Ejemplo_Analisis_Fallas_Asimetricas

ANÁLISIS DE FALLAS ASIMÉTRICAS USANDO COMPONENTES DE SECUENCIA
Referencia: Capítulo 11 (Grainger, Stevenson)

Jesús Baez

Octubre, 2007

Cálculo de Voltajes y corrientes en condiciones de falla asimétrica en el nodo (f)

1.- Expresar todas las cantidades en por unidad (pu) utilizando una base común
2.- Construír las redes de secuencia positiva, negativa y cero de acuerdo a lamodelación de los elementos
descrita en las siguientes páginas
3.- Obtener la matriz de admitancias Ybus para cada secuencia y mediante inversión obtener la matriz
de impedancias Zbus de cada secuencia
4.- Interconectar las redes de secuencia según el tipo de falla (Página 6)
5.-Obtener el equivalente de Thevenin visto entre el nodo donde ocurre la falla y el nodo de
referencia para cada una de lasredes de secuencia. El voltaje de Thevenin es el voltaje de prefalla y la
impedancia equivalente se obtiene de la diagonal principal de la matriz Zbus dependiendo el nodo
en donde se presenta la falla (Zff) o mediante la reducción de red (combinación de impedancias)
6.-Calcular voltajes y corrientes (componentes de secuencia) en el nodo donde ocurre la falla utilizando
ecuaciones de la tabla dela página 7

Cálculo de Voltajes y corrientes en condiciones de falla asimétrica en el nodo (f)
7.- Calcular voltajes en el resto de los nodos y corrientes de los elementos (comp. de secuencia)

 V j a 0   0   Z jf 0
 j   j  
 V a1    V pf    0
 V j a 2   0   0




0
Z jf 1
0

0   I f ao 
 

0   I f a1 
Z jf 2   I f a1 

I

jks

V j s V k s

jk
Z elem s

Nota: En caso de tener transformadores Y- o -Y, incluír el desfasamiento de +/- 30 grados para las
Comp. de secuencia positiva y negativa. Para sec (+), I primario adelanta por 30º a I Secundario, para sec(-)
I primario atrasa por 30 grados a I secundario

8.- Transformar corrientes y voltajes calculados en componentes de secuencia a componentes de fasey convertir valores pu a valores reales (Volts y Amperes)
 Ia   1 1
 I    1 a2
 b 
 I c   1 a

1
a 
a 2 

 I a0 
 I 
 a1 
 I a 2 

I(A)=I(pu)*Ibase
V(V)=V(pu)*Vbase

 Va   1 1
 V    1 a2
 b 
 Vc   1 a

1
a 
a 2 

 Va 0 
V 
 a1 
 Va 2 

GENERADORES

TRANSFORMADORES
Secuencia positiva y negativaZ1=Z2=j Xt

Xt: Reactancia de dispersión (pu)
Secuencia cero

Z0=Z1=Z2=j Xt

LINEAS DE TRANSMISION

CARGAS

Interconexión de Redes de secuencia para los diferentes tipos de falla

Zkk (0) , Zkk (1) , Zkk (2) son las impedancias de Thevénin “vistas” entre el nodo donde ocurre la falla “k”
y el nodo de referencia. Estos valores se obtienen de la diagonal principal de las
matrices deimpedancia Zbus de sec (0),(+) y (–)
Zf es la impedancia de falla. Para una falla sólida Zf=0

Cálculo de Voltajes y corrientes en el nodo de falla

Z0,Z1,Z2 son las impedancias de Thevénin “vistas” entre el nodo donde ocurre la falla y el nodo
De referencia. Estos valores se obtienen de las diagonal principal de las matrices de impedancia
Zbus de sec (0),(+) y (–)

Zf es la impedancia defalla. Para una falla sólida Zf=0

Ejemplo de análisis de fallas asimétricas
Referencia: “Modern Power System Analysis” Turan Gonen, John Wiley 1988



d)Obtenga el equivalente de Thevenin
de las redes de secuencia para una falla sòlida de
línea a tierra en el nodo 3
e)Calcule las corrientes y voltajes de
falla en los elementos del sistema de potencia



WYE-DELTATRANSFORMATIONS

Y -  : Each Impedance in the  network is the sum of all possible products of the “Y”
impedances taken two at a time, divided by the “opposite Y” impedance
-Y : Each Impedance in the “Y” network is the product of the impedances in the two
adjacent branches divided by the sum of the three  impedances

Cálculo de Zth mediante combinación de impedancias

Cálculo de Zth...