidad Transitoria (ver abajo): “Ninguno”: no se asume ningún modelo dinámico de la carga. “CCT externo”: El modelo dinámico se construye con un circuito de control externo.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-152 Guía del Usuario de NEPLAN V5
“Atraso Interno”: El modelo dinámico es una función de atraso predefinida. Se deben entrar los parámetros TP y TQ. “Admitancia Controlada”: El modelo dinámico es una admitancia controlada (ver Admitancia Controlada).
Modelo Exponencial XP LDR Factor exponencial de voltaje para la potencia activa
de la parte estática y dinámica de la red. XQ LDR Factor exponencial de voltaje para la potencia reactiva
de la parte estática y dinámica de la red. Modelo Compuesto (ZIP Model) Csp LDR Fracción de la carga activa con potencia constante, de
la parte estática y dinámica de la red. Csq LDR Fracción de la carga reactiva con potencia constante,
de la parte estática y dinámica de la red. Cip LDR Fracción de la carga activa con corriente constante, de
la parte estática y dinámica de la red. Ciq LDR Fracción de la carga reactiva con corriente constante,
de la parte estática y dinámica de la red. Czp LDR Fracción de la carga activa con impedancia constante,
de la parte estática y dinámica de la red. Czq LDR Fracción de la carga reactiva con impedancia
constante, de la parte estática y dinámica de la red. Factores de Reducción Va1 D Límite superior de voltaje para un factor de reducción
R(u)=1. Va2 D Límite superior de voltaje para un factor de reducción
R(u)=0. Vb1 D Límite inferior de voltaje para un factor de reducción
R(u)=1. Vb2 D Límite inferior de voltaje para un factor de reducción
R(u)=0. Dependencia de la Frecuencia Fp D Factor de dependencia de la frecuencia de la potencia
(carga) activa, de la parte estática y dinámica de la red.
Fq D Factor de dependencia de la frecuencia de la potencia
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-153
(carga) reactiva, de la parte estática y dinámica de la red.
Constantes de Tiempo para la Función de Atraso Interna TP D Constante de tiempo de la función de atraso de la
potencia activa, en s. TQ D Constante de tiempo de la función de atraso de la
potencia reactiva, en s. Distribución de Carga Para P D Determina el porcentaje de la carga dinámica para la
potencia activa P con respecto a la carga total P (ver factor Kpd en el diagrama de bloques de la carga).
Para Q D Determina el porcentaje de la carga dinámica para la potencia reactiva Q con respecto a la carga total Q (ver factor Kqd en el diagrama de bloques de la carga).
Carga – Factores de Escalamiento
Modo de Operación
() Indica si la carga trabaja como carga o generador, dependiendo del signo de la potencia activa P. Para modo de carga, P debe ser positiva; para modo generador, P debe ser negativa.
Factor de escalamiento de la red
() Muestra los factores de escalamiento predefinidos de P y Q para la red. Dependiendo del Modo de Operación, éstos serán los factores de escalamiento para generación o carga. Los factores de escalamiento predefinidos se pueden modificar en “Editar – Datos – Datos Operacionales” (ver capítulo “Opciones del Menú”).
Factor de escalamiento de la zona
() Muestra los factores de escalamiento predefinidos de P y Q para la zona. Dependiendo del Modo de Operación, éstos serán los factores de escalamiento para generación o carga. Los factores de escalamiento predefinidos se pueden modificar en “Editar – Datos – Datos Operacionales” (ver capítulo “Opciones del Menú”).
Factores de escalamiento asignados
() Muestra los factores de escalamiento de P y Q asignados a esta carga. Es un total de los factores de escalamiento definidos por el usuario asignados.
Factores de () Muestra los factores de escalamiento de P y Q,
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-154 Guía del Usuario de NEPLAN V5
escalamiento efectivos
asignados a esta carga. Es el producto del factor de escalamiento de la red, de la zona y del asignado: fe=fr*fz*fa Este factor de escalamiento se multiplica por el factor de escalamiento calculado para obtener el factor de escalamiento total (ver Parámetros de Carga).
Asignar Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario Tabla () El usuario tiene la posibilidad de asignar uno o más
factores de escalamiento definidos por el usuario. Cada factor de escalamiento definido por el usuario puede estar compuesto por un factor constante (factor P, factor Q) y un factor dependiente del tiempo (características). Si hay varios factores de escalamiento definidos por el usuario en la tabla, se debe calcular un factor total con la ayuda del porcentaje. Este porcentaje se puede definir directamente en la tabla, teniendo en cuenta que el total no debe exceder el 100%. Por lo tanto, es necesario reducir primero un porcentaje antes de incrementar otro. El total de todos los factores de escalamiento asignados definidos por el asuario se muestra en los campos “Factor de Escalamiento Asignado” y se calcula de la siguiente manera: faP= p1 * factorP1 + p2 * factorP2 + … faQ= p1 * factorQ1 + p2 * factorQ2 + … p = Porcentaje Para simulaciones con el módulo “Flujo de Carga con Perfiles de Carga”, el factor de escalamiento dependiente del tiempo entra en la ecuación: faP= p1 * factorP1 * factorP_t1(t) + p2 * factorP2 * factorP_t2(t) + … faQ= p1 * factorQ1 * factorQ_t1(t) + p2 * factorQ2 * factorQ_t2(t) + …
Insertar () Inserta un factor de escalamiento dependiente del tiempo en la tabla, el cual se puede seleccionar de una lista de todos los factores definidos.
Remover () Remueve de la tabla el factor de escalamiento marcado.
Definir factores de escalamiento
() Entra al Editor de Factores de Escalamiento, donde el usuario puede definir Factores de Escalamiento y curvas características dependientes del tiempo (ver capítulo “Factores de Escalamiento Definidos por el
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-155
Usuario” en la página 4-169). Mostrar característica
() Muestra las curvas características dependientes del tiempo del Tipo de Factor de Escalamiento marcado en la tabla.
Carga - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Carga - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Carga – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Carga - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos se usan sólo para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos se usan sólo para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-156 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Potencia de Carga Mixta (Carga) La potencia consumida de una carga consiste de • Una carga general P y Q (ver entrada arriba) y • Una carga debido al número de unidades residenciales nDU.
La potencia activa PDU y el Cos(ϕ) que se asignan a una unidad residencial, se entran en la ventana de parámetros de Flujo de Carga. En Valores Escalados de la pestaña Parámetros del diálogo de entrada de datos de la Carga, las potencias Poper y Qoper representan la suma de la carga general y las cargas residenciales, multiplicada por el factor de escalamiento efectivo: Poper = feP(P + nDU · PDU) Qoper = feQ(Q + nDU · PDU · Sin(phi) / Cos(phi)) Cuando se calcule el Flujo de Carga con el método de Caída de Voltaje, se ajustará otro valor de potencia para la potencia de carga mixta (ver Capítulo "Flujo de Carga").
Descripción del Modelo (Carga) Ver capítulo “Flujo de Carga”.
Descripción del Modelo (Carga) (Cortocircuito según el Método de Superposición) Para cálculos de Cortocircuito según las normas ANSI e IEC, las cargas no se toman en cuenta. Estas sólo se consideran cuando se usa el método de Superposición, en los sistemas de secuencias positiva, negativa y cero. El modelo es similar al de un elemento paralelo (shunt), lo que indica que las cargas se representan por medio de impedancias constantes:
R
X
Fig. 4.42 Modelo de una Carga para Cálculos de Cortocircuito con el Método de Superposición
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-157
Los parámetros del modelo de secuencia positiva y cero se calculan como se indica a continuación:
Secuencia Positiva Secuencia Cero R = P(1)·V²/(P(1)²+Q(1)²) R = P(0)·V²/(P(0)²+Q(0)²) X = Q(1)·V²/(P(1)²+Q(1)²) X = Q(0)·V²/(P(0)²+Q(0)²) V Se calcula mediante un Flujo de Carga. Si no se
ha calculado ningún Flujo de Carga, el programa ajustará V = Vn (Vn: voltaje nominal del sistema).
Descripción del Modelo para Simulaciones Dinámicas Para el análisis dinámico, una carga se representa por medio de un modelo estático y un modelo dinámico para la potencia activa y reactiva de forma separada, como se indica a continuación:
Pda Modelo Algebráico
FPd(V,f)
Modelo Dinámico
GPd(s)
KPd/100
Po +
Modelo Algebráico
FPs(V,f)
1-KPd/100
Porción Dinámica
Porción Estática
Factor de Reducción
R(V)
P
Ps
Pd
El modelo estático de la carga también se utiliza en el cálculo de Flujo de Carga, con Kpd y Kpq igual a cero. El modelo dinámico puede ser cualquier circuito de control externo o una función de atraso interna de primer orden predefinida. El tercer bloque es un factor de reducción, el cual se describe más abajo.
Modelos Estáticos de la Carga (Dependencia del Voltaje) El usuario puede seleccionar entre dos modelos de carga estáticos diferentes, el exponencial y el compuesto (ver “Carga – Dependencia del Voltaje”). Para
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-158 Guía del Usuario de NEPLAN V5
ambos modelos se puede definir una dependencia de la frecuencia y adicionalmente, aplicar un factor de reducción.
Modelo Exponencial Tradicionalmente, la dependencia del voltaje de las características de las cargas se ha representado por el modelo exponencial:
⋅
∆+⋅
⋅= p
xP
Fff
vvpp
000 1
⋅
∆+⋅
⋅= q
xQ
Fff
vvqq
000 1
Los parámetros de este modelo son los exponentes xP y xQ. Con estos exponentes iguales a 0, 1 o 2, el modelo representa potencia constante, corriente constante o características de impedancia constante, respectivamente. Para cargas compuestas, sus valores dependen de las características agregadas de los componentes de la carga. En las ecuaciones anteriores p : Carga activa actual (en proceso) q : Carga reactiva actual (en proceso) p0 : Carga activa inicial q0 : Carga reactiva inicial v : Magnitud del voltaje de nodo actual (en processo) vo : Magnitud del voltaje inicial (voltaje nominal del sistema) f0 : Frecuencia nominal ∆f : Diferencia en la frecuencia de la frecuencia nominal
Modelo Compuesto (Modelo ZIP) Un modelo alternativo utilizado ampliamente para representar la dependencia del voltaje de cargas, es el modelo compuesto (modelo ZIP). Este modelo divide adecuadamente las potencias activa y reactiva de la dependencia del voltaje, en diferentes partes:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-159
⋅
∆+⋅
⋅+⋅+⋅= pzpipsp F
ff
vvc
vvccpp
020
2
00 1
⋅
∆+⋅
⋅+⋅+⋅= qzqiqsq F
ff
vvc
vvccqq
020
2
00 1
spipzp ccc −−= 1
sqiqzq ccc −−= 1
El modelo está formado por componentes de impedancia constante (Z, componentes czp o czq), corriente constante (I, componentes cip o ciq) y potencia constante (P, componentes csp o csq). Los parámetros del modelo son los coeficientes csp, cip, czp y csq, ciq, czq, los cuales definen la proporción de cada componente.
Dependencia de la Frecuencia La dependencia de la frecuencia de las características de la carga se representa multiplicando el modelo exponenecial o el compuesto por un factor
⋅
∆+ F
ff
0
1 , donde ∆f es la desviación de frecuencia (f-f0).
Típicamente, Fp se encuantra en el rango de 0 a 3.0, y Fq de –2.0 a 0.
Factor de Reducción Es físicamente imposible para una carga mantener su corriente o carácter de potencia constantes a voltajes muy altos o muy bajos. Teóricamente, por ejemplo, se tendría que suministrar una corriente infinitamente alta para una potencia constante a un voltaje 0. En la simulación dinámica y particularmente durante los cálculos de cortocircuito, se presentan voltajes muy bajos, en los cuales no es posible una corriente o un nivel de potencia constantes. En este tipo de casos también puede haber problemas de convergencia en la iniciación del cortocircuito. Como solución para estos problemas físicos y matemáticos, la corriente de suministro se rebaja en magnitud mediante un factor de reducción, si el voltaje es muy alto o muy bajo. Para voltajes mayores que vmáx o menores que vmín, el factor de reducción se rebaja de 1 a 0 mediante una función continua.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-160 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Matemáticamente, el factor de reducción se representa por:
−−
−=>
=≤≤
−−
−=
0;1
1vvv
0;1v<v
2
21
1)(1
)(11
2
21
1)(b1
aa
ava
vab
bb
bv
vvvv
MAXRvv
Rvvvv
MAXR
Para los valores vb1 = 0.9 pu ; vb2 = 0.75 pu va1 = 1.1 pu ; va2 = 1.25 pu el comportamiento del factor de reducción se ilustra:
1
0
R(v)
Dependencia del Voltaje del factor de reducción
0.75 0.9 1.0 1.1 1.25 v [pu]
vb1 va1
vb2 va2
Fig. 4.43 Dependencia del Voltaje del Factor de Reducción
R(u) reduce los factores de corriente potencia constantes por multiplicación:
⋅
∆+⋅
⋅+⋅⋅+⋅⋅= pzpipvspv F
ff
vvc
vvcRcRpp
020
2
0)()(0 1
⋅
∆+⋅
⋅+⋅⋅+⋅⋅= qzqiqvsqv F
ff
vvc
vvcRcRqq
020
2
0)()(0 1
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-161
spvipvzp cRcRc ⋅−⋅−= )()(1
sqviqvzq cRcRc ⋅−⋅−= )()(1
Modelo Dinámico Como modelo dinámico, se puede seleccionar un modelo externo o interno. El modelo externo se diseña por medio de un circuito de control sin limitaciones en cuanto a su complejidad. El modelo interno es una función de atraso con una ganancia de 1.
psd sT1
1pp
+⋅= s … Operador de Laplace
qsd sT1
1qq
+⋅=
Las constantes de tiempo se ingresan en la caja de diálogo de la máquina asíncrona. El modelo dinámico se puede desconectar.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-162 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Carga DC
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Carga DC y el modelo correspondiente.
Carga DC – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Cargas. Al presionar el
botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Regulación () Tipo de nodo para cálculos de Flujo de Carga. Valores Posibles: • "P": Nodo P. Es obligatoria la entrada de los valores
"Pobj" (ver abajo). • "I": Nodo I. Es obligatoria la entrada de los valores
"Iobj" (ver abajo). • "R": Nodo R. Es obligatoria la entrada de los
valores "Robj" (ver abajo). P obj () Potencia DC consumida en el nodo, en MW. I obj () Magnitud de la corriente de carga DC, en kA. R obj () Resistencia DC de la carga, en Ohm.
Carga DC - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Carga DC - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-163
Carga DC – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Carga DC - Más… Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos se usan ólo para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-164 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Cargas de Línea
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Carga de Línea y el modelo correspondiente. Hay dos posibilidades de asignar una Carga de Línea a una línea. Si el usuario desea que la Carga de Línea se represente gráficamente, se debe seleccionar el símbolo de la Carga de Línea en la Ventana de Símbolos y pegarse en la línea respectiva. Aparece el Diálogo de Entrada de Datos. Si no se requiere una representación gráfica de la Carga de Línea, es posible ingresar las Cargas de Línea en el Diálogo de Entrada de Datos de la línea respectiva presionando el botón Cargas de Línea en la pestaña Más... En esta ventana también aparecen las Cargas de Línea que se han ingresado gráficamente. Los Datos de Entrada se muestran en forma de tabla. Haciendo doble click en el número de la Carga de Línea respectiva, se abre el Diálogo de Entrada de Datos. También se puede ingresar más de una Carga de Línea por línea.
Carga de Línea – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Cargas de Línea. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Tipo FC () Tipo de nodo para los cálculos de Flujo de Carga. Valores posibles: • "PQ": Nodo P,Q. Es obligatoria la entrada de los
valores de "P" y "Q" (ver abajo). • "PC": Nodo P,C. Es obligatoria la entrada de los
valores de "P" y "cos(phi)". (ver abajo). • "IC": Nodo I,C. Es obligatoria la entrada de los
valores de "I" y "cos(phi)". (ver abajo). • "PI": Nodo P,I. Son obligatorios los valores de "P" e
"I". (ver abajo). • "SC": Nodo S,C. Es obligatoria la entrada de los
valores de "S" y "cos(phi)". (ver abajo). Unidades () Indica si los valores de P, Q e I son para bajo o para
alto voltaje. Valores posibles:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-165
- AV: Alto Voltaje - BV: Bajo voltaje El valor por defecto se puede determinar en la ventana Opciones de Edición (ver “Opciones de Edición” en el capítulo “Insertar Menú”). Cuando se introduce una nueva carga, se toma el valor por defecto.
S () Potencia consumida en MVA o kVA. Dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña Información), este valor se debe ingresar como un valor de fase.
P () Potencia activa consumida en MW o kW. Dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña Información), este valor se debe ingresar como un valor de fase.
Q () Potencia reactiva consumida en Mvar o kvar. Dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña Información), este valor se debe ingresar como un valor de fase.
I () Magnitud de la corriente de carga en kA o A. Dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña Información), este valor se debe ingresar como un valor de fase.
cos (phi) () Factor de potencia de la carga. Dependiendo de la conectividad de las fases (ver pestaña Información), este valor se debe ingresar como un valor de fase.
E () Consumo total anual de energía en MWh o kWh. Conversión a P con Coeficientes de Velander:
EkvelEkvelE ⋅+⋅= 21 Factor Velander 1
() Coeficiente de Velander 1
Factor Velander 2
() Coeficiente de Velander 2
Distancia () Distancia de la carga en m o en % desde el nodo de inicio de la línea.
Unid. Residenc.
() Número de unidades residenciales (ver abajo).
Fact. Total escalam. para P
() Indica el factor de escalamiento total para la potencia activa de la Carga de Línea. Se calcula por medio del producto del factor de escalamiento de la red y de la zona, el factor de escalamiento de la Carga de Línea y el factor de escalamiento calculado.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-166 Guía del Usuario de NEPLAN V5
P: feP=frP*fzP*fs*fc Fact. Total escalam. para Q
() Indica el factor de escalamiento total para la potencia reactiva de la carga de línea. Se calcula por medio del producto del factor de escalamiento de la red y de la zona, el factor de escalamiento de la Carga de Línea y el factor de escalamiento calculado.
Q: feQ=frQ*fzQ*fs*fc Factor de escalamiento
() Factor de escalamiento de la Carga de Línea para las potencias activa y reactiva. Este factor se multiplica por los factores de escalamiento de la red, de la zona y el factor de escalamiento calculado.
Valores escalados
() Los valores escalados de Poper, Qoper, Soper, Ioper y Cos(phi)oper se calculan con P y Q y los factores de escalamiento respectivos Poper= P* feP ; Qoper= Q* feQ
Balance de Carga Factor escalam. calculado (P,Q)
() Muestra el factor de escalamiento calculado después de un Flujo de Carga con Balance de Carga, si la opción “Balance de Carga – Ajustar Valores Calculados” en los parámetros de Flujo de Carga, está activa. Este factor se puede modificar manualmente después de un cálculo de Balance de Carga. Éste se multiplica por el factor de escalamiento de la zona, de la red de la carga de línea.
Comentario: Los factores de escalamiento predefinidos para la red y las zonas se pueden modificar en “Datos – Datos Operacionales” del menú Editar (ver capítulo “Opciones del Menú”).
Carga de Línea - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-167
Carga de Línea - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Carga de Línea – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Potencia de Carga Mixta (Carga de Línea) La potencia consumida de una carga consiste de • una carga general P y Q (ver entrada arriba) y • una carga debida a un número de unidades residenciales nDU.
La potencia activa PDU y el Cos(ϕ) que se asignan a una unidad residencial, se entran en la ventana de parámetros de Flujo de Carga. En Valores Escalados de la pestaña Parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de la Carga, los valores Pcal y Qcal muestran la suma de los datos de carga indicados y el número de unidades residenciales, multiplicado por el factor de escalamiento efectivo. Entonces, la potencia que toma el Flujo de Carga es correspondientemente: Pcal = P + nDU · PDU Qcal = Q + nDU · PDU · Sin(phi) / Cos(phi) Las potencias Pcal y Qcal se multiplican por el factor de simultaneidad. Cuando se calcule el Flujo de Carga con el método de Caída de Voltaje, se ajustará otra potencia para la potencia de carga mixta (ver el capítulo "Flujo de Carga").
Asignación de las Cargas al Centro de Carga de la Línea. Las cargas de línea se asignan a un nuevo nodo sobre la línea. Este nodo ficticio será generado automáticamente por el programa en el centro de carga de la línea, durante los cálculos de Flujo de Carga. El centro de carga se calcula como se indica a continuación:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-168 Guía del Usuario de NEPLAN V5
( )∑∑ ⋅=⋅ lltotl lPlP
( ) ∑∑ ⋅= llltot PlPl
donde
Pl Potencia activa de la Carga de Línea ll Distancia de la Carga de Línea desde el nodo de inicio de la línea ltot Distancia del centro de carga de la línea desde el nodo de inicio de la
línea. Al nuevo nodo, el cual se crea a una distancia ltot desde el nodo de inicio de la línea, se le dará un nombre arbitrario. La suma de todas las cargas de línea se asigna a este nodo. No se creará un nuevo nodo si el centro de carga se encuentra a menos de 7m del nodo de inicio o de finalización. En tal caso, las cargas de línea se asignan a uno de estos dos nodos (al nodo más próximo a ellas). La posición del símbolo de cargas de línea no tiene relación con el centro de carga. Al símbolo de cargas de línea no se asignan resultados.
Descripción del Modelo (Carga de Línea) Ver capítulo "Flujo de Carga".
Fases de las Cargas de Línea Las cargas de línea tienen la misma conectividad de fases que la línea. Por ejemplo, una línea monofásica sólo podrá tener cargas monofásicas; una línea simétrica sólo podrá tener cargas simétricas.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-169
Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario
El usuario puede definir factores de escalamiento constantes y dependientes del tiempo para tiempos-día, semana-días, meses y años. Estos factores se pueden definir sólo en el proyecto o se pueden grabar en librerías. Existen las siguientes posibilidades para acceder al editor de factores de escalamiento definidos por el usuario:
Para definir Factores de Escalamiento y Características Dependientes del Tiempo en una librería, mientras el proyecto no se modifique: • Menú Librerías – Factores de Escalamiento Para definir Factores de Escalamiento y Características Dependientes del Tiempo directamente en el proyecto, para exportarlos a una librería o para obtenerlos de una librería: • Menú Editar – Datos – Definir Factores de Escalamiento • Diálogo de Entrada de Datos de un elemento – pestaña Factores de
Escalamiento – Definir Factores de Escalamiento Para calcular los Factores de Escalamiento Efectivos para un cierto elemento, los Factores de Escalamiento Definidos por el Usuario se multiplican por los Factores de Escalamiento Predefinidos para la red y las zonas. Los Factores de Escalamiento Predefinidos se pueden modificar en “Editar Datos – Datos Operacionales”. Para más información sobre Factores de Escalamiento Predefinidos, ver capítulo “Opciones del Menú”.
Factores de Escalamiento Después de seleccionar la pestaña “Factores de Escalamiento” en el Editor de Factores de Escalamiento, aparece una lista de todos los tipos de Factores de Escalamiento existentes. Para cada tipo, el usuario puede definir factores de escalamiento constantes y dependientes del tiempo. Pueden adicionarse o removerse tipos de Factores de Escalamiento.
Tipos Muestra todos los tipos existentes de Factores de Escalamiento. Con “Nuevo” se puede adicionar un tipo; con “Eliminar” se puede remover un tipo.
Descripción Descripción de los tipos de Factores de Escalamiento. Factor constante para escalamiento manual
Factor de Escalamiento constante para P y Q.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-170 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Factor dependiente del tiempo
El factor dependiente del tiempo está compuesto por una característica “Día en Horas”, una característica “Semana en Días”, una característica “Año en Meses” y una característica “Largo Plazo en Años” (ver abajo). Al presionar el botón “Seleccionar”, se pueden seleccionar las curvas características. El Factor de Escalamiento dependiente del tiempo se usa sólo en el módulo “Flujo de Carga con Perfiles de Carga” y se calcula como sigue: factorP_t(t) = fd(t)*fw(t)*fy(t)*fl(t) factorQ_t(t) = fd(t)*fw(t)*fy(t)*fl(t)
Características Día en Horas Después de seleccionar la pestaña respectiva en el Editor de Factores de Escalamiento, aparece una lista de todas las características “Día en Horas” existentes. Al hacer click en un tipo de característica, se muestra la curva correspondiente, y sus valores se pueden modificar. Se pueden adicionar o remover varios tipos de características.
Tipos Muestra todos los tipos existentes de características día. Con “Nuevo” se puede adicionar un tipo; con “Eliminar” se puede remover un tipo.
Descripción Descripción del tipo de característica día. Tabla de valores de tiempo
Tabla de definición. El programa realiza una interpolación lineal entre dos puntos. Se puede ingresar un máximo de 1440 valores de tiempo; un valor por cada segundo.
Tiempo Tiempo (horas y minutos), editable directamente en la tabla.
Factores Se puede ingresar un factor P y un factor Q entre 0 y 1 o editarse directamente en la tabla.
Insertar item 1 Inserta un valor de tiempo después de la línea marcada. Si no se selecciona ninguna línea, el valor adicional se agrega al final de la tabla.
Insertar items Inserta la cantidad indicada de valores de tiempo después de la línea marcada. Si no se selecciona ninguna línea, los valores adicionales se agregan al final de la tabla.
Remover Remueve los valores de tiempo marcados. Escalar P y Q con valores
Si se activa esta casilla de chequeo, no se tendrán en cuenta los factores Q de la tabla. En vez de esto, los
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-171
iguales factores Q serán los mismos que los factores de escalamiento para P.
Características Semana en Días Después de seleccionar la pestaña respectiva en el Editor de Factores de Escalamiento, aparece una lista de todas las características “Semana en Días” existentes. Al hacer click en un tipo de característica, se muestra la curva correspondiente, y sus valores se pueden modificar. Se pueden adicionar o remover tipos de características.
Tipos Muestra todos los tipos existentes de características semana. Con “Nuevo” se puede adicionar un tipo; con “Eliminar” se puede remover un tipo.
Descripción Descripción del tipo de característica semana. Valores día Para todos los días, lunes a domingo, se puede ingresar
un factor P y Q entre 0 y 1. Los valores se presentan por medio de barras en la gráfica de las características semana.
Escalar P y Q con valores iguales
Si se activa esta casilla de chequeo, no se tendrán en cuenta los factores Q de la tabla. En vez de esto, los factores Q serán los mismos que los factores de escalamiento para P.
Características Año en Meses Después de seleccionar la pestaña respectiva en el Editor de Factores de Escalamiento, aparece una lista de todas las características “Año en Meses” existentes. Al hacer click en un tipo de característica, se muestra la curva correspondiente, y sus valores se pueden modificar. Se pueden adicionar o remover tipos de características.
Tipos Muestra todos los tipos existentes de características mes. Con “Nuevo” se puede adicionar un tipo; con “Eliminar” se puede remover un tipo.
Descripción Descripción del tipo de característica mes. Valores Mes Para todos los meses, enero a diciembre, se puede
ingresar un factor P y Q entre 0 y 1. Los valores se presentarán con barras en la gráfica de las características
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-172 Guía del Usuario de NEPLAN V5
mes. Escalar P y Q con valores iguales
Si se activa esta casilla de chequeo, no se tendrán en cuenta los factores Q de la tabla. En vez de esto, los factores Q serán los mismos que los factores de escalamiento para P.
Características Largo Plazo en Años Después de seleccionar la pestaña respectiva en el Editor de Factores de Escalamiento, aparece una lista de todas las características “Largo Plazo en Años” existentes. Al hacer click en un tipo de característica, se mostrará la curva correspondiente, y sus valores se pueden modificar. Se pueden adicionar o remover tipos de características.
Tipos Muestra todos los tipos existentes de características año. Con “Nuevo” se puede adicionar un tipo; con “Eliminar” se puede remover un tipo.
Descripción Descripción del tipo de característica año. Valores Año Para todos los años se puede ingresar un factor P y Q
entre 0 y 1. Año Año (4 dígitos: p.e. 2004) para el cual se debe definir un
factor P y Q . Escalamiento P Factor P para el año respectivo. Factor Q Factor Q para el año respectivo. Insertar Inserta un valor año. Remover Remueve un valor año. Escalar P y Q con valores iguales
Si se activa esta casilla de chequeo, no se tendrán en cuenta los factores Q de la tabla. En vez de esto, los factores Q serán los mismos que los factores de escalamiento para P.
Importar / Exportar Librería Si el usuario no modifica los Factores de Escalamiento directamente en el Menú Librerías, la librería no se modificará. En este caso existe la posibilidad de exportar o importar Factores de Escalamiento y Características a o de una librería.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-173
Proyecto Real La lista contiene todos los factores de escalamiento y tipos de características definidas en el proyecto. Estos se pueden seleccionar, “des-seleccionar” o eliminar.
Librería seleccionada
La lista contiene todos los factores de escalamiento y tipos de características definidos en la librería activa. Estos se pueden seleccionar, “des-seleccionar” o eliminar.
Abrir Librería Se puede abrir una librería existente. Nueva Librería Se puede crear una librería nueva. >> <<
Al presionar estos botones, los tipos seleccionados se pueden copiar desde proyecto a la librería o desde la librería al proyecto
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-174 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Filtro
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Filtro y el modelo correspondiente.
Filtro – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Filtros. Al presionar el
botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir desde la librería predefinida.
Vr () Voltaje nominal en kV. Filtro C () Indica si el filtro es del tipo Filtro C. Filtro HP () Indica si el filtro es del tipo Filtro HP.
Hay dos posibilidades para entrar los datos:
Tipo 1:
Qr () Potencia reactiva de secuencia positiva del Filtro, en kvar. La potencia se debe dar como un valor positivo, aún cuando ésta sea capacitiva.
f0 () Frecuencia de resonancia, en Hz. G () Factor Q del Filtro en pu. Fact.Amorig. () Factor de Amortiguamiento (sólo es valido para los
Filtros: Filtro C y Filtro HP)
Tipo 2:
Rv () Resistencia del Filtro, en Ohm. Se representan las pérdidas.
L () Inductancia del Filtro, en mH. C () Capacitancia principal del Filtro, en µF. Cs () Capacitancia auxiliar del Filtro, en µF (sólo es
valido para el Filtro C). Rd () Resistencia de amortiguamiento del Filtro, en Ohm
(sólo es valido para los filtros: Filtro C y Filtro HP).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-175
Filtro – Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Filtro - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Filtro – Datos de Usuario La pestaña Datos de Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Filtro - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” on page 4-7.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-176 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Descripción del Modelo (Filtro)
CRv L
C Rv L
Rd
a) filtro normal
b) filtro HP
CsRv L
Rd
c) filtro C
C
Fig. 4.44 Modelo de un Filtro En todos los casos se hará uso de la secuencia positiva, excepto cuando se realicen cálculos de Cortocircuito según la norma IEC. En este caso sólo se tiene en cuenta la secuencia cero. Si se entran los parámetros Qr, f0, G y DF, el programa calculará los parámetros Rv, L, C y Rd, y viceversa. Las fórmulas son: Cálculo de Rv, L, C, Cs y Rd a partir de Qr, fO, G y DF:
fnfn 0
=
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-177
QrVrfnn
nCh ⋅⋅⋅⋅
⋅−
= 22
2
211
π
ChfnL
⋅⋅⋅= 2)2(
1π
GLfRv ⋅⋅⋅
=02 π
a) Filtro normal:
ChC =
0.0=Rd
b) Filtro HP:
ChC =
DFCLRd ⋅= DF: Factor de amortiguamiento
c) Filtro C:
2)2(0.1fnL
Cs⋅⋅⋅
=π
CsChC 11
0.1−
=
DFCLRd ⋅= DF: Factor de amortiguamiento
Cálculo de Qr, fO, G, DF a partir de Rv, L, C, Rd:
a) Filtro normal:
CCh =
0.0=Rd
b) Filtro HP:
CCh =
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-178 Guía del Usuario de NEPLAN V5
RdLCDF ⋅= DF: Factor de amortiguamiento
c) Filtro C:
CsCCh 11
0.1+
=
RdLCDF ⋅=
Igualmente para todos los filtros:
n ffn
=0
ChLf
⋅⋅⋅=
π210
22
2
21
VrfnChn
nQr ⋅⋅⋅⋅⋅−
= π
RvLfG ⋅⋅⋅
=02 π
donde fn es la frecuencia nominal del sistema en Hz.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-179
Circuito R-L-C Serie (Sin Conexión a Tierra)
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Circuito R-L-C Serie (Sin Conexión a Ttierra) y el modelo correspondiente.
R-L-C Serie – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Circuitos RLC. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vr () Voltaje nominal en kV. Rv () Resistencia en Ohm. L () Inductancia en mH. C () Capacitancia en µF. MOV (S) Indica si el elemento representa un compensador
serie protegido por varistor de óxido de metal. Si se marca esta variable, la entrada del valor C es obligatoria. Los valores de R y L no se toman en cuenta. Sólo para cálculos de Cortocircuito.
Ipr (S) Nivel de protección del capacitor en kA. Este valor se debe entrar en caso de un compensador serie protegido por varistor de óxido de metal. Sólo para cálculos de Cortocircuito.
R-L-C Serie – Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
R-L-C Serie - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-180 Guía del Usuario de NEPLAN V5
R-L-C Serie – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se decribe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
R-L-C Serie - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en on page 4-7.
Descripción del Modelo (RLC Serie) Según los datos de entrada, existen las siguientes posibilidades para ingresar el Circuito RLS Serie.
R
L
C
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-181
R L
C R
C L
C R L
Fig. 4.45 Posibilidades para Introducir el Circuito RLC Serie Sin Conexión aTierra Con este elemento, el usuario puede modelar cualquier tipo de filtro o de otro elemento. Se toman en cuenta las secuencias cero y positiva, las cuales son iguales.
Compensador Serie Protegido por Varistor de Óxido de Metal (MOV) Los varistores de óxido de metal (MOV) se usan actualmente para puentear (como bypass) los capacitores serie con el fin de evitar sobrevoltajes durante condiciones de falla. El comportamiento de un MOV se puede representar mediante una impedancia no lineal: Zeq(Ipu) = Rc(Ipu) – j*Xc(Ipu) Si la corriente de cortocircuito Ic a través del compensador serie es menor que 0.98*Ipr: Rc = 0.0 and Xc=Xcs Si la corriente de cortocircuito Ic a través del compensador serie es mayor o igual que 0.98*Ipr:
( )IpuIpuIpu eeeXcsRc ⋅−⋅−⋅− ⋅−⋅−⋅+⋅= 54.1243.0 356.049.00745.0
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-182 Guía del Usuario de NEPLAN V5
( )IpueIpuXcsXc ⋅−⋅+⋅−⋅= 8566.0088.2005749.01010.0 donde Ipr: Nivel de protección del capacitor, en kA (valor de entrada) Ic: Corriente de cortocircuito a través del compensador serie Ipu: Relación Ic/Ipr Xcs : Impedancia del compensador serie Xcs=ω·C Durante un cálculo de cortocircuito, el programa verifica si la corriente de cortocircuito de fase es mayor que 0.98*Ipr. Si es así, la impedancia de la fase examinada se modificará. En caso de fallas asimétricas, puede ocurrir que las impedancias de fase no sean iguales. El modelo equivalente será asimétrico. Como la impedancia varía en función de la corriente de cortocircuito, el problema sólo se puede resolver iterativamente. En caso de que no haya convergencia, el programa muestra un mensaje, y los resultados de cortocircuito que se presentan en la red son los que no toman en cuenta la no linealidad del MOV.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-183
RLC Paralelo
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Circuito RLC Paralelo y el modelo correspondiente.
RLC Paralelo – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Circuitos RLC Paralelo.
Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vr () Voltaje nominal en kV. Para entrar los datos existen dos posibilidades:
Tipo 1:
Sr () Potencia de rendimiento del filtro de baja frecuencia, en kVA.
f0 () Frecuencia de resonancia o de cierre del filtro, en Hz.
G () Factor Q del filtro, en pu. P () Reactancia nominal del filtro, en %.
Tipo 2:
Rv () Resistencia del filtro de baja frecuencia, en Ohm. L () Inductancia del filtro de baja frecuencia en mH. C () Capacitancia del filtro de baja frecuencia, en µF.
RLC Paralelo – Información La pestaña de Información se decribe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-184 Guía del Usuario de NEPLAN V5
RLC Paralelo - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
RLC Paralelo – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se decribe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
RLC Paralelo - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (RLC Paralelo)
R
L
C
Fig. 4.46 Modelo de un Circuito Resonante RLC Paralelo
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-185
Se toman en cuenta las secuencias cero y positiva, las cuales son iguales. El programa calcula R, L y C a partir de Sr, f0, G y p. No es posible en sentido contrario. Cálculo de R, L, C a partir de Sr, f0, G, p:
SrVrp
fnL
2
10021
⋅⋅⋅⋅
=π
L)f(C
⋅⋅⋅= 202
1π
CLGRv /⋅=
donde fn es la frecuencia nominal del sistema.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-186 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Circuito E-RLC Serie (Con Conexión a Tierra)
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Circuito E-RLC Serie y el modelo correspondiente.
E-RLC Serie – Parámetros
Nombre Nombre de elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Circuitos E-RLC Serie.
Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vr () Voltaje nominal en kV. Rv () Resistencia en Ohm. L () Inductancia en mH. C () Capacitancia en µF.
E-RLC Serie – Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
E-RLC Serie - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
E-RLC Serie – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-187
E-RLC Serie - Más… Dependencia de la Frecuencia… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de la Dependencia de la Frecuencia. Estos sólo se usan para análisis de Armónicos. La descripción se puede encontrar en “Dependencia de la Frecuencia” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-4. Datos de Inversión… Al presionar este botón de la pestaña Más, se pueden ingresar los parámetros de entrada de los Datos de Inversión. Estos sólo se usan para análisis de Inversión. La descripción se puede encontrar en “Análisis de Inversión” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red”-“Más sobre el Elemento...” en la página 4-7.
Descripción del Modelo (E-RLC Serie) Posibilidades para entrar el circuito -E-RLC Serie:
R
L
C
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-188 Guía del Usuario de NEPLAN V5
R L
C R
C L
C R L
Fig. 4.47 Posibilidades para Entrar el Circuito E-RLC Serie en Serie con la Conexión a Tierra
Con este elemento, el usuario podrá modelar cualquier tipo de filtro u otro elemento. La secuencia positiva se utiliza en todos los casos, excepto en los cálculos de Cortocircuito según la norma IEC. En este caso, sólo se tiene en cuenta la secuencia cero.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-189
Suiches de Desconexión (Seccionadores)
Es posible entrar Suiches de Desconexión entre dos nodos. Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Suiche de Desconexión (Seccionador).
Suiche de Desconexión – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Suiches de Desconexión. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Controlado Remotam.
R Indica si el suiche será controlado remotamente.
Vrmáx SP Voltaje máximo de diseño del suiche y límite superior de operación, en kV.
Ir LM Corriente nominal del suiche, en kA. Ik" SP Corriente de cortocircuito inicial máxima permisible o
capacidad de corriente de medio ciclo del suiche, en kA. Ibmáx SP Corriente de interrupción nominal máxima permisible
(breaking current – interrupting) o capacidad de interrupción del suiche, en kA. Para Suiches de Desconexión, este dato no es relevante.
Ipmáx SP Corriente pico de cortocircuito máxima permisible, en kA.r(1) D Resistencia de secuencia positiva, en mOhm. r(0) D Resistencia de secuencia cero, en mOhm. x(1) D Reactancia de secuencia positiva, en mOhm. x(0) D Reactancia de secuencia cero, en mOhm.
Comentario: La resistencia y reactancia del modelo del suiche sólo son necesarias si los suiches no se reducen durante los cálculos (ver la opción “Reducir” en parámetros de cálculo de los diferentes módulos de cálculo). Para cálculos de Flujo de Carga con el método “Newton Raphson Extendido”, estas impedancias no son relevantes, pues este método modela los suiches sin impedancias. Para Análisis Dinámico, los datos de impedancia siempre se deben ingresar.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-190 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Suiches de Desconexión – Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Suiches de Desconexión - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Suiches de Desconexión – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-191
Suiche de Carga
Es posible entrar suiches de carga entre dos nodos. Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Suiche de Carga.
Suiche de Carga – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Suiches de Carga. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Controlado Remotam.
R Indica si el suiche será controlado remotamente.
Vrmáx SP Voltaje máximo de diseño del suiche y límite superior de operación, en kV.
Ir LM Corriente nominal del suiche, en kA. Ik" SP Corriente de cortocircuito inicial máxima permisible o
capacidad de corriente de medio ciclo del suiche, en kA. Ibmáx SP Corriente de interrupción nominal máxima permisible
(breaking current – interrupting) o capacidad de interrupción del suiche, en kA. Para Suiches de Carga, este dato no es relevante.
Ipmáx SP Corriente pico de cortocircuito máxima permisible, en kA.r(1) D Resistencia de secuencia positiva, en mOhm. r(0) D Resistencia de secuencia cero, en mOhm. x(1) D Reactancia de secuencia positiva, en mOhm. x(0) D Reactancia de secuencia cero, en mOhm.
Comentario: La resistencia y reactancia del modelo del suiche sólo son necesarias si los suiches no se reducen durante los cálculos (ver la opción “Reducir” en parámetros de cálculo de los diferentes módulos de cálculo). Para cálculos de Flujo de Carga con el método “Newton Raphson Extendido”, estas impedancias no son relevantes, pues este método modela los suiches sin impedancias. Para Análisis Dinámico, los datos de impedancia siempre se deben ingresar.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-192 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Suiches de Carga – Información La pestaña Infromación se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Suiches de Carga - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Suiches de Carga – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-193
Interruptor
Es posible entrar interruptores entre dos nodos. Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Interruptor.
Interruptor – Parámetros
Nombre O Nombre del elemento. Tipo O Aplicable sólo a librerías de Interruptores. Al presionar el
botón "…", se puede escoger el tipo y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Controlado Remotam.
R Indica si el interruptor será controlado remotamente.
Vrmáx SP Voltaje máximo de diseño del suiche y límite superior de operación, en kV.
Ir LM Corriente nominal del Interruptor, en kA. Ciclos SP Tiempo de interrupción de los Interruptores ANSI, en
ciclos. Valores posibles: 2, 3, 5, 8 ciclos. Factor K SP Relación del voltaje máximo nominal Vrmáx al límite
inferior del rango de operación de voltaje, en el cual las capacidades de interrupción simétrica y asimétrica varían en proporción inversa al voltaje de operación (sólo para Interruptores ANSI).
Cos(phi) SP Cos(phi) al cual fue probado el interruptor (sólo para interruptores ANSI).
Ik" SP Corriente de cortocircuito inicial máxima permisible o capacidad de corriente de medio ciclo del Interuptor, en kA.
Ibmáx SP Corriente de interrupción nominal máxima permisible (breaking current – interrupting) o capacidad de interrupción del Interruptor, en kA.
Ipmáx SP Corriente pico de cortocircuito máxima permisible, en kA.Standard SP Indica el dimensionamiento del Interruptor: interruptor
IEC o interruptor ANSI/IEEE. Bajo voltaje Alto voltaje
SP Indica si el Interruptor es de bajo (BV) o alto voltaje (AV)
r(1) D Resistencia de secuencia positiva, en mOhm. r(0) D Resistencia de secuencia cero, en mOhm. x(1) D Reactancia de secuencia positiva, en mOhm.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-194 Guía del Usuario de NEPLAN V5
x(0) D Reactancia de secuencia cero, en mOhm. Comentario: La resistencia y reactancia del modelo del Interruptor sólo son necesarias si los Interruptores no se reducen durante los cálculos (ver la opción “Reducir” en parámetros de cálculo de los diferentes módulos de cálculo). Para cálculos de Flujo de Carga con el método “Newton Raphson Extendido”, estas impedancias no son relevantes, pues este método modela los interruptores sin impedancias. Para Análisis Dinámico, los datos de impedancia siempre se deben ingresar. Los datos de este elemento sólo se tienen en cuenta en el módulo de Análisis de Selectividad.
Interruptor – Información La pestaña Información se describe “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Interruptor - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Interruptor – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-195
Fusible
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Fusible.
Fusible - Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Fusibles. Al presionar el
botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Ir LM Corriente nominal A. Tipo de elemento
() Tipo de elemento en el cual se mide la variable.
Variable () Variable a ser medida. Modificación () Opción para modificar la variable medida. Elemento () Elemento al cual se asigna el Fusible. Lado () Lado del elemento (nodo) al cual está asignado el
Fusible Característica O Botón para escoger un tipo de Fusible de una librería de
dispositivos. Disparo D Botón para definir funciones de disparo para
simulaciones de Estabilidad Transitoria. Este elemento no se utiliza en los cálculos. Sólo se verifican sus límites permisibles. Los datos se tienen en cuenta en el módulo de Análisis de Selectividad y Estabilidad Transitoria.
Fusible - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Fusible - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento“ del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-196 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Fusible – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-197
Relé de Sobrecorriente
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Relé de Sobrecorriente.
Relé de Sobrecorriente – Parámetros
Nombre O Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Relés de Sobrecorriente. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Tipo de elemento
() Tipo de elemento en el cual se mide la variable.
Variable () Variable a ser medida. Modificación () Opción para modificar la variable medida. Elemento () Elemento al cual se asigna el relé. Lado () Lado del elemento (nodo) al cual está asignado el relé. Característica O Botón para escoger un tipo de relé de una librería de
dispositivos. Disparo D Botón para definir funciones de disparo para
simulaciones de Estabilidad Transitoria. Este elemento no se utiliza en los cálculos. Sólo se verifican sus límites permisibles. Los datos se toman en cuenta en el módulo de Análisis de Selectividad y Estabilidad Transitoria.
Relé de Sobrecorriente - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en página 4-2.
Relé de Sobrecorriente - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-198 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Relé de Sobrecorriente – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-199
Relé de Distancia
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Relé de Distancia.
Relé de Distancia – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Relés de Distancia. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir desde la librería predefinida.
Tipo Predefinido
Existen relés predefinidos, como ABB REL 316, Siemens 7SA513, etc. Se puede seleccionar uno de estos tipos de relés con el botón “…”. El usuario tiene entonces la posibilidad de entrar directamente a los parámetros de ajuste del relé. Después de haber seleccionado un relé predefinido, se crea una nueva caja de diálogo para los parámetros de ajuste. Los parámetros de ajuste se explican en el manual de “Protección de Distancia”.
Entrada de Datos
La característica del relé, el tiempo de disparo y otros parámetros se pueden entrar para fallas línea – línea y/o línea – tierra. Este parámetro indica para qué tipo de falla será la entrada de datos en los diálogos “Parámetros”, “Arranque”, “Mediciones”, “Respaldo”, etc.
Impedancias del Relé Usar Valores Secundarios (Ki/Ku)
El usuario puede definir si los valores de impedancia se entran como valores secundarios o primarios. Las impedancias de la red son siempre valores primarios. Para calcular valores secundarios, se usa el factor Ki/Ku.
Ki/Ku Factor para calcular valores secundarios. Se usa la siguiente fórmula: ZS = Ki/Ku * ZP, con ZS como valor secundario y ZP como valor primario.
Evaluación del Disparo del Relé Impedancias de lazo
El programa chequea el tiempo de disparo de un relé justo después de un cálculo de Cortocircuito. Las impedancias vistas por el relé se calculan como impedancias de lazo (ver manual de “Protección de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-200 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Distancia”). Z de secuencia positiva
El programa chequea el tiempo de disparo de un relé justo después de un cálculo de cortocircuito. La impedancia vista por el relé es la impedancia de secuencia positiva. Si se ajusta este parámetro, sólo se puedrán calcular fallas trifásicas simétricas.
X de secuencia positiva
El programa chequea el tiempo de disparo de un relé justo después de un cálculo de cortocircuito. La impedancia vista por el relé es la reactancia de secuencia positiva. Si se ajusta este parámetro, sólo se podrán calcular fallas trifásicas simétricas.
Datos del Transformador de Corriente/Voltaje Usar TC/TP de la red
Indica si los valores de corriente y voltaje del TC y el TP se toman para calcular el factor Ki/Ku.
Vr del TP Muestra el voltaje nominal del transformador de potencial en el lado primario, en V.
Ir del TC Muestra la corriente nominal del transformador de corriente en el lado primario, en A.
Ku Relación del transformador de potencial Ki Relación del transformador de corriente
Factor de Compensación para Relé Definido por el Usuario K0 Magnitud del factor de compensación para calcular las
impedancias de lazo. (ver manual “Protección de Distancia”).
Ángulo K0 Ángulo del factor de compensación para calcular las impedancias de lazo. (ver manual “Protección de Distancia”).
Factor de Acoplamiento Mutuo para Relé Definido por el Usuario k0m Magnitud del factor de compensación para calcular las
impedancias de lazo. Este factor se debe entrar en caso de líneas paralelas, y su función es compensar el acoplamiento mutuo de estas líneas (ver manual “Protección de Distancia”). Si esta característica no se encuentra disponible en el relé, se debe entrar k0m=0.0.
Angulok0m Angulo del factor de compensación para calcular las impedancias de lazo. Este factor se debe entrar en caso de líneas paralelas, y su función es compensar el acoplamiento mutuo de estas líneas (ver manual “Protección de Distancia”).
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-201
Línea Paralela para Considerar Factor de Acople Mutuo Nombre Nombre de la línea en paralelo con la línea del relé
actual. La selección de la línea se puede hacer al presionar el botón “...“ junto al campo de entrada. Para calcular las impedancias de lazo, se toma en cuenta el producto de la corriente de tierra y el factor de compensación k0m.
Importar/Exportar Formato RIO Archivo (*rio) Nombre del archivo en formato RIO. El formato RIO
(Relay Interface by Omicron [Interface del relé por Omicron]) ha sido desarrollado por la compañía OMICRON y permite el intercambio de parámetros y características de la protección de distancia. La selección del archivo se puede hacer al presionar el botón “...” junto al campo de entrada. El usuario no puede crear nuevos archivos en formato RIO. El formato RIO se describe en el manual OMICRON.
Importar El archivo seleccionado será leído al presionar este botón. Se importarán los valores del TC/TP, relaciones, características de arranque y mediciones. El uso práctico de importar/exportar el formato RIO se encuentra en el manual “Protección de Distancia”.
Exportar La configuración actual se puede exportar al archivo seleccionado (importado previamente) al presionar este botón. No se pueden crear nuevos archivos. Estos archivos primero deben ser leidos. El uso práctico de importar/exportar el formato RIO se encuentra en el manual “Protección de Distancia”.
Relé de Distancia – Arranque
Todos los valores se deben entrar para fallas línea – línea o línea – tierra, de acuerdo al parámetro en el diálogo “Parámetros”.
Tipo de Arranque
Indica el tipo de arranque del relé. Se encuentran disponibles dos tipos: - Sobrecorriente o Baja Impedancia (límites I, V) - Impedancia (características R/X)
Vr Muestra el voltaje nominal del transformador de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-202 Guía del Usuario de NEPLAN V5
potencial en el lado primario, en V. Este valor será el voltaje de referencia para todos los valores de entrada del voltaje en “Corriente/Voltaje de Arranque”.
Ir Muestra la corriente nominal del transformador de corriente en el lado primario, en A. Este valor será la corriente de referencia para todos los valores de entrada de la corriente en “Corriente/Voltaje de Arranque”.
Corriente / Voltaje de Arranque I/Ir Límite de la corriente de línea referenciada a la
corriente nominal del TC, Ir, en el lado primario. I2/Ir Segundo límite de la corriente de línea referenciada a
la corriente nominal del TC, Ir, en el lado primario. En caso de arranque por sobrecorriente pura, este valor se debe ajustar en 0.0 (ver modelo abajo).
I3/Ir Tercer límite de la corriente de línea referenciada a la corriente nominal del TC, Ir, en el lado primario. En caso de arranque por sobrecorriente pura, este valor se debe ajustar en 0.0 (ver modelo abajo).
V/Vr Límite mínimo del voltaje línea – tierra referenciado al voltaje nominal del TP, Vr, en el lado primario. En caso de arranque por sobrecorriente pura, este valor se debe ajustar en 0.0 (ver modelo abajo).
V2/Vr Límite máximo del voltaje línea – tierra referenciado al voltaje nominal del TP, Vr, en el lado primario. En caso de arranque por sobrecorriente pura, este valor se debe ajustar en 0.0 (ver modelo abajo).
Phi1 Ángulo de fase mínimo para un arranque de baja impedancia dependiente del ángulo (fase), en grados. Si en caso de un cortocircuito, el valor del ángulo entre la corriente y el voltaje de fase se encuentra entre Phi1 y Phi2, se toma en cuenta el límite de corriente I3; de lo contrario se toma I2. El valor Phi1 se debe ajustar en cero para arranques de baja impedancia independientes del ángulo (fase).
Phi2 Ángulo de fase máximo para un arranque de baja impedancia dependiente del ángulo (fase), en grados. Si en caso de un cortocircuito, el valor del ángulo entre la corriente y el voltaje de fase se encuentra entre Phi1 y Phi2, se toma en cuenta el límite de corriente I3; de lo contrario se toma I2. El valor Phi1 se debe ajustar en cero para arranques de baja impedancia
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-203
independientes del ángulo (fase). Característica de Arranque Temporización no-direccional
El tiempo final no direccional se puede entrar en segundos. La etapa se puede activar o desactivar con el parámetro “Estado”.
Temporizacióndireccional
El tiempo final direccional se puede entrar en segundos. La etapa se puede activar o desactivar con el parámetro “Estado”.
Diagrama |Z| Este botón se utiliza para definir una característica de arranque (ver entrada de característica R/X). Los valores de R/X son primarios o secundarios, y para fallas línea – línea y línea – tierra, dependen de los parámetros ajustados anteriormente.
Estado Este parámetro permite activar y desactivar el tiempo final direccional y no direccional.
Relé de Distancia – Mediciones
Todos los valores se deben entrar para fallas línea-línea o línea-tierra, de acuerdo al parámetro en la pestaña “Parámetros”.
Temporización Tiempo de disparo de la zona 1, zona de sobrealcance (zona 1 ext.), zona 2, zona 3, zona 4, zona hacia atrás y zona de auto-recierre, en segundos.
Estado Indica si la zona correspondiente está o no activa. Tiempo de espera para habilitar señal
Este parámetro sólo se utiliza para Estabilidad Transitoria y representa el tiempo muerto o de espera para habilitar la señal, en segundos. Durante la simulación, un elemento se desconecta sólo después del tiempo de espera, el tiempo de apertuta del interruptor y el tiempo de disparo (temporización) del relé.
Tiempo de apertura del interruptor
Este parámetro sólo se utiliza para Estabilidad Transitoria y representa el tiempo de apertura de un interruptor, en segundos. Durante la simulación, un elemento se desconectará sólo después del tiempo de espera, el tiempo de apertuta del interruptor y el tiempo de disparo (temporización) del relé.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-204 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Diagrama |Z|, Editar
Estos botones permiten la entrada de las características R/X (ver entrada de características R/X). Los valores de R/X son primarios o secundarios, y para fallas línea – línea y línea – tierra, dependen de los parámetros ajustados anteriormente.
Relé de Distancia – Señal Binaria
Registro de Corriente Función () Una señal de entrada en el módulo de protección de
distancia puede tener los siguientes efectos: Bloqueo de Disparo: Se dará un comando de disparo al interruptor sólo cuando la señal no esté siendo recibida. Habilitar Disparo: El conteo de tiempo de la Zona 1 no arranca hasta que la señal esté siendo recibida. Sin embargo, el arranque del conteo de tiempo de la Zona 1 se bloquea hasta que haya transcurrido el tiempo TFG. Cuando TFG haya expirado, arranca el contador de tiempo de la Zona 1, incluso si no se está recibiendo ninguna señal. Enclavamiento Si se está recibiendo una señal, se enviará un comando de disparo con la condición de que el arranque direccional haya sido activado. Extensión de Rango: Cuando una señal externa esté siendo recibida, se activa la Zona 1 extendida. Arranque Externo: Las funciones de arranque se inician cuando una señal externa esté siendo recibida. Bloqueo de Auto-Recierre: El conteo de tiempo para un disparo mediante las características de autorecierre, arranca sólo cuando ninguna señal esté siendo recibida. Para más información, por favor referirse al manual “Estabilidad Transitoria”.
Fuente de Señal Externa Tipo de Elemento
() Tipo de elemento en el cual se mide la variable. Con base en esta variable, se envía una señal al Relé de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-205
Distancia actual. Sólo se usa en el módulo de Estabilidad Transitoria.
Variable () Variable medida en el relé. Con base en esta variable, se envía una señal al Relé de Distancia actual. Sólo se usa en el módulo Estabilidad Transitoria.
Modificación () Opción para modificar la variable medida. Sólo se usa en el módulo de Estabilidad Transitoria.
Elemento () Relé en la red que envía una señal al Relé de Distancia actual (fuente de señal). Sólo se usa en el módulo Estabilidad Transitoria.
Transmisión de la Señal Temporiz. TL Para el tiempo de transmisión de la señal entre la fuente
de señal y el destino, se puede asignar a la señal un tiempo de transmisión TL. Sólo se usa en el módulo Estabilidad Transitoria.
Temporiz. TAS
Para controlar el flujo de la señal dependiente del tiempo, se pueden suministrar señales binarias en la fuente con un retardo en el arranque (pickup) TAS y/o con un retardo de separación TAF. Sólo se usa en el módulo Estabilidad Transitoria.
Temporiz. TAF
Para controlar el flujo de la señal dependiente del tiempo, se pueden suministrar señales binarias en la fuente con un retardo en el arranque (pickup) TAS y/o con un retardo de separación TAF. Sólo se usa para el módulo Estabilidad Transitoria.
Registros Con los botones “Agregar”, “Remover” y “Actualizar” se pueden definir o modificar varios datos de entrada de la señal (fuente de señal) para el relé actual. Sólo se usa en el módulo Estabilidad Transitoria.
Relé de Distancia – Respaldo
Todos los valores se deben entrar para fallas línea-línea o línea-tierra, de acuerdo al parámetro en la pestaña “Parámetros”.
Ir Muestra la corriente nominal del transformador de corriente en el lado primario, en A. Esta corriente será el valor de referencia para todos los valores de entrada de la corriente en “Arranque por Corriente/Voltaje”.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-206 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Etapa 1 I/Ir Valor de ajuste de la primera etapa de tiempo definido. t Tiempo de disparo de la primera etapa de tiempo
definido. Etapa 2 I/Ir Valor de ajuste de la segunda etapa de tiempo definido. t Tiempo de disparo de la segunda etapa de tiempo
definido.
Relé de Distancia – Configuración El botón "Configuración Automática" permite ajustar los parámetros del relé actual. Los siguientes parámetros se deben entrar antes de ejecutar la configuración automática. Programación de Disparo con Relé a Configurar Programar disparo con Relé
Se listan todos los programas de disparo que contiene el relé. La entrada del programa de disparo se explica en el manual “Protección de Distancia”.
Resistencias de Puesta a Tierra de Torre y Arco R_arc_LL Resistencia de arco para fallas línea – línea, en Ohm.
Este valor sólo se usa para la configuración automática del relé.
R_arc_LT Resistencia de arco para fallas línea – tierra, en Ohm. Este valor sólo se usa para la configuración automática del relé.
Rm Resistencia de puesta a tierra de la torre, en Ohm. Este valor sólo se usa para la configuración automática del relé.
Nodos Decisivos para Configuración Automática Nodos para configuración automática
Se listan los nodos que son importantes y decisivos para la configuración automática del relé actual. La determinación de estos nodos se explica en el manual “Protección de Distancia”.
Activo Indica si se debe tener en cuenta o no, un nodo de la lista durante la configuración.
Nombre Nombre del nodo. Z, Impedancia en magnitud (Ohm) y ángulo (°) de
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-207
Angulo Z secuencia positiva, vista desde el relé. Los valores siempre son primarios.
R, X
Resistencia y reactancia de secuencia positiva, en Ohm, vista desde el relé en caso de que ocurra un cortocircuito trifásico en el nodo correspondiente.
Actualizar desde red
Este botón inicia un cálculo de cortocircuito y obtiene los nodos decisivos e impedancias para la configuración automática del relé.
Obtener línea más larga para zona 3
Se determina la línea adyacente más larga para calcular el alcance recomendado mínimo de la zona 3. Una “línea” también puede estar conformada por varias líneas. Ver manual “Protección de Distancia”.
Desde Muestra el „Desde Nodo“ de la línea más larga. Hasta Muestra el „Hasta Nodo“ de la línea más larga. Z, Angulo Z
Impedancia en magnitud (Ohm) y ángulo (°) de secuencia positiva vista desde el relé. Los valores siempre son primarios
R, X
Resistencia y reactancia de secuencia positiva, en Ohm, de la línea más larga. Estos son valores primarios.
Ajustes de Zonas Ajuste de zona
Las siguientes zonas se pueden configurar automáticamente: zona 1, zona de sobrealcance (zona 1 ext.), zona 2, zona 3, zona 4 y zona hacia atrás. Se deben entrar los valores en porcentaje relevantes para el ajuste. Estos valores están normalmente entre 80% .. 90% o 120% para la zona 1 ext. El método para calcular los parámetros de ajuste se explica en el manual “Protección de Distancia”.
Configuración Indica las zonas que se deben ajustar. Relativo, Absoluto
Indica qué método se debe aplicar (relativo o absoluto) para el ajuste (ver manual “Protección de Distancia”).
Ajuste Mínimo de Zona Zona 2 Considerar ajuste mínimo
Indica si el alcance recomendado mínimo de la zona 2 se debe tener en cuenta o no. Ver manual “Protección de Distancia”.
Zona 3 Considerar ajuste mínimo
Indica si el alcance recomendado mínimo de la zona 3 se debe tener en cuenta o no. En caso de líneas paralelas, se puede entrar un factor constante. El
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-208 Guía del Usuario de NEPLAN V5
alcance mínimo de la zona 3 se calcula normalmente con la línea adyacente más larga. Ver manual “Protección de Distancia”.
Relé de Distancia – Busqueda de Ubicación de Fallas Cortocircuito
X Primario Reactancia medida en Ohm. Hacia adelante, Hacia atrás
Se puede entrar la dirección de la reactancia medida (en dirección hacia delante o hacia atrás). La posición del relé es decisiva (ver comentario abajo).
Tolerancia Se puede entrar una tolerancia para la reactancia medida en % o en Ohm.
Falla Monofásica a Tierra en Red Resonante Aterrizada
Distancia Distancia medida en % de la longitud total o de la reactancia total del anillo, en el sistema de secuencia positiva o cero.
Hacia adelante, Hacia atrás
Se puede entrar la dirección de la reactancia medida (medición en dirección hacia delante o hacia atrás). La posición del relé es decisiva (ver comentario abajo).
Distancia referida a
La distancia medida se puede referir a - la longitud total del anillo (km), - la reactancia del sistema de secuencia positiva (Ohm), - la reactancia del sistema de secuencia cero (Ohm).
Tolerancia Se puede entrar una tolerancia para la distancia medida en %.
Comentario acerca la entrada de datos de Búsqueda de Ubicación de Falla La falla (reactancia o distancia medida) en el anillo de MV será vista por el relé A en dirección hacia atrás y por el relé B en dirección hacia adelante. El anillo en falla debe estar cerrado para hallar la ubicación de la falla en redes resonantes aterrizadas (redes compensadas). El programa detecta automáticamente el anillo cerrado. La posición del relé B determina el anillo cerrado (en falla). En el caso del relé A, sólo se debe cerrar el anillo que comienza en el barraje correspondiente, en caso contrario, se muestra un mensaje de error.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-209
A
B
Relé de Distancia - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Relé de Distancia - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Relé de Distancia – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Arranque por Sobrecorriente y Baja Impedancia Los parámetros se deben entrar según el tipo de arranque y siguiendo las figuras siguientes:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-210 Guía del Usuario de NEPLAN V5
I1/Ir
I / Ir
V / Vr
Area de arranque
Fig. 4.47.a Arranque por Sobrecorriente Pura
V2/Vr
I2/IrI1/Ir
I / Ir
V / Vr
V1/Vr
Area de arranque
Fig. 4.47.b Arranque de Baja Impedancia Independiente del Ángulo
V2/Vr=
I2/Ir I3/IrI1/Ir
I / Ir
V / Vr
V1/Vr
Area de arranque
Fig. 4.47.c Arrancador de Baja Impedancia Dependiente del Ángulo
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-211
Entrada de Características R/X Las características R/X para arranques y mediciones (zonas) se entran por medio de una caja de diálogo. La característica se despliega directamente en el diagrama. Los valores R y X se muestran cuando el mouse se desplaza por el diagrama. Los ejes se generan automáticamente. Los valores R/X pueden ser primarios o secundarios según el parámetro ajustado en los parámetros de protección de distancia. Las características de un relé predefinido no se pueden entrar ni eliminar, pues éstas están definidas por los parámetros del relé. Las siguientes funciones se encuentran disponibles:
Zona Se puede definir la zona que se debe entrar o modificar.
Nueva característica
Al presionar este botón, se ingresa una nueva característica. Bajo “Característica Actual”, se puede seleccionar el tipo (polígino o círculo) y la dirección de medición (no direccional, hacia adelante, hacia atrás).
Eliminar característica
Este botón elimina la característica.
Característica actual, Tipo
El usuario puede seleccionar entre característica polígonal o círcular. Para la característica círcular se debe definir un punto centro (R y X) y un radio en Ohm. Para la característica polígonal se debe entrar una lista de puntos R y X. La entrada de los puntos se puede efectuar con los botones “Nuevo Punto” y „Borrar Punto“. Los valores se activan con un doble click, la entrada finalizará con la llave <Enter>. El diagrama se actualiza automáticamente.
Nuevo punto Se inserta un nuevo punto (coordenada R/X) en la lista de la tabla.
Eliminar punto
Se elimina un punto (coordenada R/X).
Entrada del Relé Predefinido Los parámetros de ajuste de un relé predefinido se explican en el manual “Protección de Distancia”. Para cada relé predefinido se tiene disponible un diálogo especial. Las características R/X son predefinidas y sólo pueden modificarse cambiando los parámetros de ajuste del relé.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-212 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Relé de Frecuencia
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Relé de Frecuencia.
Relé de Frecuencia – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Relés de Frecuencia. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Tipo Relé Tipo de Relé (-rango de ajuste). Tipo elemento () Tipo de elemento en el cual se mide la variable. Variable () Variable ser medida. Modificación () Opción para modificar la variable medida. Elemento () Elemento al que se asigna el relé. Etapas D Define etapas y sus funciones de disparo para
simulaciones de Estabilidad Transitoria. Este elemento no se utiliza en cálculos de estado estable. Los datos se toman en cuenta en el módulo Análisis Dinámico.
Relé de Frecuencia - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Relé de Frecuencia - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Relé de Frecuencia – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-213
Relé de Voltaje
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Relé de Voltaje.
Relé de Voltaje – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Relés de Voltaje. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Tipo Relé Tipo de relé (-rango de ajute). Tipo elemento () Tipo de elemento en el cual se mide la variable. Variable () Variable a ser medida. Modificación () Opción para modificar la variable medida. Elemento () Elemento al que se asigna el relé. Etapas D Define etapas y sus funciones de disparo para
simulaciones de Estabilidad Transitoria. Este elemento no se utiliza en cálculos de estado estable. Los datos se tienen en cuenta en el módulo Análisis Dinámico.
Relé de Voltaje - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Relé de Voltaje - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Relé de Voltaje – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuatio se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-214 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Relé de Potencia
Este capítulo describe los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Relé de Potencia.
Relé de Potencia – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Relés de Potencia. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Tipo relé Tipo de relé (-Rango de ajuste). Tipo elemento () Tipo de elemento en el cual se mide la variable. Variable () Variable a ser medida. Modificación () Opción para modificar la variable medida. Elemento () Elemento al que se asigna el relé. Lado () Lado del elemento (nodo) al cual se asigna el relé. Etapas D Define etapas y sus funciones de disparo para
simulaciones de Estabilidad Transitoria. Este elemento no se utiliza para los cálculos de estado estable. Los datos se tienen en cuenta en el módulo Análisis Dinámico.
Relé de Potencia - Información La pestaña Información se decribe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Relé de Potencia - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Relé de Potencia – Datos del Usuario La pestaña Datos de Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-215
Transformador de Corriente
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Transformador de Corriente.
Transformador de Corriente – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Transformadores de
Corriente. Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Ir1 P Corriente nominal en el lado primario, en kA. Ir2 P Corriente nominal en el lado secundario, en kA. Ith(1s) Corriente de cortocircuito térmico, en kA. Ith Corriente térmica de estado estable, en kA.
Este elemento no se utiliza en los cálculos. Sólo se verifican sus límites permisibles. La relación Ir2/Ir1 se utiliza en el módulo de Protección de Distancia.
Tranformador de Corriente - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Tranformador de Corriente - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Tranformador de Corriente – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-216 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Transformador de Potencial (TP)
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Transformador de Potencial.
Transformador de Potencial – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Transformadores de
Potencial. Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vr1 P Voltaje nominal en el lado primario del TP, en kV. Vr2 P Voltaje nominal en el lado secundario del TP, en kV.
Este elemento no se utiliza en los cálculos. La relación Vr2/Vr1 se utiliza en el módulo de Protección de Distancia.
Transformador de Potencial - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Transformador de Potencial - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Transformador de Potencial – Datos del Usuario La pestaña Datos de Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-217
Fuente de Corriente Armónica
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Fuente de Corriente.
Fuente de Corriente – Parámetros
Nombre H Nombre del elemento. Tipo H Aplicable sólo a librerías de Fuentes de Corriente
Armónica. Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Ir H Corriente nominal en A. f H Frecuencia en edición en Hz o Número del armónico I H Corriente armónica en edición en A o en % referida a
Ir. Ángulo i H Ángulo en edición de la corriente armónica, en grados. Corriente en %
H Casilla de chequeo: Indica si las corrientes se entran en %.
f en Hz H Casilla de chequeo: Indica si se entra la frecuencia en Hz, o el número del armónico.
Insertar H Se pueden entrar nuevos valores (hacer una nueva línea de entrada) en la tabla. Los valores de entrada se pueden modificar directamente en la tabla.
Eliminar H Las líneas seleccionadas de la tabla se eliminan.
Fuente de Corriente - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Fuente de Corriente - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-218 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Fuente de Corriente – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-219
Fuente de Voltaje Armónico
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de una Fuente de Voltaje.
Fuente de Voltaje – Parámetros
Nombre H Nombre del elemento. Tipo H Aplicable sólo a librerías de Fuentes de Voltaje
Armónico. Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden tranferir de la librería predefinida.
Vr H Voltaje nominal en kV. f H Frecuencia en edición en Hz o Número del armónico. V H Voltaje armónico en edición en V o en % referido a
Vr. Ángulo V H Ángulo en edición del voltaje armónico, en grados. Voltaje en % H Casilla de chequeo: Indica si los voltajes se entran en
%. f en Hz H Casilla de chequeo: Indica si se entra la frecuencia
en Hz, o el número del armónico. Insertar H Se pueden entrar nuevos valores (hacer una nueva
línea de entrada) en la tabla. Los valores de entrada se pueden modificar directamente en la tabla.
Eliminar H Las líneas seleccionadas de la tabla se eliminan.
Fuente de Voltaje - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Fuente de Voltaje - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-220 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Fuente de Voltaje – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-221
Equivalente Serie para Flujo de Carga (FC)
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Equivalente Serie para Cálculos de Flujo de Carga y el modelo correspondiente. Este elemento se tiene en cuenta sólo para cálculos de Flujo de Carga. Existe otro Equivalente Serie para cálculos de Cortocircuito. El Equivalente Serie se genera por el módulo Reducción de Red con el fin obtener los mismos resultados de Flujo de Carga y Cortocircuito para la red original y reducida (ver módulo “Reducción de Red”).
Equivalente Serie (FC) – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Equivalentes Serie
(FC). Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vn1 L Voltaje nominal del sistema en kV en "Desde Nodo"
Vn2 L Voltaje nominal del sistema en kV en "Hasta Nodo"
R12(1), X12(1), L Impedancia de transferencia de secuencia positiva de "Desde Nodo" hasta "Hasta Nodo", en Ohm.
R21(1), X21(1), L Impedancia de transferencia de secuencia positiva de "Hasta Nodo" hasta "Desde Nodo", en Ohm.
Equivalente Serie (FC) - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Equivalente Serie (FC) - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-222 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Equivalente Serie (FC) – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Descripción del Modelo (Equivalente Serie FC) Los elementos de la matriz Y se pueden calcular en por unidad para las tres secuencias, como se indica a continuación:
[ ]YY YY Y
=
11 12
21 22
con Y11 = 1.0 / Z12 Z12 = (R12 + jX12) / Zn1 Y12 = -1.0 / Z12 Zn1 = Vn1
2 / Sn Y21 = -1.0 / Z21 Z21 = (R21 + jX21) / Zn2 Y22 = 1.0 / Z21 Zn2 = Vn2
2 / Sn Vn1 : Voltaje nominal del sistema en el lado primario Vn2 : Voltaje nominal del sistema en el lado secundario. Sn = 100MVA
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-223
Equivalente Serie para Cortocircuito (CC)
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Equivalente Serie para Cálculos de Cortocircuito y el modelo correspondiente. Este elemento se tiene en cuenta sólo para cálculos de Cortocircuito. Existe otro Equivalente Serie para cálculos de Flujo de Carga. El Equivalente Serie se genera por el módulo Reducción de Red con el fin obtener los mismos resultados de Flujo de Carga y Cortocircuito para la red original y reducida (ver módulo “Reducción de Red”).
Equivalente Serie (CC) – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Equivalentes Serie
(CC). Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vn1 S Voltaje nominal del sistema en kV en "Desde Nodo".
Vn2 S Voltaje nominal del sistema en kV en "Hasta Nodo".
R12(1), X12(1), S Impedancia de transferencia de secuencia positiva de “Desde Nodo” hasta “Hasta Nodo”en Ohm.
R21(1), X21(1), S Impedancia de transferencia de secuencia positiva de “Hasta Nodo” hasta “Desde Nodo” en Ohm.
R12(2), X12(2), S Impedancia de transferencia de secuencia negativa de “Desde Nodo” hasta “Hasta Nodo”en Ohm.
R21(2), X21(2), S Impedancia de transferencia de secuencia negativa de “Hasta Nodo” hasta “Desde Nodo” en Ohm.
R12(0), X12(0), S Impedancia de transferencia de secuencia cero de “Desde Nodo” hasta “Hasta Nodo”en Ohm.
R21(0), X21(0), S Impedancia de transferencia de secuencia cero de “Hasta Nodo” hasta “Desde Nodo” en Ohm.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-224 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Equivalente Serie (CC) - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en página 4-2.
Equivalente Serie (CC) - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Equivalente Serie (CC) – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Descripción del Modelo (Equivalente Serie CC) Los elementos de la matriz Y se pueden calcular en por unidad para las tres secuencias, como se indica a continuación:
[ ]YY YY Y
=
11 12
21 22
con Y11 = 1.0 / Z12 Z12 = (R12 + jX12) / Zn1 Y12 = -1.0 / Z12 Zn1 = Vn1
2 / Sn Y21 = -1.0 / Z21 Z21 = (R21 + jX21) / Zn2 Y22 = 1.0 / Z21 Zn2 = Vn2
2 / Sn Vn1 : Voltage nominal del sistema en el lado primario Vn2 : Voltage nominal del sistema en el lado secundario Sn = 100MVA
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-225
Equivalente Paralelo (Shunt) para Flujo de Carga (FC)
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Equivalente Paralelo para Cálculos de Flujo de Carga y el modelo correspondiente. Este elemento se tiene en cuenta sólo para cálculos de Flujo de Carga. Existe otro Equivalente Paralelo para cálculos de Cortocircuito. El Equivalente Paralelo se genera por el módulo Reducción de Red con el fin obtener los mismos resultados de Flujo de Carga y Cortocircuito para la red original y reducida (ver módulo “Reducción de Red”).
Equivalente Shunt (FC) – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Equivalentes Paralelo
(FC). Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vn1 L Voltaje nominal del sistema en kV en “Desde Nodo”
R1(1), X1(1) L Impedancia shunt de secuencia positiva, en Ohm. P Gen L Potencia real generada, en MW. El signo debe ser
negativo. Q Gen L Potencia reactiva “generada”, en Mvar. El signo
debe ser negativo para generación (generador sobreexcitado). El signo debe ser positivo para consumo (generador subexcitado).
P Carga L Potencia real consumida, en MW. El signo debe ser positivo.
Q Carga L Potencia reactiva “consumida”, en Mvar. El signo debe ser negativo para generación (motor sobreexcitado). El signo debe ser positivo para consumo (motor subexcitado).
Equivalente Shunt (FC) - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-226 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Equivalente Shunt (FC) - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Equivalente Shunt (FC) – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se descrbe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Descripción del Modelo (Equivalente Shunt FC) Los elementos de la matriz Y se pueden calcular en por unidad, como se indica a continuación:
[ ]YY
=
11 0 00 0 0 0
.. .
con Y11 = 1.0 / Z1 Z1 = (R1 + jX1) / Zn1 Zn1 = Vn1
2 / Sn Vn1: voltaje nominal del sistema en el lado primario Sn = 100MVA
VQQjPP
I genacgenac )()( argarg* −⋅+−=
donde I: Corriente en el nodo V: Voltaje de nodo
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-227
Equivalente Paralelo para Cortocircuito (CC)
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Equivalente Paralelo para Cálculos de Cortocircuito y el modelo correspondiente. Este elemento se tiene en cuenta sólo para cálculos de Cortocircuito. Existe otro Equivalente Paralelo para cálculos de Flujo de Carga. El Equivalente Paralelo se genera por el módulo Reducción de Red con el fin obtener los mismos resultados de Flujo de Carga y Cortocircuito para la red original y reducida (ver módulo “Reducción de Red”).
Equivalente Shunt (CC) – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Equivalentes Paralelo
(CC). Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir desde la librería predefinida.
Vn1 S Voltaje nominal del sistema en kV en "Desde Nodo".
R1(1), X1(1) S Impedacia shunt de secuencia positiva, en Ohm. R1(2), X1(2) S Impedacia shunt de secuencia negativa, en Ohm. R1(0), X1(0) S Impedacia shunt de secuencia cero, en Ohm.
Equivalente Shunt (CC) - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en página 4-2.
Equivalente Shunt (CC) - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-228 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Equivalente Shunt (CC) – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Descripción del Modelo (Equivalente Shunt CC) Los elementos de la matriz Y se pueden calcular en por unidad para las tres secuencias, como se indica a continuación:
[ ]YY
=
11 0 00 0 0 0
.. .
con Y11 = 1.0 / Z1 Z1 = (R1 + jX1) / Zn1 Zn1 = Vn1
2 / Sn Vn1: Voltaje nominal del sistema en el lado primario. Sn = 100MVA
VQQjPP
I genacgenac )()( argarg* −⋅+−=
donde I: Corriente en el Nodo V: Voltaje de Nodo
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-229
Suiche de Puesta a Tierra
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Suiche de Puesta a Tierra.
Suiche de Puesta a Tierra – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Suiches de Puesta a
Tierra. Al presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Controlado Remotam.
R Indica si el suiche será controlado remotamente.
Vrmáx S Voltaje máximo de diseño del suiche y límite superior de operación, en kV.
Ik'' S Corriente de cortocircuito inicial máxima permisible o capacidad de corriente de medio ciclo del suiche, en kA.
Ir LM Corriente nominal del suiche, en kA. Ibmáx S Corriente de interrupción máxima permitida, en kA. Ipmáx S Corriente pico de cortocircuito máxima permitida, en
kA. Los suiches de puesta a tierra no se tienen en cuenta en los cálculos.
Suiches de Puesta a Tierra - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Suiches de Puesta a Tierra - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-230 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Suiches de Puesta a Tierra – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-231
Pararrayo
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Pararrayo.
Pararrayo – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Pararrayos. Al presionar el
botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Vr Voltaje nominal en kV. Vc Voltaje de operación permanente, en kV. E Capacidad de absorción de energía, en kJ/kVuc Vres(10kA) Voltaje residual en kV para 10 kA (8/20µs). Vres(1kA) Voltaje residual en kV para 1 kA (30/60µs). I Capacidad de onda larga de 2000µs en A.
Los pararrayos no se tienen en cuenta en los cálculos.
Pararrayo - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en página 4-2.
Pararrayo - Confiabilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Pararrayo – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-232 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Instrumento de Medición
En este capítulo se describen los parámetros del Diálogo de Entrada de Datos de un Instrumento de Medición.
Instrumento de Medición – Parámetros
Nombre Nombre del elemento. Tipo Aplicable sólo a librerías de Instrumentos de Medición. Al
presionar el botón "…", se puede escoger el tipo, y los datos se pueden transferir de la librería predefinida.
Valores Fase LM Si se activa esta opción, los valores medidos se pueden entrar para las tres fases de forma independiente. En caso de cálculos simétricos, los valores de fase para la potencia activa se suman, y se toma un valor promedio de corriente. Si no se marca, se pueden entrar las potencias activa y reactiva trifásicas totales y la corriente del conductor.
P LM Potencia activa medida total en las fases, en MW. Este valor sólo es necesario cuando se realicen cálculos con Balance de Carga (ver parámetros de Flujo de Carga). Si la potencia fluye hacia el nodo asociado al Instrumento (ver arriba), el valor se debe entrar con signo negativo; en caso contrario, con signo positivo.
Q LM Potencia reactiva total medida en las fases, en Mvar. Este valor sólo es necesario cuando se realicen cálculos con Balance de Carga (ver parámetros de Flujo de Carga). Si la potencia fluye hacia el nodo asociado al Instrumento (ver arriba), el valor se debe entrar con signo negativo; en caso contrario con signo positivo.
I LM Corriente medida en el conductor, en A. Este valor sólo es necesario cuando se realicen cálculos con Balance de Carga (ver parámetros de Flujo de Carga). El valor de corriente sólo se usa cuando los campos de entrada de la potencia activa y reactiva P y Q, estén en cero. Si la potencia fluye hacia el nodo asociado al Instrumento (ver arriba), el valor se debe entrar con signo negativo; en caso contrario, con signo
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-233
positivo. V Voltaje de fase en kV, sólo por información. Usar Perfil de Carga
L El módulo de “Flujo de Carga con Perfiles de Carga” utiliza el “Perfil” en lugar de un valor fijo.
Borrar Perfil L Botón para eliminar el perfil actual. Mostrar Perfil L Muestra el perfil gráficamente.
Comentario Para un Balance de Carga correcto, el usuario debe asegurarse que en toda la red exista un número suficiente datos de mediciones iguales (P o I). Si hay datos de mediciones diferentes para una región, las cargas no se podrán balancear.
Instrumento de Medición - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Instrumento de Medición - Confialbilidad La pestaña Confiabilidad se describe en “Confiabilidad del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-3.
Instrumento de Medición – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-234 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Circuito de Control CCT
Al entrar un símbolo de Circuito de Control CCT, se abre un nuevo diagrama, en el cual se puede diseñar el circuito de control respectivo utilizando los bloques de funciones descritos en el capítulo “Bloques de Funciones” en la página 4-236. No existen diferencias en los diagramas utilizados para los circuitos de control (bloques de funciones) y para la red. Los circuitos de control (bloques de funciones) y las redes se pueden entrar inclusive, en los mismos diagramas. El Diálogo de Entrada de Datos de un símbolo CCT está compuesto sólo por las pestañas Información y Datos del Usuario.
Circuito de Control CCT - Información La pestaña Información se describe en “Información del Elemento” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-2.
Circuito de Control CCT – Datos del Usuario La pestaña Datos del Usuario se describe en “Elemento – Datos del Usuario” del capítulo “Diálogos de Entrada de Datos de los Elementos de Red” en la página 4-4.
Información General sobre Circuitos de Control Un circuito de control está constituído por varios bloques de funciones. Cada circuito de control posee una o más variables de entrada y una o más variables de salida. Una variable de entrada puede ser una variable análoga o binaria de la red. Una variable de salida puede ser: • El voltaje de excitación de una máquina sincrónica • El torque de la turbina de una máquina sincrónica • La conductancia de una admitancia controlada • La susceptancia de una admitancia controlada
Un circuito de control también puede tener más de una variable de salida para diferentes máquinas sincrónicas.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-235
Las variables de entrada y salida se conectan al circuito de control respectivo por medio de bloques de entrada y/o salida. Se debe notar que un bloque de salida convierte una variable en una señal de control. Una señal de control es una magnitud de salida análoga o binaria de un bloque de funciones de un circuito de control. Una señal de control también se puede utilizar como un valor de salida o un resultado en pantalla, como una lista o en un archivo. Los bloques de funciones de un dispositivo de control particular se comunican entre ellos a través de señales de control, esto enlaza los bloques de funciones que se “controlan en la salida”. Una señal de entrada de un bloque de funciones particular constantemente se asigna como señal de salida de otro bloque de funciones, (por ejemplo, una señal de control). El identificador de una señal de control consiste de los 16 caracteres del nombre del circuito de control y 8 caracteres del nombre de la señal de control.
Inicialización de Circuitos de Control Antes de iniciar los cálculos, los bloques de funciones de los circuitos de control se deben inicializar individualmente, por bloque. La inicialización de bloques de funciones tiene lugar de izquierda a derecha, siempre que lo permita el bloque de funciones particular. En la mayoría de los casos, la inicialización por este procedimiento es exitosa. Si la inicialización por bloques de un circuito de control no es exitosa, Prost busca determinar automáticamente los valores de arranque de los bloques de funciones que todavía no se han inicializado, mediante porcesos iterativos. Este procedimiento está basado en el método iterativo de Newton Raphson. Sin embargo, la inicialización iterativa sólo se aplica para funciones de transferencia estables o no discontinuas. Los límites no se tienen en cuenta durante la inicialización iterativa. Una vez lograda la inicialización iterativa, se revisan los límites y se reportan las violaciones. Si la inicialización iterativa no es exitosa, la intervención del usario también es necesaria. Muchas veces es suficiente especificar valores de arranque como entrada para algunos de los integradores.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-236 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Bloques de Funciones
En este capítulo se describen todos los bloques de funciones disponibles para construir circuitos de control. Los bloques de funciones, y por lo tanto, los Circuitos de Control, se deben entrar en diagramas. No existen diferencias entre los diagramas para bloques de funciones y para las redes. Los bloques de funciones (que constituyen un circuito de control) y las redes se pueden entrar inclusive en los mismos diagramas. En la siguiente descripción de bloques de funciones se mencionan tanto las funciones de tranferencia como los valores iniciales que deben calcularse durante el proceso de inicialización. Para el usuario, estos valores iniciales sólo tienen importancia si el proceso de iniciaización no es exitoso. Esto puede ayudar a investigar cuáles variables no se pueden calcular durante el proceso de iteración.
I/O
Entrada Descripción Funcional: Una interfase de entrada de circuitos de control a otros elementos (lugar de corte de entrada). Una variable de la red se convierte en una señal de control.
u1 y1
Variable Señal de control
Fig. 4.48 Bloque de Entrada
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario y1 = u1 u1 Inicialización iterativa permisible
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-237
Salida Descripción Funcional: Una interfase de salida de circuitos de control a otros elementos (lugar de corte de salida). Una señal de control se convierte en una variable de la red.
u1 y1Señal de control Variable
Fig. 4.49 Bloque de Salida
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario y1 = u1 y1 Inicialización iterativa permisible
Comentarios: Los siguientes operandos se pueden especificar mediante un bloque de funciones de SALIDA: Voltaje de campo de una máquina sincrónica Potencia en el eje de la turbina de una máquina sincrónica Conductancia (componente activa) de una admitancia controlada Susceptancia (componente reactiva) de una admitancia controlada
Fuente Descripción Funcional: Fuente de señal constante con un valor de u0.
K y1u0
Fig. 4.50 Bloque Fuente
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario y1 = u0 u0 Inicialización iterativa permisible
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4-238 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Fuente de Red Descripción Funcional: Fuente de señal constante con un valor que se toma de los resultados del cálculo de Flujo de Carga.
K y1u0LF
Fig. 4.51 Bloque Fuente
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario y1 = u0LF u0LF Inicialización iterativa permisible
El valor del Flujo de Carga, u0LF, puede ser un voltaje o un ángulo de voltaje, una corriente o un ángulo de corriente, la potencia activa o reactiva de un barraje, un elemento de nodo o de una rama. Este valor será constantemente actualizado a partir de los cálculos de Flujo de Carga.
Matemática
Suma Descripción Funcional: Formación de la suma de dos señales de entrada u1 y u2 y una constante u0.
u1 y1
u2
K
u0
+
+
+
K
Fig. 4.52 Bloque Suma
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario 22101 uKuKu = y ⋅+⋅+ 1 u1, u2 o y1 Inicialización iterativa permisible
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-239
Tipo 0: Tipo 1: u0 es un valor constante u0 es calculado por PROST.
Inicialización iterativa permisible No permisible: |K1| o |K2| menores que 10-8 si se usa el dato de entrada correspondiente
Comentario: Al ajustar K2 = -1., por ejemplo, u2 se puede substraer de u1.
Producto Descripción Funcional: Formación del producto de dos señales de entrada u1 y u2 y una constante u0.
u1 y1
u2
u0
Π
Fig. 4.53 Bloque Producto
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario 2101 uuu = y ⋅⋅ u1, u2 o y1 Inicialización iterativa permisible
Tipo 0: Tipo 1: u0 es un valor constante. u0 es calculado por PROST.
Inicialización iterativa permisible No permisible: |u0| menor que 10-8 si es de tipo 0.
Comentario: La inicialización no es posible si u1 o u2 < 10-8.
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4-240 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Absoluto Descripción Funcional: Valor absoluto de una variable de entrada
u1 y1
1u
Fig. 4.54 Bloque Valor Absoluto
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario 11 uy = u1 Inicialización iterativa permisible
Potencia Descripción Funcional: Toma la potencia Késima de la variable de entrada u1.
K u1 U1
K y1
Fig. 4.55 Bloque Potencia
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario u = y K
11 u1 o y1 Inicialización iterativa permisible No permisible: |K| menor que 10-4 o mayor que 104
Inversor Descripción Funcional: Multiplicación del recíproco de la variable de entrada u1 por una constante K0.
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-241
K u1 f(u1)
y1
Fig. 4.56 Bloque Inversor
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
1
01 u
K = y u1 o y1
Inicialización iterativa permisible.
No permisible: |K0| menor que 10-8
Comentario: Si |u1| es menor que 10-8: y1 = K0·108·signo(u1)
División Descripción Funcional: División de la variable de entrada u1 por la variable de entrada u2, y multiplicación por una constante K0.
K u1
f(u1,u2)u2
y1
Fig. 4.57 Bloque División
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
2
101 u
uK = y ⋅ u1 o u2 o y1
Se deben dar dos de las variables; la tercera se calcula.
Inicialización iterativa permisible.
No permisible: |K0| menor que 10-8
Comentario:
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4-242 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Si |u2| es menor que 10-8: y1 = K0·u1·108·signo(u2)
Exponencial Descripción Funcional: Toma el exponente de la variable de entrada u1.
K u1 f(u1)
y1
Fig. 4.58 Bloque Exponencial
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
12 uK101 eK + K = y ⋅⋅ u1 o y1 ;
Si (y1 – K0)/K1 < 10-8
: u1 = ln(108)/K2
Inicialización iterativa sin límites permisible.
No permisible: |K1| o |K2| menores que 10-8 Para inicialización con y1 = 0: K0 y K1 no tienen el mismo signo
Rectangular (Polar → Rectangular) Descripción Funcional: Convierte la variable u1 (magnitud) y la variable u2 (ángulo en [rad]) en una parte real y una imaginaria de una variable compleja, y la multiplica por una constante compleja K.
K u1
f(u1,u2)u2
y1
y2
Fig. 4.59 Transformación de Coordenadas - Polar → Rectangular
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-243
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario K = K1+j⋅K2 z1 = u1⋅cos(u2) z2 = u1⋅sin(u2) z = z1+j⋅z2 y = y1+j⋅y2 = K⋅z y1 = z1⋅K1-z2⋅K2 y2 = z1⋅K2+z2⋅K1
u1 y u2
Inicialización iterativa permisible
Polar (Rectangular → Polar) Descripción Funcional: Multiplica la variable u1 (parte real) y la variable u2 (parte imaginaria) por la constante compleja K y convierte el resultado complejo en magnitud y ángulo (en [rad]).
K u1
f(u1,u2)u2
y1
y2
Fig. 4.60 Transformación de Coordenadas - Rectangular → Polar
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario z1 = u1⋅K1-u2⋅K2 z2 = u1⋅K2+u2⋅K1
22
211 z + z = y
1
22 z
z arctan = y
u1 y u2
Inicialización iterativa permisible
Función Racional de 2o. Orden Descripción Funcional: Función Racional de segundo orden.
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4-244 Guía del Usuario de NEPLAN V5
u1 y1
211
211
uFuEDuCuBA⋅+⋅+⋅+⋅+
Fig. 4.61 Función Racional de 2o-orden
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
211
211
1 uFuEDuCuBAy⋅+⋅+⋅+⋅+
=
No permisible: |D| y |E| y |F| < 10-8
u1, y1 Inicialización iterativa permisible.
Comentarios acerca de la inicialización Para un valor inicial dado y1 y |C| o |F| > 10-8, se despliegan los reportes de las raíces (ver también Error 1). Para los cálculos de u1 se utiliza la raíz positiva. Durante la inicialización se pueden presentar los siguientes mensajes de error: a) Valor inicial dado u1 o inicialización iterativa: Error 0 : 82
11 10uFuED −<⋅+⋅+
La inicialización continúa con denominador = 10-8 . b) Valor inicial dado y1, si |C| o |F| ≥ 10-8: Error 1 : 0)yDA()yFC(4)yEB( 11
21 <⋅−⋅⋅−⋅−⋅− (Reporte de las raíces)
Error 2 : 81 10yFC −<⋅−
c) Valor inicial dado y1, si |C| y |F| < 10-8: Error 3 : 8
1 10yEB −<⋅−
d) Valor inicial dado y1, si |B| y |C| y |E| y |F| < 10-8: Error 4 : 810A −<
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-245
Trigonométrica
Coseno Descripción Funcional: La salida es el Coseno de la variable de entrada u1 (ángulo en [rad]).
K y1u1 Cos
Fig. 4.62 Bloque Coseno
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario )Cos(u = y 11 u1 Inicialización iterativa permisible.
Seno Descripción Funcional: La salida es el Seno de la variable de entrada u1 (ángulo en [rad]).
K y1u1 Sen
Fig. 4.63 Bloque Seno
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario )Sin(u = y 11 u1 Inicialización iterativa permisible.
Tangente Descripción Funcional: La salida es la Tangente de la variable de entrada u1.(ángulo en [rad]).
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4-246 Guía del Usuario de NEPLAN V5
K y1u1 Tan
Fig. 4.64 BloqueTangente
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario )Tan(u = y 11 u1 Inicialización iterativa permisible.
ArcCos Descripción Funcional: La salida es el ArcCos de la variable de entrada u1.(salida: ángulo en [rad]).
K y1u1 ArcCos
Fig. 4.65 Bloque ArcCos
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario )ArcCos(u = y 11 u1 Inicialización iterativa permisible.
ArcSen Descripción Funcional: La salida es el ArcSen de la variable de entrada u1.(Salida: ángulo en [rad]).
K y1u1 ArcSen
Fig. 4.66 Bloque ArcSen
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario )ArcSen(u = y 11 u1 Inicialización iterativa permisible.
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-247
ArcTan Descripción Funcional: La salida es la Arcan de la variable de entrada u1.(salida: ángulo en [rad]).
K y1u1 ArcTan
Fig. 4.67 Bloque ArcTan
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario )ArcTan(u = y 11 u1 Inicialización iterativa permisible.
Ganancia
Constante (Lineal) Descripción Funcional: Multiplicación de la variable de entrada u1 por una constante K.
K y1u1 K0
Fig. 4.68 Bloque Ganancia – Constante (Lineal)
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario 101 uK = y ⋅ U1 o y1
Inicialización iterativa permisible.
No permisible: |K0| menor que 10-8
NLF3 – Seccionalmente Lineal Descripción Funcional:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-248 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Función no lineal para simular una relación seccionalmente lineal con dos puntos de discontinuidad.
K u1 y1
Fig. 4.69 Bloque Ganancia - Seccionalmente Lineal (NLF3)
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario Si 0 u ≤1 : 0 y ≤1 Si au u ≤1 : 1ao1 uK+K = y ⋅ Si b1 a u u <u ≤ : )u-(uK+uK+K = y a1baao1 ⋅⋅ Si 1 b u >u : )u-(uK+)u-(uK+uK+K = y b1cabbaao1 ⋅⋅⋅
u1 o y1
Inicialización iterativa permisible.
No permisible: |Ka|,|Kb| o |Kc| menor que 10-8 o mayor que 108
NLF4 – Tabularmente No Lineal
Descripción Funcional: Una función tabular f(u) se usa como función de transferencia. Los datos se ingresan en la tabla en el bloque de datos TAB del archivo de Datos Dinámicos. El tipo de interpolación a utilizar se especifica de la misma forma (lineal, cúbica o Newtoniana).
u1 y1
Fig. 4.70 Bloque Ganancia - Tabularmente No Lineal
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
( )1ufK y ⋅= 01 u1 ; Para funciones tabulares descendentes o ascendentes estrictamente monótonas, y1 también
Bajo la condición mencionada a la izquierda, la
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-249
se puede dar como valor inicial (inicialización de derecha a izquierda).
inicialización iterativa es permisible
No permisible: |K0| menor que 10-8 o mayor que 108
Límite
Límite 1 - Limitación Descripción Funcional: Limita la variable de entrada u1 a un valor máximo o mínimo, que también puede depender de otra variable de entrada.
K u1 1
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.71 Limitación
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario y1 = Mínimo(u1,u2·ymáx) y1 = Máximo(u1,u3·ymín)
u1 o y1
Inicialización iterativa sin límites permisible
Limitación: La limitación es del tipo "windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes. Si los valores límite respectivos son constantes, u2 y/o u3 se debe/n dejar en blanco.
Límite 2 – Relación de la Limitación de Cambio Descripción Funcional: Limita el cambio de la variable de entrada u1 a un valor máximo o mínimo, que también puede depender de otra variable de entrada.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-250 Guía del Usuario de NEPLAN V5
K u1 1
u2⋅y’máx
u2
u3
u3⋅y’mín
y1
Entrada u1
Salida y1
Incremento y’máx
Descenso y’mín
Ejemplo:
u1, y1
t
Fig. 4.72 Relación de Limitación de Cambio
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
Ver el ejemplo dado arriba
u1 o y1
Inicialización iterativa sin límites permisible
Limitación: La limitación es del tipo "windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes. Si los valores límite respectivos son constantes, u2 y/o u3 se debe/n dejar en blanco.
Puertas
Puerta BV Descripción Funcional: La menor de las dos señales de entrada, u1 y u2, se tranfiere a través de la salida. La puerta BV corresponde a la referencia [4].
K u1
f(u1,u2)u2 y1
Fig. 4.73 Puerta BV
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-251
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
si u1 ≤ u2 : y1 = u1 si u1 > u2 : y1 = u2
u1 y u2 ⇔ siempre posible u1 y y ⇔ sólo si y < u1 u2 y y ⇔ sólo si y < u2
Inicialización iterativa no permisible
Puerta AV Descripción Funcional: La mayor de las dos señales de entrada, u1 y u2, se transfiere a través de la salida. La puerta AV corresponde a la referencia [4].
K u1
f(u1,u2)u2
y1
Fig. 4.74 Puerta AV
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
si u1 ≥ u2 : y1 = u1 si u1 < u2 : y1 = u2
u1 y u2 ⇔ siempre posible u1 e y ⇔ sólo si y > u1 u2 e y ⇔ sólo si y > u2
Inicialización iterativa no permisible
Excitación
Por Unidad (Conversión) Descripción Funcional: No existe función, se conserva por razones de compatibilidad.
K u1
1 y1
Fig. 4.75 Excitación - Conversión Por Unidad
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-252 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario 11 u = y u1 o y1 Inicialización iterativa permisible
Saturación (Máquina con Excitatriz Saturada) Descripción Funcional: Función de transferencia exponencial para simular la realimentación de excitatrices saturables (KE + SE ), utilizados en las referencias [12] y/o [13].
K u1 f(u1)
y1
Fig. 4.76 Excitación – Máquina con Excitatriz Saturada
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario ( ) 1ueK + K = y 12 uK
101 ⋅⋅ ⋅ u1
Inicialización iterativa permisible
No permisible: |K1| o |K2| menores que 10-8
Comentario: Las constantes se calculan a partir los parámetros estipulados en las referencias [12] y/o [13], de la siguiente manera:
max
max FD
max R0 E
V = ESK −
3max E
4max 0.75 E
1 SS = K
⋅
max 0.75 E
max
max FD2 S
lnE
4 = ESK
NLF1 (Controlador No Continuo) Descripción Funcional: Función no lineal correspondiente al tipo DC3 en [4].
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-253
K u1
f(u1,u2)u2
y1
Fig. 4.77 Excitación – Controlador No Continuo
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario si u2 > K0 : y1 = YMAX si |u2| ≤ K0 : y1 = u1 si u2 < -K0 : y1 = YMIN
u1 y u2
Inicialización iterativa no permisible
NLF2 (Controlador del Rectificador) Descripción Funcional: Función no lineal correspondiente a la “característica de regulación del rectificador” en la referencia [4].
K u1 f(u1)
y1
Fig. 4.78 Excitación – Controlador del Rectificador
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario u1 ≤ 0 :y1 = 1 si u1 ≤ (√3)/4 : y1 = 1-(1/√3)⋅u1
si (√3)/4< u1 < 3/4 : y1 = 21u - 3/4
si u1 ≥ 3/4 : y1 = (√3)⋅(1-u1) si u1 ≥ 1 : y1 = 0
u1 o y1
Inicialización iterativa permisible
StatExc – Excitador Estático Descripción Funcional: Excitación estática como en la IEC 34-16-1, 1991.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-254 Guía del Usuario de NEPLAN V5
u1
u2
y1Π
f(x)
1
20
uuK ⋅
Fig. 4.79 Excitación – Excitador Estático
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario Ver diagrama de bloques arriba. La función no lineal f(x) corresponde al bloque de funciones NLF 2 (Característica de regulación del rectificador).
u1 y u2
Inicialización iterativa no permisible
Comentario: Las variables de entrada y de salida corresponden a las siguientes variables eléctricas de los dispositivos excitadores estáticos: u1 = VE u2 = IFD y = EFD
Controlador
I (Integrador)
Descripción Funcional: Integrador.
u2
f(s)
u2⋅ymáx
u1 u3
u3⋅ymín
y1 y1,0
Fig. 4.80 Integrador
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-255
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
10
1 us
K = y ⋅ y1, un valor inicial se puede dar como entrada.
Inicialización iterativa permisible
Limitación: La limitación es del tipo "non-windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
ATRASO [LAG] (Bloque de Temporización de 1er. Orden) Descripción Funcional: Bloque de retardo de tiempo de 1er. orden
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.81 Bloque de Temporización de 1er. Orden
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
1N
01 u
sT + 1K = y ⋅
1 u1 o y1 Inicialización iterativa sin
límites permisible
Limitación: La limitación es del tipo "non-windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
Derivada Descripción Funcional: Bloque derivada
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-256 Guía del Usuario de NEPLAN V5
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.82 Bloque Derivada
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario 11 us = y ⋅ u1 Inicialización iterativa sin
límites permisible Limitación: La limitación es del tipo "non-windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
DERIVACION-ATRASO [DER-LAG] (Bloque Derivativo de 1er. Orden) Descripción Funcional: Bloque derivativo de 1er. orden
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.83 Bloque Derivativo de Primer Orden
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
1D
D01 u
sT + 1sTK = y ⋅⋅ u1 Inicialización iterativa sin
límites permisible
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-257
Limitación: La limitación es del tipo "non-windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
Comentarios: Las constantes de tiempo menores que 10-5 se asumen automáticamente como 10-5
ADELANTO-ATRASO [LEAD-LAG] (Controlador PI) Descripción Funcional: Controlador PI
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.84 Controlador PI
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
1N
Z01 u
sT + 1sT + 1K = y ⋅⋅
u1 o y1
Inicialización iterativa sin límites permisible
Limitación: La limitación es del tipo "non-windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
Comentarios: Si la constante de tiempo del denominador es igual a cero, la función de transferencia corresponde al bloque de funciones CONSTANTE con limitación.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-258 Guía del Usuario de NEPLAN V5
PID (Controlador PID) Descripción Funcional: Controlador PID
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.85 Controlador PID
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
1N2N1
Z2Z101 u
)sT+(1)sT+(1)sT+(1)sT+(1K = y ⋅
⋅⋅
⋅u1 o y1
Inicialización iterativa sin límites permisible
Limitación: La limitación es del tipo "non-windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
Comentarios: Las constantes de tiempo |TN1|, |TN2|, |TZ1| o |TN1-TN2| menores que 10-5 se asumen automáticamente como 10-5.
Funciones de Transferencia Racionales
R2 (Función de Transferencia Racional de 2do. Orden) Descripción Funcional: Función de transferencia racional de 2do. orden
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-259
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.86 Función de Transferencia Racional de 2do. Orden
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
121o
21o1 u
sa + sa + asb + sb + b = y ⋅⋅⋅⋅⋅
2
2
u1 o y1
Inicialización iterativa sin límites permisible
No permisible: |a0|, |a2| o |b0| menores que 10-8.
Cualquier valor menor que 10-8 se asume internamente como 10-8. Limitación: La limitación es del tipo "non-windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
R3 (Función de Transferencia Racional de 3er. Orden) Descripción Funcional: Función de transferencia racional de 3er. orden
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.87 Función de Tranferencia Racional de 3er. Orden
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-260 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
1321o
321o1 u
sa + sa + sa + asb + sb + sb + b = y ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅
32
32 u1 o y1
Inicialización iterativa sin límites permisible
No permisible: |a0|, |a3| o |b0| menores que 10-8
Cualquier valor menor que 10-8 se asume internamente como 10-8.
Limitación: La limitación es del tipo "windup". Si se desea desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
R4 (Función de Transferencia Racional de 4to. Orden) Descripción Funcional: Función de transferencia racional de 4to. orden
K u1 f(s)
u2⋅ymáx
u2
u3
u3⋅ymín
y1
Fig. 4.88 Función de Tranferencia Racional de 4to. Orden
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
14321o
4321o1 u
sa + sa + sa + sa + asb + sb + sb + sb + b = y ⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅
432
432 u1 o y1
Inicialización iterativa sin límites permisible
No permisible: |a0|, |a4| o |b0| menores que 10-8
Cualquier valor menor que 10-8 se asume internamente como 10-8. Limitación:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-261
La limitación es del tipo "windup". Si se quiere desactivar la función de limitación, ymáx y ymín se deben ajustar en cero. u2 y u3 se pueden usar para simular valores límite dependientes.
SVS
Función Escalón Descripción Funcional: Función escalón
K u1 y1
Fig. 4.89 Compensadores Estáticos – Función Escalón
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
( )niKy
nusiu
Kyuuyu
⋅=⋅−≥
=>=<
1max
1
1max1
11 00
u1 Inicialización iterativa no permisible
Nota:
n: Número de intervalos en el rango de u i: Intervalo actual i = 1...n s: Posición de cambio del escalón 0 ≤ s ≤ 1 0: Cambio del escalón a la derecha del intervalo 0.5: Cambio del escalón en la mitad del intervalo 1: Cambio del escalón a la izquierda del intervalo umáx: Valor máximo del Rango para u1 (Valor mínimo: 0)
No permisible: umáx o ymáx menores que +10-8 o mayores que +108
La función está definida sólo para umáx o ymáx positivos Comentarios:
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-262 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Para la inicialización de u1 a partir de un valor dado y1, la función escalón se traslada paralelo al eje-y, de forma que el valor dado y1 esté situado exactamente en un paso.
Ángulo de Disparo Descripción Funcional: Función no lineal para simular la señal de salida de controles de tiristores, dependiente del ángulo de disparo.
K u1 y1
0 1,0
K0
Fig. 4.90 Compensadores Estáticos – Ángulo de Disparo
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
( )
⋅⋅−⋅= 1101 sin1 uuK y π
π
u1 o y1
Inicialización iterativa permisible
No permisible: |K0| menor que 10-8 o mayor que 108
Banda Muerta Descripción Funcional: Banda muerta con factor de ganancia.
K u1 y1
umáx
umín
Fig. 4.91 Banda Muerta
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-263
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario
1011
11
1011
0uKyuu
yuuuuKyuu
mín
máxmín
máx
⋅=≤=<<
⋅=≥
u1
Inicialización iterativa no permisible
No permisible: |K0| menor que 10-8 o mayor que 108
Binario
NOT Descripción Funcional: Negación de una variable binaria.
y1u1
Fig. 4.92 Binario – Not
Función de Transferencia
Valor Inicial Comentario
y1 = NOT (u1) u1 o y1 Inicialización iterativa no permisible Comentario: Una variable o una señal de control es lógicamente VERDADERA (TRUE) si su valor numérico es mayor o igual a 0.5.
AND Descripción Funcional: Función "AND" de dos variables binarias.
K u1
f(u1,u2)u2
y1
Fig. 4.93 Binario - And
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-264 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario si u1 y u2: y1 = VERDADERO de lo contrario: y1 = FALSO
u1 y u2
Inicialización iterativa nopermisible
Comentario: Una variable o señal de control es lógicamente VERDADERA (TRUE) si su valor numérico es mayor o igual a 0.5.
OR Descripción Funcional: Función "OR" de dos variables binarias.
K u1
f(u1,u2)u2 y1
Fig. 4.94 Binaria - Or
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario si u1 o u2: y1 = VERDADERO de lo contrario: y1 = FALSO
u1 y u2
Inicialización iterativa nopermisible
Comentario: Una variable o señal de control es lógicamente VERDADERA (TRUE) si su valor numérico es mayor o igual a 0.5.
Suiche Descripción Funcional: Dependiendo del estado de u1, la señal de entrada u2 o u3 se transfiere a través de la salida.
K u1
u2
u3
y1
Fig. 4.95 Binario - Suiche
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-265
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario u1 = VERDADERO y1 = u2
u1 = FALSO y1 = u3 u1, u2 y u3
Inicialización iterativa nopermisible
Comentario: Una variable o señal de control es lógicamente VERDADERA (TRUE) si su valor numérico es mayor o igual a 0.5.
Si..., de lo contrario... (If Then Else [ITE])
Suiche ITE (IF-THEN-ELSE) Descripción Funcional: Dependiendo del valor de u1 en relación a una constante K, u2 o u3 se transfiere a la salida. El operador entre u1 y K se puede seleccionar.
u2
u1
u3
y1
Fig. 4.96 Suiche IF-THEN-ELSE
Función de Transferencia Valor Inicial Comentario Si u1 # K es verdadero : y1 = u2 De lo contrario : y1 = u3 El operador # se puede seleccionar como <, ≤, =, ≠, ≥ o >.
u1 Inicialización iterativa no permisible
Generador de Señal Un generador de funciones es un elemento de red ficticio que sirve para probar equipo de control o como función de disturbio para simulaciones de red. Un generador de funciones se abre y se cierra (se desconectan y conectan) por medio de operaciones de suicheo. Se puede conectar más de un generador de funciones simultáneamente.
Modelos y Datos de Entrada de los Elementos
4-266 Guía del Usuario de NEPLAN V5
Los siguientes tipos de generadores de funciones se encuentran disponibles:
Escalón Si el generador se abre, la señal de salida es 0. Si el generador se cierra en un tiempo t0, la señal de salida es igual al valor constante K.
Parámetros: - K: valor pico del escalón - T: no se necesita - Ta: no se necesita
Rampa Si el generador se abre, la señal de salida es 0. Si el generador se cierra en un tiempo t0, la señal de salida se calcula mediante la función:
( )y = Min K , KT⋅ −
t t 0
Parámetros: - K: valor pico de la rampa - T: Tiempo de subida de la rampa - Ta: no se necesita Si |T| < 0.0001, la función rampa corresponde a una función impulso (jump function) de tamaño K.
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Guía del Usuario de NEPLAN V5 4-267
Seno Si el generador se abre, la señal de salida es 0. Si el generador se cierra en un tiempo t0, la señal de salida se calcula mediante la función:
( )y = K sin 2T
⋅ ⋅ − +
πϕt t T0 .
Si |T| < 0.0001, la función seno corresponde a una función impulso (jump function) de tamaño K.
Parámetros: - K: amplitud de la curva seno - T: período - Ta: ángulo de fase al inicio de la función
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