Ferroresonancia

FERRORESONANCIA EN SISTEMAS ELECTRICOS
1.-) Definición
La ferroresonancia es un fenómeno oscilatorio estacionario no lineal, que se presenta en un sistema eléctrico AC debido a la interacción entre un condensador y un inductor con núcleo ferromagnético saturable. Una vez iniciada la ferroresonancia, el comportamiento resultante del sistema puede moverse de su ciclo límite actual a otro, endonde se tienen ondas de tensión con presencia de la frecuencia fundamental más sus armónicas y subarmónicas asociadas o bifurcar a un comportamiento quasiperiódico o caótico.
2.-) Entorno eléctrico mínimo para la ocurrencia de ferroresonancia
En la ferroresonancia siempre se encuentran mínimamente involucrados:
• Una fuente de tensión alterna: U
• Una capacitancia: C
• Un transformador ouna inductancia con núcleo ferromagnético saturable: L
• Bajas pérdidas o poca carga: R
Sin embargo, estas condiciones no son suficientes para definir completamente la ferroresonancia; la siguiente propiedad fundamental debe también tenerse presente: “en un circuito eléctrico real varios puntos de operación estables pueden existir en condiciones estacionarias, la aparición de uno u otro dependede la condición presente al momento de la interrupción o cierre hecha en el circuito; es decir, dependen de las condiciones iniciales”. Por ejemplo si des-energizamos un transformador de potencia conectado a una barra por intermedio de un interruptor que tiene capacitancias de normalización de potencial en las cámaras de extinción, dependiendo del instante de interrupción, la amplitud de latensión del transformador puede disminuir a cero o sino incrementar oscilatoriamente en el caso de producirse ferroresonancia.
Al ser la ferroresonancia un fenómeno no lineal las siguientes características de los sistemas dinámicos no lineales están presentes:
• Sensitividad a la variación de parámetros, que conlleva a que se observe el fenómeno del salto; siendo el nivel de tensión del generador, lacapacitancia y la carga, los parámetros que usualmente pueden desencadenarlo.
• Sensitividad a las condiciones iniciales.
3.-) Condiciones necesarias para la ocurrencia de ferroresonancia
• Presencia simultánea de capacitancias con inductancias no lineales.
• Existencia dentro del sistema de algún punto con potencial no fijo, por ejemplo un neutro aislado o fase flotante. Esta últimapuede ocurrir luego de un fusible quemado o por realizar un cierre o apertura monofásica.
• Equipos con baja carga (transformadores de potencia o medida) o generadores en sistemas con baja potencia de cortocircuito.
Si una de estas condiciones no se cumple, la aparición de la ferroresonancia es altamente improbable; de lo contrario es necesario realizar una investigación más amplia.
4.-) Tiposde Ferroresonancia
* Ferroresonancia monofásica y trifásica
La ferroresonancia se presenta tanto en sistemas eléctricos monofásicos como en los trifásicos, de allí que podría clasificarse como monofásica y trifásica. Sin embargo, la ocurrencia de la ferroresonancia no distingue el tipo de sistema, y está condicionada por la presencia de las características mencionadas en el ítem 2. Si nofuera así, en un sistema con un transformador trifásico no podría tenerse ferroresonancia monofásica por efecto de un cierre monofásico. Para clasificar la ferroresonancia en monofásica o trifásica debe tenerse en cuenta que no siempre es posible y aún correcto, simplificar un circuito trifásico a un equivalente monofásico. El motivo es la asimetría que usualmente existe en el acoplamiento magnéticode las fases de un transformador trifásico. Asimetría que a su vez es debida al tipo constructivo de los núcleos de los transformadores. De este modo, se puede decir que la ferroresonancia es trifásica si están presentes las tres fases de tensión de alimentación y además no es factible obtener un circuito equivalente monofásico del sistema en estudio.
* Ferroresonancia de acuerdo a su...