Fallas Simetrica

Universidad de Costa Rica Facultad de Ingeniería Escuela de Ingeniería Eléctrica
IE - 0502 Proyecto Eléctrico
Análisis de fallas en redes de distribución
Por:
Allan Mauricio Ortiz Serrano
Ciudad Universitaria Rodrigo Facio Diciembre del 2010

Análisis de fallas en redes de distribución
Por: Allan Mauricio Ortiz Serrano
Sometido a la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Facultad deIngeniería de la Universidad de Costa Rica como requisito parcial para optar por el grado de:
BACHILLER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Aprobado por el Tribunal:
Ing. Jonathan Rodríguez Campos Profesor Guía
Ing. Tatiana Aragón Ramírez Ing. Natalia Picado Vargas
Profesor lector Profesor lector

DEDICATORIA
A mis padres por todo el apoyo brindado durante esta trayectoria, y demás familiares, amigos ycompañeros por toda su ayuda. A Dios que siempre me acompaña y me sostiene y guía en todo momento de la vida.

RECONOCIMIENTOS
Al Ing. Jonathan Rodríguez Campos, a la Ing. Tatiana Aragón Ramírez y a Ing. Natalia Picado Vargas por todo su apoyo y la colaboración brindada en la elaboración de este proyecto. A Dios y a mis padres por todo lo que me han dado.

ÍNDICE GENERAL v
ÍNDICE DE TABLASx
ÍNDICE DE TABLAS x
NOMENCLATURA xi
RESUMEN xvi
CAPÍTULO 1: Introducción 1
1.1 Objetivos 2
1.1.1 Objetivo general 2
1.1.2 Objetivos específicos 2
1.2 Metodología empleada 3
CAPÍTULO 2: Introducción al estudio de fallas 4
2.1 Clasificación de fallas: 4
2.2 Consecuencia de las fallas: 6
2.3 Corrientes de cortocircuito y la importancia de su estudio 8
2.4 Principales fuentes decorriente de cortocircuito 10
2.5 Comportamiento de la corriente de las fuentes de cortocircuito 11
CAPÍTULO 3: Principales métodos para el cálculo de corrientes de cortocircuito 14
3.1 Modelado de un sistema eléctrico 14
3.2 Estudio de corrientes de cortocircuito por componentes simétricas: 17
3.2.1 Análisis de fallas simétricas 18
3.2.2 Componentes de secuencia 20
3.2.3 Análisis de fallasasimétricas 25
3.2.3.1 Determinación de las tensiones en las barras del sistema luego de la falla. ..25
3.2.3.2 Falla Trifásica 31

3.2.3.3 Falla de línea a tierra (Falla monofásica) 33
3.2.3.4 Falla de línea a línea 35
3.2.3.5 Falla de doble línea a tierra 38
3.2.4 Método simplificado por componentes asimétricas 40
3.3 Método Ohmico para cálculo de corrientes de cortocircuito 43
3.4. MétodoPor unidad para cálculo de corrientes de cortocircuito 46
3.5 Método punto a punto 49
3.6 Sobre los métodos estudiados anteriormente 52
3.7 Método de los KVA 53
3.7.1 Comparación métodos cortocircuito 54
3.7.2 KVA en un sistema de distribución 57
3.7.2 Determinación de los KVA equivalentes en generadores 57
3.7.3 Determinación de los KVA equivalentes en motores 58
3.7.3.1 Determinación delos KVA equivalentes en motores de menos de 600 V 59
3.7.3.2 Determinación de los KVA equivalentes en motores de más de 600 V 59
3.7.4 Determinación de los KVA equivalentes en transformadores 60
3.7.5 Determinación de los KVA equivalentes en reactores 60
3.7.6 Determinación de los KVA equivalentes en los cables 61
CAPÍTULO 4: Ejemplos de análisis de fallas en sistemas de distribución 62
4.1Determinación de corrientes de cortocircuito mediante el método simplificado de componentes simétricas 62
4.2 Determinación de corrientes de cortocircuito mediante el método ohmico: 63
4.2.1 Falla en el punto F1 65
4.2.2 Falla en el punto F2 67
4.3 Determinación de corrientes de cortocircuito mediante el método por unidad (p.u) 71
4.3.1 Falla en el punto F1 71
4.3.2 Falla en el punto F2 744.4 Determinación de corrientes de cortocircuito mediante el método punto a punto 77
4.4.1 Falla en el punto F1 77
4.4.2 Falla en el punto F2 79
4.5 Determinación de corrientes de cortocircuito mediante el método los KVA 82
4.4 Comparación de los resultados 88
CAPÍTULO 5: Conclusiones y recomendaciones 90
Bibliografía 93
Anexos: 94

Figura 2. 1: Comportamiento de la corriente durante...