clase cortocircuito simetrico

Universidad Nacional del Este
FACULTAD POLITÉCNICA

INGENIERÍA ELÉCTRICA
INGENIER
Introducción a los Sistemas
los
de Energía Eléctrica
de
7ma. Clase – 01 de Octubre 2012

CONTENIDO DEL CLASE 7
Cortocircuito Simétrico
1: Cortocircuito Simétrico (CC3F): Introducción;
2: Procedimiento de cálculo del CC3F;
3: Ejemplo 1: Sistema 3 Barras (CC3F en Barras);

10/16/2012

2

SECCION7.1
SECCION 7.1

Introducción
10/16/2012
10/16/2012

3

Cortocircuito Simétrico
7.1.- INTRODUCCIÓN
• Sea el SEP (Sistema Eléctrico de Potencia) mostrado en la FIGURA 7.1:

1

2
I’sc

I’sc

L1

L2

Al resto de
la red
CB1

Al resto de
CB2 la red
3

CC

FIGURA 7.1 – Sistema de Potencia Ejemplo
FIGURA
10/16/2012

4

Cortocircuito Simétrico
7.1.- INTRODUCCIÓN• En el SEP considerado ocurre un cortocircuito simétrico (CC3F –
cortocircuito trifásico) en la Barra 3;
• La tensión en dicha barra, V3, caerá instantáneamente a cero;
• Las barras que están a la derecha y a la izquierda: Barras 1 y 2, irán
inmediatamente a alimentar la falta. El valor numérico del módulo de
esas corrientes, que alimentan a la falta, dependerá de la impedancia
de laslíneas correspondientes: L1 y L2;

10/16/2012

5

Cortocircuito Simétrico
7.1.- INTRODUCCIÓN
• En general las corrientes de falta alcanzarán valores muchas veces
superiores a las corrientes normales de línea, y los disyuntores CB1 y CB2
serán comandados para abrir, a través de relés, para aislar la falta;
• El valor de las tensiones de las barras vecinas caerá un determinado valor.
Esnecesario tener un procedimiento de cálculo para determinar los valores
de caída de tensión, y establecer un índice que indique aproximadamente
la severidad de la falta (cortocircuito);
• La severidad del cortocircuito es medido a través de un índice denominado
Severidad de Cortocircuito, SCC (algunas veces llamado, también, nivel
de falta);

10/16/2012

6

Cortocircuito Simétrico
7.1.-INTRODUCCIÓN
• SCC de una barra de la red se define como: el producto entre el valor de la
tensión pré-falta y el valor de la corriente pos-falta. Así, la SCC se medirá
en p.u. de V–A, si la tensión y la corriente son dadas en p.u.;

SCC = V pre − falta ⋅ I pos − falta

(MVA )

• La unidad de medida del SCC es MVA si la tensión está dada en kV y el
valor de la corriente está dada en kA;• Pero, si la tensión está medido entre líneas en kV, y el valor de la corriente
está dada en kA por fase, el SCC es calculado de la siguiente manera:

SCC = 3 ⋅ V pre − falta ⋅ I pos − falta
10/16/2012

(MVA )
7

SECCION 7.2
SECCION 7.2

Procedimiento de
Procedimiento
Cálculo
10/16/2012
10/16/2012

8

Cortocircuito Simétrico
7.2.- PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
• El Teorema deThevenin de las tensiones pos-falta es obtenida por
superposición de las tensiones pre-falta en las barras, sumado a las
variaciones de tensión pos-falta, expresada de forma matricial de la
siguiente manera:
f
0
Vbus = Vbus + ∆VT

donde

V1 f 
V10 
 f
 0
f
0
Vbus ≡ V2  , Vbus ≡ V2  ,
V f 
V 0 
3
 3
10/16/2012

∆VT ,1 


∆VT ≡ ∆VT ,2 
∆V 
 T,3 

(7.1)

9

Cortocircuito Simétrico
7.2.- PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
• Para calcular las variaciones de tensión es considerada la corriente de falta,
resultante del cortocircuito en la Barra 3, If, el cual puede ser denotado de
forma vectorial:



0


I f ≡ 0 
− I f 



(7.2)

• Entonces el vector de variación de tensión, ∆VT, puede ser calculado de lasiguiente manera:

∆VT = [ Zbus ] ⋅ I f

10/16/2012

(7.3)

10

Cortocircuito Simétrico
7.2.- PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
• Llevando la expresión matemática (7.3) para la ecuación matricial (7.1), se
obtiene la expresión de la tensión pos-falta:
tensi
f
0
Vbus = Vbus + [Z bus ]⋅ I f

(7.4)

• La expresión deducida en (7.2) para el sistema de 3 barras puede ser
extendida para un...