calculo de corrientes en corto circuito

CALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO 3.1.- INTRODUCCION La planificación, el diseño y la operación de los sistemas eléctricos de potencia, requiere de acuciosos estudios para evaluar su comportamiento, confiabilidad y seguridad. Estudios típicos que se realizan son: flujos de potencia, estabilidad, coordinación de protecciones, cálculo de cortocircuito, etc. Un buen diseño debe estar basado enun cuidadoso estudio en que se incluye la selección de voltaje, adecuado tamaño del equipamiento y selección apropiada de protecciones. La mayoría de los estudios necesita de un complejo y detallado modelo que represente al sistema de potencia, generalmente establecido en la etapa de proyecto. Los estudios de cortocircuito son típicos ejemplos de éstos, siendo esencial para la selección deequipos, y el ajuste de sus respectivas protecciones. La duración del cortocircuito es el tiempo en segundos o ciclos durante el cual, la corriente de cortocircuito circula por el sistema. El fuerte incremento de calor generado por tal magnitud de corriente, puede destruir o envejecer los aislantes del sistema eléctrico, por lo tanto, es de vital importancia reducir este tiempo al mínimo mediante el usode las protecciones adecuadas. Los resultados obtenidos del cálculo de cortocircuito son: La corriente en los diferentes componentes del sistema. Las tensiones después de la falla en todas las barras del sistema eléctrico. En el cálculo de cortocircuito es conveniente efectuar las siguientes aproximaciones: El generador se modela por una fuente de tensión de valor 1.0 en p.u, en serie con suimpedancia. Todos los cálculos se realizan en por unidad. Las cargas se representan por su impedancia equivalente, independiente de la tensión. El sistema eléctrico se analiza como si estuviera en régimen estable.

3.2.- TIPOS DE CORTOCIRCUITOS. Un cortocircuito se manifiesta por la disminución repentina de la impedancia de un circuito determinado, lo que produce un aumento de la corriente. Ensistemas eléctricos trifásicos se pueden producir distintos tipos de fallas, las cuales son: Simétrica Trifásica. Falla Monofásica a tierra. Asimétrica Bifásica. Bifásica a tierra.FOTTO 1


Cada una de estas fallas genera una corriente de amplitud definida y características específicas. La razón de llamarse fallas asimétricas es debido a que las corrientes post-falla son diferentes en magnitudes yno están desfasadas en 120 grados. En el estudio de éstas corrientes, se utiliza generalmente el método de componentes simétricas, el cual constituye una importante herramienta para analizar sistemas desequilibrados. En sistemas de distribución, para los efectos de evaluar las máximas corrientes de fallas, sólo se calculan las corrientes de cortocircuito trifásico y monofásico Las fallasmonofásicas a tierra pueden generar corrientes de falla cuya magnitud pueden superar a la corriente de falla trifásica. Sin embargo, esto es más frecuente que ocurra en sistemas de transmisión o de distribución en media tensión, sobre todo cuando la falla se ubica cerca de la subestación. Es poco frecuente que la corriente de falla monofásica supere en amplitud la corriente generada por una fallatrifásica. La magnitud de la falla monofásica puede superar a la generada por una falla trifásica en el mismo punto, en el caso de que la falla no involucre la malla de tierra



. 3.3.- COMPONENTE DE CORRIENTE CONTINUA. Para justificar la aparición de la componente continua en la corriente de cortocircuito, se considera el circuito de la figura N° 3.1, donde los valores de R y L pertenecen a laimpedancia, vista desde la falla hacia la fuente de potencia. Para simplificar el circuito equivalente de la falla, se toma el circuito equivalente de Thévenin del sistema de distribución.FOTO 2


Figura N° 3.1 Circuito inductivo excitado por una fuente sinusoidal. En el instante t = 0 se produce un cortocircuito en los terminales AB. La ecuación diferencial que describe el comportamiento del...