Ferroresonancia

ANÁLISIS DE FERRORRESONANCIA EN TRANSFORMADORES ALIMENTADOS CON CABLE MONOPOLAR APANTALLADO EN SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN

1. INTRODUCCION:
● La ferrorresonancia es un fenómeno de resonancia no lineal ● Fenómeno oscilatorio que comprende al menos: una inductancia no lineal, un condensador, una fuente de tensión, pérdidas débiles. ● Tiene como principal característica al menos dos regímenespermanentes estables. ● Las tasas de armónicos anormales, las sobretensiones o las sobreintensidades transitorias o permanentes peligrosas suelen ser peligrosas para el material eléctrico. ● Para evitar las consecuencias de la ferrorresonancia se necesita: comprender el fenómeno, predecirlo, saberlo identificar y evitarlo. ● Es raro y no se puede analizar ni predecir por los métodos de calculohabitualmente utilizados.

2. COMPRENDER LA FERRORRESONANCIA 2.1 RESONANCIA
Se dice que el circuito está en resonancia (resonancia serie) si las tensiones en bornes del condensador y de la inductancia se compensan. La pulsación para la que esto ocurre, es tal que

La amplitud de la tensión en bornes del condensador (y en bornes de la inductancia) es igual a: donde k es el factor de calidad y tienela siguiente expresión: Fig.1: Resonancia serie.

2.2 FERRORRESONANCIA
Enfoque físico
a - Esquema de principio b - Característica ϕ(i) simplificada

c - Tensión v, corriente i y flujo ϕ en función del tiempo

Diferencias entre un circuito ferrorresonante y uno resonante lineal son: ❒ posibilidad de resonancia dentro de una gran gama de valores de parámetros, ❒ La frecuencia de las ondasde tensiones y de corrientes puede ser distinta de la de la fuente senoidal, ❒ La existencia de varios regímenes permanentes estables para una configuración y los valores de parámetros dados.

Características principales
régimen ferrorresonante

régimen inestable

punto límite
a - Circuito de base de ferrorresonancia serie

régimen normal

trayectorias del régimen transitorio

b -Sensibilidad a los parámetros de la red y fenómeno de salto
• El fenómeno de salto característico de la

ferrorresonancia también se puede obtener a partir de otro parámetro de la red (la resistencia R o la capacidad C, por ejemplo). • Una pequeña variación de un parámetro de la red o del régimen transitorio puede provocar un salto brusco entre dos regímenes estables muy distintos.

c -Sensibilidad a las condiciones iniciales

Clasificación de los regímenes ferrorresonantes Esta clasificación corresponde al régimen permanente, es decir, después de la extinción de un régimen transitorio. Los cuatro tipos de ferrorresonancia que se encuentran son:  régimen fundamental,  régimen subarmónico,  régimen casi-periódico,  régimen caótico. Se puede detectar el tipo de ferrorresonancia: bien por el espectro de señales de corrientes y tensiones,  bien por una imagen estroboscópica obtenida al medir la corriente i y la tensión v en un lugar dado de la red, y trazando en el plano v,i los valores instantáneos correspondientes a instantes separados por un periodo de red.

a - Régimen fundamental

b - Régimen subarmónico

c - Régimen casi-periódico

d - Régimen caóticoEn conclusión:  El fenómeno de la ferrorresonancia es un fenómeno complejo caracterizado por:  una multiplicidad de regímenes permanentes para un circuito dado,  una gran sensibilidad de la aparición de estos regímenes a los valores de los parámetros de la red,  una gran sensibilidad de la aparición de estos regímenes a las condiciones iniciales.  Una pequeña variación de alguno de losparámetros de la red o del régimen transitorio puede provocar un salto brusco entre dos regímenes estables muy distintos y desencadenar uno de los cuatro tipos de regímenes permanentes de ferrorresonancia; los regímenes que se encuentran más a menudo son el régimen fundamental y el régimen subarmónico.  Las tasas de armónicos anormales, las sobretensiones o las sobreintensidades transitorias o...