Tema 4 Analisis de Fallas en SEP

Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas TEMATICA 1 2

Importancia del analisis Tipos de fallas 2.1 Fallas Shunt 2.1.1 Fallas Shunt simetricas Calculo de voltajes y contribuciones de corriente Potencia trifasica de cortocircuito Calculo de factores de asimetria Seleccion de interuptores 2.1.2 Fallas Shunt asimetricas Falla monofasica Falla bifasica Falla bifasica a tierra Calculo de voltajes y contribuciones de corriente 2.2 Fallas Serie 2.3 Fallas simultaneas

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Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas Fallas en redes eléctricas Concepto: Evento de naturaleza aleatoria cuyos efectos térmicos y electrodinámicos reducen drásticamente la vida útil de equipos eléctricos afectando la continuidad y calidad del servicio eléctrico. Causas Descargas Atmosféricas Falla del equipo Operación incorrecta – errores humanos Sitios Comunes Equipos de conmutación. Transformadores de Potencia. Cables. Transformadores de medición. Líneas Aéreas.

Shunt: Ocurre en un nodo particular de la red y supone un camino transversal de baja impedancia entre puntos con una pronunciada diferencia de potencial
altas corrientes y desbalances eléctricos.

Serie: Suponen un desbalance de la impedancia serie trifásica existente entre dos nodos generando desbalances eléctricos en tensiones y corrientes.

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Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas Fallas Shunt Involucran las mas altas corrientes de falla Falla trifásica (simétrica)
5 % Falla monofásica
70 % Falla bifásica
15% Falla bifásica a tierra.
10 %

Falla Trifásica : Falla simétrica que por lo general presenta la mas elevada corriente de falla

Donde:

If a ( p.u ) =

Vthek Zthe1k

→ I cc`` _ simétrica (ka) = If a ( p.u ) *

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Sbase 3 *Vll _ base

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Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas Calculo de tensiones de Falla -Falla trifásica (Por Superposición):

V1  V1  : :   =  + Vk  Vk      Vn  falla Vn  pre _ falla

 Z11  :   Z k1   Z n1

.. Z1k .. : .. Z kk .. Z nk

..Z1n   0  ..   0    ( p.u ) ..Z kn   − I kfalla    Z nn   0 

Así :

j j V falla = V falla − Z jk * I kfalla

Contribuciones a la corriente de falla:

Luego, entonces:

I pq =

p q V falla − V falla

Z nexo

Potencia de Cortocircuito Trifásica:

Por definición:

En por unidad:

k k k Scc_3 φ = 3 *Vll _ nom. * I cc _ 3φ

Scc _( p.u ) =

k Scc_3 φ

Sbase

=

3 *Vllk_ nom. * I cck _ 3φ k 3 *Vllk_ nom. * I base

= I cc _( p .u ) =

1 Z

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k The _( p .u )

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Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas Naturaleza transitoria de Corriente de falla.

Conclusion: Corriente de falla transitoria > Icc simétrica Típicamente: I

cc

(t) = K * I

cc

simétrica

donde K = Factor de asimetría

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Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas Evaluación cuantitativa del factor de asimetría K:

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Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas Por considerar: Ejemplos visuales de fallas en redes electricas Analisis comparativo de fallas shunt Modelo de elementos para estudios de cortocircito Modelo de Generadores Modelo de Cargas Modelo de Lineas Modelo de Motores Asincronos Modelo de Motores Sincronos Modelo de Convertidores Naturaleza transitoria de la corriente de falla: explicar mejor Seleccon de interruptores: explicar mejor. Sobretenciones por fallas Sistemas artificiales de puesta a tierra Tipos de corrientes de falla concepto e importancia: I_pico I_momentanea I_interrupcion I_termica I_30 ciclos Principales normas intenacionales empleadas en el analisis de fallas de sistemas electricos

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