Impedancias secuenciales

CURSO REDES ELECTRICAS II

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CAPITULO 2
IMPEDANCIAS SECUENCIALES.
En el curso de “Redes Eléctricas I”, se estudiaron las impedancias de los elementos
de la red, que son las presentadas por esos elementos frente a corrientes equilibradas y
directas.
Cuando las corrientes que circulan por el elemento son de secuencia inversa o de
secuencia homopolar (nos referimos a circuitostrifásicos), se comprueba que las
impedancias presentadas frente al pasaje de esas corrientes ya no son siempre las
mismas que para las corrientes directas. No se trata de componentes simétricas de
impedancias desequilibradas: aunque el elemento esté perfectamente equilibrado en sus
tres fases, puede presentar una impedancia diferente según la secuencia de las corrientes
que recorren dicho elemento. Esasimpedancias Z s , Z a , Z o se llaman impedancias
“secuenciales” o “sensibles”: la síncrona Z s es la presentada a corrientes directas, la
asíncrona Z a la presentada a corrientes inversas y la de secuencia cero Z o la presentada
a corrientes homopolares.
El estudio pormenorizado de esos valores Z s , Z a , Z o requiere un análisis
profundizado de las ecuaciones básicas de circuitos y puedeconsultarse en el trabajo
citado en la bibliografía de este curso (anexo 1), aunque su conocimiento no es exigido
en los exámenes correspondientes.
Indicamos algunos resultados de orden general:
a) Salvo en las máquinas giratorias, la impedancia presentada a corrientes
equilibradas es independiente de la secuencia de fases Z s = Z a .
b) En las máquinas giratorias, el campo debido a lascorrientes inversas gira en
sentido contrario al producido por las corrientes directas y por la corriente de
excitación: Z s ≠ Z a .
c) Los valores de Z o dependen de la forma en que los puntos neutros están ligados
a la tierra o a un conductor de retorno. En el caso en que los puntos neutros
están aislados y en que la capacidad de los conductores respecto a tierra es
despreciable, lasimpedancias de secuencia cero son infinitas, pues la corriente
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homopolar evidentemente no puede cerrarse (recordar que I h = (I 1 + I 2 + I 3 ) )
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Algunos textos de Sistemas Eléctricos de Potencia designan a estas impedancias
como impedancias “directa”, “inversa” y “homopolar”, y las simbolizan como
Z d , Z i , Z h , lo cual es simplemente un abuso del lenguaje: esa denominación puede
conducir agraves confusiones, ya que se la podría interpretar como componentes
simétricas de un sistema de impedancias desiguales (Z 1 , Z 2 , Z 3 ), lo cual no responde de
ningún modo a la realidad. Se trata de impedancias sensibles y no de componentes
simétricas.

CURSO REDES ELECTRICAS II
Analizaremos las impedancias secuenciales que aparecen en los distintos elementos
de la red:
1) Máquinassíncronas: generatrices, motores, compensadores síncronos.
Impedancia asíncrona.
 

El campo producido por corrientes inversas gira en sentido contrario al de rotación
de la máquina y barre por lo tanto toda la periferie del rotor; aquí intervienen
reactancias "transversales" y no "longitudinales" como en el caso de corrientes directas.
En la práctica, se encuentra que X a ≅ X ' s (reactanciasíncrona transitoria)
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Impedancia de secuencia cero.

Es evidentemente infinita si el estator está en triángulo o en estrella con neutro
aislado. Si el neutro está ligado con la tierra, existe X o , pero se comprueba que es
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débil: X o ≅ X ´´ s ( X ``s es la reactancia síncrona subtransitoria).
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2) Motores asíncronos:
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Xs
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X o = ∞ , pues el neutro de un motor asíncrono estásiempre aislado.
Xa ≅

3) Líneas aéreas o cables subterraneos.
Za = Z s
Z o ≅ 3Z s
4) Cargas pasivas equilibradas.
Si Z es la impedancia por fase, se tiene Z s = Z a = Z . En general, Z o es infinita,
porque en MT o AT, las cargas pasivas están alimentadas en las redes trifásicas a través
de transformadores con neutro aislado en el primario (por razones de seguridad). Pero
de todos...