Frecuencia De Oscilacion En Barras

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Una Nueva Forma de Calcular la Frecuencia Natural de Oscilación en Múltiples Barras Colectoras de Energía
G. E. Kazlauskas, Member, IEEE, and M. I. Montanaro
Ft Fh m k û õ la C’1 C’2 α Fuerza entre conductores parciales en (Kg). Fuerza entre conductores principales en (Kg). Masa en (Kg) Fuerza de inercia en (N/m) Aceleración en (m/s2). Desplazamiento en (m) Distancia entre soportes en(cm). Influencia de los distanciadores en ( l - la). Influencia de las masa y rigidez en ( l - la). Angulo con respecto a la vertical. II. INTRODUCCIÓN

Resumen -- En este trabajo se presenta una simplificación en el cálculo de la frecuencia natural de oscilación presentado por VDE 0103 para dos conductores por fase, el cual permite la aplicación de manera directa del procedimiento de dichanormativa. Mediante los resultados obtenidos en las simulaciones computacionales utilizando el método de los elementos finitos y luego de un procesamiento adecuado de las variables de interés, se llega a obtener una fórmula aproximada para el cálculo de la frecuencia natural de oscilación del conjunto de barras con montaje vertical y horizontal. La obtención de ésta, es fundamental para cuantificar elesfuerzo en barras como también del aislador soporte. Se presenta finalmente algunos ejemplos de cálculos donde se obtienen resultados satisfactorios. Key words -- Barras colectoras de energía, diseño de barras, frecuencia natural de oscilación.

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I. NOMENCLATURA fo f C1 C2 C3 At Ae A Je J le ue gt frecuencia característica (s-1). frecuencia de operación del circuito en (s-1). Factor quecontempla la influencia de frecuencia de los distanciadores (adimensional). Factor que contempla la influencia de las masas y rigidez de los conductores principales (adimensional). Factor que contempla la incidencia del ángulo de flexión (adimensional). Sección transversal de cada conductor en (cm2). Sección transversal del conductor en el período elástico en (cm2). Sección total transversal en (cm2).Momento de inercia del conductor principal en el periodo elástico en (cm4). Momento de inercia del conductor en (cm4). Longitud de una rama elástica de conductor en (cm). factor de asimetría presentada en [3]. Peso de la barra en (Kg/cm)

G. E. Kazlauskas trabaja en el Área Eléctrica del Departamento de Electromecánica de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN)en Av. Del Valle 5737, (B7400JWI) Olavarría, Argentina. (e-mail: gkazlaus@ieee.org). M. I. Montanaro trabaja en el Área Estructuras del Departamento de Civil de la Universidad Nacional del Centro de la Provincia de Buenos Aires (UNICEN) en Av. Del Valle 5737, (B7400JWI) Olavarría, Argentina. (e-mail: mmontana@fio.unicen.edu.ar).

as fuerzas de atracción o de repulsión que se generan durante uncortocircuito trifásico, bifásico o monofásico en un sistema de barras producen deformaciones reversibles o permanentes. En las primeras, originadas por la corriente de choque o de impulso [1], producen deformaciones que se encuentran dentro del periodo elástico y causan movimientos que son oscilatorios y proporcionales a la frecuencia de la red. Concretamente, la fuerza instantánea producida porla corriente depende del doble de la frecuencia de la red [2]. Si la frecuencia natural de oscilación (frecuencia fundamental) de las barras coincide con la vibración producida por esta fuerza, se origina una situación de resonancia. Tal estado, produce la amplificación de los esfuerzos los que pueden originar, si no están preparados, la rotura de las barras o del aislador soporte. Elprocedimiento de cálculo presentado en VDE 0103 [3] contempla el uso de factores que sobredimensionan tanto las barras como los aisladores del soporte mecánico. Otra alternativa práctica con el fin de evitar esta situación, es verificar en primera instancia las cercanías de estas frecuencias, la que puede ser corregida mediante la variación de su longitud. En la etapa de diseño, cuando se excede la...