ESTUDIO DE LA MAQUINA SINCRONA

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERIA ELÈCTRICA Y ELECTRÓNICA
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA Eléctrica

ESTABILIDAD DE SISTEMAS DE POTENCIA
PROFESOR : ING. OYANGUREN, FERNANDO
TEMA : MODELAMIENTO DE LA MAQUINA SINCRONA
ANTE PERTURBACIONES (ESTABILIDAD TRANSITORIA)

ALUMNO : MURILLOVELASQUEZ, MIGUEL MAYCOL
CODIGO : 030034-A
CICLO : 2009 - B



BELLAVISTA – CALLAO


2009






MODELADO DE LA MAQUINA SINCRONA PARA ESTUDIOS DE ESTABILIDAD



-Ecuaciones de estado de la máquina


-Transformada de Park-Ecuaciones en coordenadas de Park


-Aplicación al régimen estacionario balanceado-Aplicación al régimen transitorio y subtransitorio balanceado


-Métodos fasoriales y circuitos equivalentes


-Parámetros operacionales


-Tratamiento de la saturación


-Ecuación de "swing"


-Límites operativos de la máquina síncrona


Introducción

A diferencia de los elementos pasivos de la red (líneas , transformadores),cuyo modelado para estudios de estabilidad no difieredel que se usa habitualmente en los estudios de régimen estacionario, la máquina síncrona debe ser modelada en una forma mucho más compleja y sofisticada.
Los modelos sencillos de líneas y transformadores que se usan al formular las ecuaciones del flujo de cargas son sustentables en estudios de estabilidad debido a que los transitorios de red son tan rápidos (a lo sumo unos pocos ciclos) que sepuede asumir que la red va describiendo una sucesión de estados de equilibrio (calculables a través de las ecuaciones algebraicas del flujo de cargas) a medida que va transcurriendo la perturbación en estudio (metodo “cuasiestático” de análisis)
Esta simplificación no es razonable para la máquina síncrona, cuyos transitorios (mecánicos, de los devanados del rotor, y de los sistemas de regulaciónde velocidad y tensión) muestran constantes de tiempo del orden de varios segundos. Se hace necesario, por lo tanto, modelar la máquina síncrona a través de un conjunto de ecuaciones no sólo algebraicas, sino también diferenciales. Estas ecuaciones deben incluir no sólo una descripción del comportamiento de la máquina en relación a las variables eléctricas (corrientes, tensiones) intercambiadascon la red, sino también una descripción del comportamiento mecánico de la máquina al producirse la perturbación (se recuerda al respecto que el objeto clásico de estudio del análisis de estabilidad transitoria es la eventual pérdida de sincronismo del sistema, lo cuál está directamente relacionado con las variaciones de posición de los rotores de las máquinas)

No obstante, las dificultades ycomplejidad inherentes a un modelado excesivamente preciso justifica asumir diversas simplificaciones en los modelos usados, de forma que se pueda abordar el análisis sin complicar innecesariamente la teoría y las rutinas de cálculo.
El nivel de estas simplificaciones depende del tipo de estudio a realizar (y, en particular, del período de tiempo de análisis a partir de la perturbación en la redque motiva el estudio: régimen subtransitorio, transitorio o estacionario) y ha variado históricamente a lo largo del tiempo, a medida que se han ido haciendo cada vez más potentes y sofisticadas las herramientas de cálculo.

De esta forma, es posible encontrar en la literatura a la máquina síncrona modelada en forma tan simple como una fuente de tensión atrás de una reactancia (estudios derégimen y de estabilidad transitoria en la década del 70) o tan compleja como un conjunto de 7 o más bobinados acoplados electromagnéticamente a través de coeficientes de inducción propia y mutua que dependen del tiempo (estudios de estabilidad transitoria modernos).

Si bien a lo largo del curso se utilizarán principalmente métodos de análisis simplificados de la estabilidad transitoria de los...