Componentes Simetricas
Páginas: 7 (1724 palabras)
Publicado: 25 de febrero de 2013
República Bolivariana de Venezuela
Ministerio de Educación Universitaria
I.U.T. Cumaná
PNF en Electricidad
Sistemas Eléctricos de Potencia
COMPONENTES SIMETRICAS
Elaborado por:
Daniel Vallejo
José Alen
Edgardo Trujillo
Yhonmarwin Batista
Cumaná, Abril de 2011
Introducción
El método de las Componentes Simétricas fue desarrollado por D. L. Fortescue en 1918 en “Método delas Coordenadas Simétricas”. Es aplicable a cualquier sistema lineal de tensión n-fásica en el cual n fasores desequilibrados pueden descomponerse en n sistemas de fasores equilibrados, cada uno de los cuales recibe el nombre de componente simétrica.
Un cortocircuito unipolar en una red eléctrica trifásica equivale a una carga desbalanceada o asimétrica, por lo que el cálculo de las corrientesde falla no puede limitarse a una sola fase como en un cortocircuito tripolar. Si las impedancias son constantes, el sistema es lineal (se cumple la ley de Ohm) y por lo tanto vale el principio de superposición. Entonces un sistema trifásico puede descomponerse en tres sistemas equilibrados cuya suma es igual al sistema original. Para determinar la respuesta en tensión del sistema completosimplemente se suman las respuestas de los sistemas equilibrados.
Un sistema polifásico desequilibrado se puede estudiar directamente aplicando las leyes de Kirchhoff a la red. No obstante este procedimiento de cálculo directo es laborioso, al tener que trabajar con un gran número de ecuaciones. Las tensiones, intensidades o impedancias están representadas por magnitudes vectoriales complejas, por loque el número de ecuaciones se duplica, complicando aún más su resolución
.
El procedimiento más cómodo para estudiar regímenes desequilibrados polifásicos es el llamado método de las componentes simétricas, y más raramente método de las coordenadas simétricas. El procedimiento se basa en la propiedad de las magnitudes sinusoidales de que: q vectores cualesquiera pueden considerarse como la sumade q sistemas de q vectores.
Método de Componentes Simétricas
El método más empleado y conocido para descomponer un sistema de n vectores en n sistemas simétricos, es el de las componentes simétricas, conocido también por método de Fortescue, que lo propuso en 1918 en su trabajo “Method of Simetrical Coordinates Applied to the Solution of Polyfase Networks” y que fué estudiado simultáneamentepor Fortescue y por Stokvis.
El método consiste básicamente en descomponer un sistema polifásico asimétrico en varios simétricos, que podemos estudiar fácilmente mediante un circuito monofásico equivalente. Posteriormente aplicamos el principio de superposición para obtener la respuesta del circuito original, quedando simplificados así notablemente el trabajo de resolución del circuitooriginal. Vamos a estudiar solamente el caso de sistemas de tres fases, que es el de nuestro interés, pudiendo generalizarse el método a circuitos de q fases.
Es preciso observar que la descomposición de las tensiones y corrientes reales de un circuito, en sus componentes simétricas, es un procedimiento de trabajo para calcular su valor en sistemas desequilibrados. No obstante, estos valores simétricosno son solamente un artificio de cálculo, sino que en cierto modo tienen una realidad física que permiten su medida. Ciertamente, las componentes simétricas no aparecen aisladas en un circuito y podemos comprobar que su presencia produce una serie de fenómenos físicos observables que serán diferentes según la componente considerada. Por ejemplo, en un circuito trifásico desequilibrado conconductor neutro, la corriente de neutro es tres veces la componente homopolar de las corrientes reales en fase. En un motor trifásico alimentado por un sistema de tensiones desequilibradas, la componente directa engendra un campo giratorio en el sentido de giro del rotor, produciendo un par útil; la componente inversa produce un campo en sentido inverso, creando un par de frenado, y la componente...
Ministerio de Educación Universitaria
I.U.T. Cumaná
PNF en Electricidad
Sistemas Eléctricos de Potencia
COMPONENTES SIMETRICAS
Elaborado por:
Daniel Vallejo
José Alen
Edgardo Trujillo
Yhonmarwin Batista
Cumaná, Abril de 2011
Introducción
El método de las Componentes Simétricas fue desarrollado por D. L. Fortescue en 1918 en “Método delas Coordenadas Simétricas”. Es aplicable a cualquier sistema lineal de tensión n-fásica en el cual n fasores desequilibrados pueden descomponerse en n sistemas de fasores equilibrados, cada uno de los cuales recibe el nombre de componente simétrica.
Un cortocircuito unipolar en una red eléctrica trifásica equivale a una carga desbalanceada o asimétrica, por lo que el cálculo de las corrientesde falla no puede limitarse a una sola fase como en un cortocircuito tripolar. Si las impedancias son constantes, el sistema es lineal (se cumple la ley de Ohm) y por lo tanto vale el principio de superposición. Entonces un sistema trifásico puede descomponerse en tres sistemas equilibrados cuya suma es igual al sistema original. Para determinar la respuesta en tensión del sistema completosimplemente se suman las respuestas de los sistemas equilibrados.
Un sistema polifásico desequilibrado se puede estudiar directamente aplicando las leyes de Kirchhoff a la red. No obstante este procedimiento de cálculo directo es laborioso, al tener que trabajar con un gran número de ecuaciones. Las tensiones, intensidades o impedancias están representadas por magnitudes vectoriales complejas, por loque el número de ecuaciones se duplica, complicando aún más su resolución
.
El procedimiento más cómodo para estudiar regímenes desequilibrados polifásicos es el llamado método de las componentes simétricas, y más raramente método de las coordenadas simétricas. El procedimiento se basa en la propiedad de las magnitudes sinusoidales de que: q vectores cualesquiera pueden considerarse como la sumade q sistemas de q vectores.
Método de Componentes Simétricas
El método más empleado y conocido para descomponer un sistema de n vectores en n sistemas simétricos, es el de las componentes simétricas, conocido también por método de Fortescue, que lo propuso en 1918 en su trabajo “Method of Simetrical Coordinates Applied to the Solution of Polyfase Networks” y que fué estudiado simultáneamentepor Fortescue y por Stokvis.
El método consiste básicamente en descomponer un sistema polifásico asimétrico en varios simétricos, que podemos estudiar fácilmente mediante un circuito monofásico equivalente. Posteriormente aplicamos el principio de superposición para obtener la respuesta del circuito original, quedando simplificados así notablemente el trabajo de resolución del circuitooriginal. Vamos a estudiar solamente el caso de sistemas de tres fases, que es el de nuestro interés, pudiendo generalizarse el método a circuitos de q fases.
Es preciso observar que la descomposición de las tensiones y corrientes reales de un circuito, en sus componentes simétricas, es un procedimiento de trabajo para calcular su valor en sistemas desequilibrados. No obstante, estos valores simétricosno son solamente un artificio de cálculo, sino que en cierto modo tienen una realidad física que permiten su medida. Ciertamente, las componentes simétricas no aparecen aisladas en un circuito y podemos comprobar que su presencia produce una serie de fenómenos físicos observables que serán diferentes según la componente considerada. Por ejemplo, en un circuito trifásico desequilibrado conconductor neutro, la corriente de neutro es tres veces la componente homopolar de las corrientes reales en fase. En un motor trifásico alimentado por un sistema de tensiones desequilibradas, la componente directa engendra un campo giratorio en el sentido de giro del rotor, produciendo un par útil; la componente inversa produce un campo en sentido inverso, creando un par de frenado, y la componente...
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