2analisisfallas

2. Cálculo de fallas

TECSUP
Por: Ing. César Chilet

Contenido
1.
2.
3.
4.

Análisis de falla.
Tipos de falla.
Corriente de falla.
Cálculo de corrientes de cortocircuitos
trifásicos.
5. Componentes simétricas.
6. Cálculo de fallas desbalanceadas.

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Análisis de fallas

Análisis de fallas (1)
• Es una parte esencial del diseño del
sistema de potencia:
– Elcálculo de las corrientes que fluyen en los
componentes cuando ocurren varios tipos de
fallas.
– La magnitud de las corrientes de fallas son
necesarias para determinar el ajuste de
corriente para la protección y la capacidad
nominal de los interruptores.
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Análisis de fallas (2)
• Se dice que una falla ocurre cuando
anormalmente fluye corrientes elevadasdebido
a fallas parciales o completa del aislamiento en
uno o mas puntos.
• La corrientes de falla son una consecuencia de
sobretensiones debido a descargas
atmosféricas o de maniobra y el resultado de
daños causa que fluya un arco que lo atraviesa.
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Tipos de fallas

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Tipos de fallas
• Por su duración: autoextinguible, fugaz,
permanente.
• Por sulocalización: dentro o fuera de una
máquina o un tablero eléctrico.
• Por su origen: por factores mecánicos,
debido a sobretensiones, por envejecimiento
• Por el número de fases involucradas:
monofásicos (80%), bifásicos (15%) y
trifásicos (5%).

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Tipos de fallas
• Los tipos de fallas que
comúnmente ocurren:
– Fallas pueden serdivididos en
dos tipos:
• Fallas simétricas – (c) y (e).
• Fallas asimétricas – (a), (b), (d) y (f).
Calculado por el método de las
componentes simétricas.

– El tipo más común: (a)
• Frecuentemente las fallas a tierra
contiene resistencia en forma de
arco como (f)
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Fallas simétricas
• El más severo tipo: (c ) & (e)
– Falla simétrica trifásica.
– Los cálculos serealizan con frecuencia.
– El más fácil de calcular.

• Las fallas simétricas trifásicas serán
tratados primero, entonces las averías
asimétricas tales como fallas a tierra o las
fallas de línea a línea usando el método
de las componentes simétricas.
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Cálculos
• Hay dos tipos de cálculos de la corriente
de falla.
– Para el cálculo del cortocircuitotrifásico, se
puede emplear los circuitos equivalentes
monofásicos, dado que es normal que las
otras dos fases de la red estén eléctricamente
balanceados.
– Para el cálculo de otros tipos de fallas en la
red que son desequilibradas eléctricamente el método de las componentes simétricas es
necesario.
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Potencia de falla (MVA)
• Así como corriente de falla, la potenciade falla en MVA
se considera con frecuencia.
Falla MVA=√3.VL.IF x 10-6 (MVA)
• Donde
– VL= tensión nominal de línea de la parte fallada.
– IF= corriente de falla.

• Puesto que la tensión nominal siempre es
conocida, la avería en MVA es una manera
indirecta de dar la corriente de falla. Sin
embargo, cuando la corriente de avería pasa a
través de un transformador de dos devanados,
la magnitud de lacorriente de falla cambia pero
la falla MVA no.
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Potencia de falla (MVA)
• La falla en MVA se refiere a menudo como
nivel de la avería.
• A menos que esté indicado de otra
manera, el nivel de la avería en un punto
dado será referido a un cortocircuito
simétrico trifásico.

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Corriente de falla

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Corriente de falla(1)
• La intensidad del cortocircuito tiene dos
componentes una alterna (Ia) y otra continua
(Ic).

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Corriente de falla (2)
• Su valor inicial
depende en que
parte de la onda de
tensión ocurre el
cortocircuito y su
amortiguamiento es
tanto más rápido
cuanto mayor el la
relación R/L.

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Circuito equivalente
• Una red...