caracterización de sag's en sistemas de distribución radial

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    CONTENIDO

    LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... 3

    INTRODUCCIÓN .................................................................................................... 5 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN .................................................................... 6

    ENFOQUE............................................................................................................... 6

    1. FUNDAMENTOS TEORICOS .......................................................................... 7

    1.1 SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN RADIALES .............................................. 7

    1.2 CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SAG’S DE TENSIÓN . 8

    1.2.1 Clasificación de los Sag’s según la causa de la perturbaciónelectromagnética ............................................................................................... 10

    1.2.2 Sag’s de tensión rectangulares ............................................................. 10

    1.2.2.1 Sag’s de tensión a causa de una falla de red monoestado. .............. 11

    1.2.2.2 Sag’s de tensión multiestado. ............................................................ 12

    1.2.3 Sag’s de tensión no rectangulares. ....................................................... 12

    1.2.3.1 Sag’s debido a la energización de transformadores. ......................... 12

    1.2.3.2 Sag’s a causa del arranque de los motores de inducción. ................. 13

    1.3 CÁLCULOS TEÓRICOS ESTIMACIÓN DE SAGS. ................................. 14

    2. METODOLOGÍA DE ANALISIS PARA LOS SAGS DE TENSIÓN EN UNSISTEMA RADIAL DEBIDO A FALLAS. ............................................................... 15

    3. CONCLUSIÓN. ............................................................................................... 24

    4. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................... 25

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    Figura 18. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del sag enuna falla bifásica en la línea de baja tensión. ........................................................ 21 Figura 19. Sistema prueba con una falla trifásica que genera sag de tensiónrectangular monoestado. ....................................................................................... 22 Figura 20. Sag de tensión generado por una falla trifásica. .................................. 22 Figura 21. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del Sag enuna falla trifásica en la línea de Media tensión. ..................................................... 23 Figura 22. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del Sag enuna falla trifásica en la línea de baja tensión. ........................................................ 23

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    INTRODUCCIÓN

    En la actualidad las cargas eléctricas en los sistemas de potencia son muy variadasen cuanto a su naturaleza de consumo, en su mayor parte se observa que losartefactos electrónicos predominan entre otros tipos de carga, no sólo en el sectorresidencial, sino también en el industrial y comercial. Dicho tipo de cargas manejaequipos que presenta alta sensibilidad en cuanto a la calidad de potencia con la quese alimenten, dependiendo de esta puede verse afectado su desempeño y vida útilentre otros factores.

    En el panorama actual de los sistemas eléctricos como consecuencia del cambio decargas y la necesidad del aumento de la eficiencia en los sistemas de potencia, sehan incrementado los estudios correspondientes a los fenómenos de la calidad dela potencia (causas, consecuencias y mejoras) evidenciándose la necesidad depromover soluciones desde el punto de vista de los operadores de red al igual queen los entes generadores y transportadores de la energía eléctrica.

    Actualmente se encuentran en el país cierta variedad de normas y códigosestipulados por parte de la Comisión de Regulación de Energía y Gas (Gas C. d.,2005), la cual promueve adelantar estudios y generar controles para mejorar nosólo la calidad de la potencia, sino que también estipular unos estándares de calidadmínimos en el suministro de energía a los usuarios, minimizando así los daños quese puedan presentar en los equipos de los usuarios finales además de definir yhacer operativos los criterios técnicos de calidad, confiabilidad y seguridad delservicio de energía (Gas C. d., 2007).

    Dentro de los fenómenos eléctricos presentes en las redes de distribución ytransmisión de energía más frecuentes se encuentran los transitorios, armónicos,fluctuaciones de tensión, elevaciones de tensión y los huecos de tensión (Sag’s).

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    Los Sag’s de tensión han sido una fuente importante en los estudios de calidad depotencia esto debido a que tiene una gran influencia en los problemas defuncionamiento de varios tipos de equipos como: variadores de velocidad demotores, equipos de control de procesos y en los equipos de cómputo los cualesson los más afectados (Bollen, 1999).

    Estudiar este tipo de fenómeno puede contribuir información valiosa para losoperadores de red, esto en cuanto a ayudar a determinar no sólo la ubicación de lafuente de generación de dicho fenómeno sino que también ayudar a determinar demanera anticipada las causas de este fenómeno y de esta forma poder anticipar laslabores de mantenimiento ya sean preventivos o correctivos mejorando los índicesde calidad del sistema en la prestación del servicio de suministro eléctrico.

    OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

    Objetivo general

    Validar un modelo teórico que permita caracterizar las fallas en un sistema depotencia radial dependiendo del Sag generado como consecuencia de estas.

    Objetivos específicoso Caracterizar los Sag’s de tensión presentes en un sistema de

    distribución radial.o Emplear herramientas de simulación en la generación de Sag’s de

    tensión y en la caracterización de los mismos.o Evaluar el comportamiento de los Sag’s de tensión como

    consecuencia de fallas en un sistema de distribución radial.

    ENFOQUE

    El marco de aplicación propuesto se plantea mediante sistemas de prueba osistemas base teóricos, a los cuales se les efectuará simulaciones de diversas

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    contingencias o fallas que se puedan presentar con condiciones externas al sistemao propias del sistema. La herramienta de simulación a utilizar será ATP en su versiónde Windows 5.9 p2. La información obtenida durante este proceso será graficadapara posteriormente ser analizada, con la ayuda de herramientas de cálculo al igualque con el complemento del software ATP “Plot XY”.

    Para el proceso de validación del comportamiento de los Sag´s se tendrá comoparámetro de referencia la formulación teórica expuesta en el respectivo marcoteórico, las comparaciones y demás análisis serán expuestos en el softwareMicrosoft Excel.

    1. FUNDAMENTOS TEORICOS

    Los sistemas de distribución de energía dentro de su operación transitoria estánexpuestos a múltiples factores que pueden afectar de manera negativa su correctofuncionamiento y disponibilidad. Dependiendo de la topología de la red y laestabilidad del sistema los efectos adversos pueden ser variables, yendo desdefallas momentáneas o prolongadas del sistema, o en su defecto daños a equipos nosólo de propiedad material de las redes también en los usuarios finales.

    El objeto de este estudio se encuentra sesgado a las redes de distribución radiales,las cuales por su simplicidad y bajos costos conforman la mayor parte en lossistemas de distribución actuales.

    1.1 SISTEMAS DE DISTRIBUCIÓN RADIALES

    En la actualidad los sistemas de distribución tienen tres clasificaciones dependiendode número de caminos o vías que tomen para abastecer de energía eléctrica a losusuarios finales:

    Alimentadores Radiales (Una sola vía)

    Alimentadores en Lazo (Dos vías)

    Alimentadores en malla (Múltiples vías)

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    Alrededor del mundo más del 80% de las redes de distribución son concebidas bajoeste tipo de topología, en este tipo de sistema sólo se encuentra un único caminoentre la subestación y el usuario final “figura 1 red izquierda”.

    Figura 1. Los tres tipos de alimentadores, la red alimentadora de la izquierda tiene un solo camino desde lasubestación hasta cualquiera de los nodos finales, en la mitad se representa una red con dos vías dealimentación y la red derecha representa un alimentador de tres vías. (Willis, 2004)

    Esta topología de red es considerada como la menos costosa en cuanto a su diseñoy construcción además de ser la más fácil de operar y de analizar. Es por esta razónque su uso se masificó en el inicio de la implementación de las redes de distribucióneléctrica alrededor del mundo, época donde las herramientas computacionales noeran tan amigables ni poderosas como lo son en la era actual.

    El mayor inconveniente de esta topología es notoria en la confiabilidad, esto debidoa que una falla en cualquier equipo de la red interrumpe el servicio a todos losusuarios que se encuentren aguas abajo del mismo (Nodos de suministro que seencuentren después de dicho componente), sin embargo algunas modificaciones ocircuitos de respaldo con seccionadores e interruptores de enlace pueden ayudar amejorar la confiabilidad que presenta este sistema pero en algunos los recierres deestos mismos pueden afectar algunas cargas sensitivas y en cuanto al aspectoeconómico no cumplen en su mayoría su interés primordial (Castaño).

    1.2 CARACTERIZACIÓN Y CLASIFICACIÓN DE LOS SAG’S DE TENSIÓN

    Los Sag’s de tensión se fenómenos transitorios de corta duración, estos pueden sercausados por fallas en los sistemas de potencia como lo son los cortos circuitos,

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    sobrecargas y corrientes de arranque de motores de gran capacidad. Este tipo defenómeno puede no ser tan prejudicial como otro tipo de problema en la red, perosin embargo este puede presentarse en toda la red de distribución y transmisiónpudiendo causar disparos no deseados de protecciones o fallas en algunos equipossensibles a las variaciones de voltaje.

    Estas variaciones presentan una reducción de la tensión eficaz, la cual puede oscilarentre el 90% y el 10%, a lo largo de una duración de 0.5 ciclos a 1 minuto (IEEE-1159, 1995).

    Generalmente el Sag se caracteriza por dos valores, la magnitud del hundimiento(diferencia porcentual entre la referencia y el mínimo valor de tensión de evento) o

    el valor residual de tensión y por la duración del evento. Muchas veces con lafinalidad de interpretar correctamente los indicadores de los parámetros de calidadde potencia con énfasis en los Sag’s , se recomienda utilizar la profundidad en vezde la magnitud. La profundidad del hundimiento es calculada como el valor de lareferencia en voltios o en PU, menos la tensión residual “figura 2”. (Lozano, 2011)

    Figura 2. Sag de tensión originado por una falla monofásica en el sistema.

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    1.2.1 Clasificación de los Sag’s según la causa de la perturbación

    electromagnética

    Con la finalidad de evaluar la calidad de potencia suministrada en un sistema se

    hace necesaria una clasificación de los Sag’s de tensión, una de las maneras declasificación es realizada de acuerdo a la los valores eficaces de tensión, es decirla tensión promedio presente en la componente de la onda de tensión en el sistema,teniendo en cuenta esto, tendremos Sag’s de tensión rectangulares y norectangulares “Figura 3”.

    Figura 3 . Clasificación de los Sag’s de tensión de acuerdo a los valores eficaces de tensión en el sistema.(Math H.J. Bollen, 2007)

    1.2.2 Sag’s de tensión rectangulares

    La principal causa de los Sag’s de tensió n son las fallas en las redes porcortocircuito, estos generan una sobre corriente, la cual tiene como consecuenciagrandes caídas de voltaje a través de las impedancias del sistema de suplencia, enotras palabras crean un hueco de tensión rectangular en las ondas de tensión, elcual se caracteriza por tener una caída brusca seguida de una recuperación rápidaen el nivel de tensión una vez sea despejada la falla (Moreno, 2013), (Baggini,2008).

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    1.2.2.1 Sag’s de tensión a causa de una falla de red

    monoestado.

    Las fallas por corto circuito son estados de indisponibilidad en la operación de los

    sistemas de potencia, estos tienen varias causas, teniendo como parámetro comúnun exceso en el nivel de aislamiento en su mayor parte debido a fallas o deteriorosen el aislamiento o sobrevoltajes causados por la operación de algún elemento deprotección, configuración o descargas atmosféricas (Baggini, 2008).

    En esta primera clasificación de Sag’s la característica principal es que el estado defalla en el que se encuentra el sistema es una condición monoestado, es decir elestado de falla durante todo el fenómeno es único manteniéndose la magnitud de

    los niveles de tensión “figura 4”.

    Figura 4. Sag de tensión debido a una falla simétrica (a) ondas de voltaje (b) magnitud del voltaje en p.u.(Math H.J. Bollen, 2007)

    En este tipo de Sag la duración del evento estará condicionada al accionamientode las protecciones o al control del sistema.

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    1.2.2.2 Sag’s de tensión multiestado.

    Los Sag’s de tensión multiestado son generados por fallas en el sistema eléctricopero estos se presentan en diferentes magnitudes antes de que la tensión nominal

    del sistema retorne a su estado inicial “figura 5”. Los cambios en la magnitudpueden ser producto de un cambio en la configuración del sistema mientras que laprotección del sistema trata de aislar la falla o también puede ser causa decambios en la naturaleza misma de la falla (Emmanouil Styvaktakis, 1996).

    Figura 5. Sag de tensión multiestado.

    1.2.3 Sag’s de tensión no rectangulares.

    Continuando con la clasificación “figura 3” se encuentran los Sag’s debido a la

    energización de los transformadores a causa de la corriente “inrush” o corriente demagnetización y el arranque de los motores de inducción, a continuación sedescriben algunas generalidades de estos dos tipos de Sag.

    1.2.3.1 Sag’s debido a la energización de transformadores.

    En el momento de la energización de un transformador, se han reportado casos deSag’s de tensión, esto debido a la corriente de magnetización o corriente Inrush, lacual tiene efectos negativos en los relés de protección para este mismo y para elsistema de potencia.

    Cuando el transformador se encuentra en estado estable existe un flujo particularen el núcleo. En el momento que el transformador es energizado el valor inicial deeste flujo en el núcleo puede no ser necesariamente el valor del estado estable para

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    este punto particular en la onda de voltaje. Un evento transitorio ocurrirá al haber uncambio en el flujo del núcleo hacia una condición estable. En general esto causaráque el flujo esté por debajo del valor de saturación una vez cada ciclo hasta que elvalor promedio de flujo para el ciclo se encuentre cercano a cero. Este sobreflujotemporal en el núcleo del transformador provoca altos valores en la corriente demagnetización, como consecuencia se produce un sag de tensión de corta duración“figura6” el cual puede realizar un disparo en los relés diferenciales de protección(Emmanouil Styvaktakis, 1996).

    Figura 6. Sag de tensión presente en la energización de un transformador.

    1.2.3.2 Sag’s a causa del arranque de los motores de inducción.

    Durante el arranque de un motor, este mismo puede consumir hasta cinco veces sucorriente nominal. Esta sobrecorriente en el arranque es la causante de un Sag detensión “figura 7”. La magnitud de este dependerá de las características del motorde inducción al igual que de la capacidad del sistema para soportar dichacontingencia en el punto de acople de esta carga.

    Figura 7. Sag de tensión presente en arranque de un motor de inducción

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    1.3 CÁLCULOS TEÓRICOS ESTIMACIÓN DE SAGS.

    Los efectos de los Sag’s en los diferentes usuarios y equipos de un sistema radialdifieren dependiendo de la ubicación de la falla al igual que el tipo de la misma,

    como generalidad los usuarios que se encuentren más cercanos a la fuente dealimentación eléctrica serán los mayores beneficiados ya que los generadorestratarán de mantener estable el nivel de tensión. Los grupos generadores seencuentran ubicados en los nodos de alta tensión, por lo tanto para los usuariosubicados en niveles inferiores no tendrán generadores que mantengan un nivel detensión constante, por lo tanto la profundidad de los Sag’s de tensión en estos serámucho mayor. Para cuantificar la magnitud de los Sag’s en los sistemas radiales sepuede manejar un divisor de tensión (1), el modelo “figura8” involucra la impedanciade la fuente en el punto de acople común (ZS) y la impedancia entre el punto deacople común y la falla (ZF).

    Figura 8. Divisor de voltaje para magnitud del sag de tensión.

    = +

    (1)

    Teniendo en cuenta que el modelo incluye las impedancias del sistema se puedengenerar relaciones entre este fenómeno y los conductores del sistema al igual quela distancia de la falla, pudiendo ser de gran ayuda al ubicar los puntos de falla enel sistema que generan estos fenómenos.

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    2. METODOLOGÍA DE ANALISIS PARA LOS SAGS DE TENSIÓN EN UN

    SISTEMA RADIAL DEBIDO A FALLAS.

    Con la finalidad de evaluar las condiciones de falla en las que se presentan este tipode fenómenos, al igual que evaluar los impactos en los usuarios finales, se utilizó laherramienta computacional ATP. En este se simula una red simplificada de unsistema radial donde se encuentra un sistema de generación a un nivel de tensiónde 230kV, seguido de un sistema de transmisión (13.2kV) y un sistema dedistribución para llegar a un usuario final (208 V) “figura9”.

    La finalidad de este sistema de prueba consistirá en evaluar los impactos de los trestipos de falla (monofásico, bifásico y trifásico) en el usuario final, caracterizando elefecto Sag que se presenta en el mismo y comprobando el modelo teórico de divisorde tensión para la evaluación de este fenómeno. Como primera instancia se evalúala falla monofásica de la cual se observará su nivel de tensión en las fases al igualque su valor RMS.

    Figura 9. Sistema de prueba con una falla monofásica programada, que genera un sag rectangular.

    Teniendo en cuenta la localización de la falla, se procede a evaluar la magnitud delSag de manera teórica aplicando (1), vale la vela resaltar que en esta premisa sehace necesario conocer la impedancia del sistema al igual que el nivel de tensióndonde se requiere evaluar el Sag, información que es suministrada en la

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    parametrización de los componentes simulados. El sistema equivalente será elsiguiente:

    Figura 10. Sistema equivalente en impedancias.

    Para este sistema según (Carl Becker, 1994), la forma de evaluar la magnitud delsag en la carga teniendo en cuenta que la falla ocurre en la línea de alta tensión a230 kV es la siguiente:

    208 = + / + + /

    + / + + / + +

    Con la finalidad de analizar el comportamiento de los Sag’s con una variación deresistencia en las líneas se realiza este cálculo en un muestreo observando elsiguiente comportamiento:

    Resistencia

    de líneas

    Sag

    Calculado

    Profundidad

    del Sag10 0,159 19,06%

    100 0,501 60,11%500 0,625 75,02%

    1000 0,645 77,43%1500 0,652 78,27%2000 0,656 78,69%2500 0,658 78,95%3000 0,659 79,12%4000 0,661 79,34%

    8000 0,664 79,67%Tabla 1. Valores calculados de Sag de tensión

    Estos valores graficados muestran el siguiente comportamiento “figura 11”:

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    Figura 11. Relación entre el Sag calculado y la resistencia de la línea

    En contraparte para este sistema de prueba se programa una falla monofásica atierra para posteriormente evaluar el impacto que esta misma tendrá en el resto delsistema, el resultado obtenido mediante la simulación en las formas de onda es laevidencia de un Sag de tensión a nivel de la carga a alimentar “figura 12”.

    Figura 12. Tensiones de fase en la carga con una falla línea tierra en el lado de alta tensión.

    La gráfica instantánea en el nivel de tensión de la carga muestra el instante dondese produce la falla seguida por el Sag de tensión el cual desaparece en el momentoque se despeja la falla, la línea continua representa el valor RMS de la fase fallada.

    0,00%

    10,00%

    20,00%

    30,00%

    40,00%

    50,00%60,00%

    70,00%

    80,00%

    90,00%

    0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

    P r o

    f u n

    d i d a

    d d

    e l S a g

    Resistencia de la línea [ Ω ]

    Sag calculado en Baja Tensión

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    Como se logra resaltar en las ondas y el valor RMS, la falla monofásica genera unSag rectangular monoestado, el cual afecta tanto la fase fallada como las fasessanas, esto es consecuencia al esfuerzo del sistema en tratar de compensar laausencia de tensión en la fase fallada. Con la finalidad de comprobar elplanteamiento teórico se procede a comparar la profundidad del Sag generado porla falla con referencia a la distancia de la misma “tabla 3”, validando así la premisade que los Sag’s tendrán un mayor impacto en las cargas que se encuentren másretiradas de la fuente, en el lado de Alta tensión no se observa ninguna variación ofenómeno en el valor RMS, por lo tanto sólo se incluyen gráficas del fenómeno enMedia y Baja tensión “figura 13 y 14”.

    Falla Monofásica

    Resistencia de líneasProfundidad del Sag

    Alta Tensión Media Tensión Baja Tensión10 0% 39,33% 60,62%

    100 0% 41,99% 66,07%500 0% 42,30% 67,38%

    1000 0% 42,41% 69,23%1500 0% 42,51% 71,55%2000 0% 42,75% 74,02%2500 0% 42,68% 76,38%3000 0% 42,77% 78,54%

    4000 0% 42,95% 82,14%8000 0% 43,62% 89,88%

    Tabla 2. Profundidades de los Sag's simulados en falla monofásica

    Figura 13. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del sag en una falla monofásica en lalínea de media tensión.

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    Figura 14. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del sag en una falla monofásica en lalínea de baja tensión.

    Como se logra apreciar en las curvas de relación (calculado vs simulado), losresultados obtenidos conservan la misma tendencia, difieren en cierto porcentaje talcomo se muestra en la tabla 2:

    Resistenciade líneas

    Profundidaddel Sag

    Calculado

    Profundidaddel Sag

    SimuladoDiferencia

    10 19,1% 60,6% -41,6%100 60,1% 66,1% -6,0%500 75,0% 67,4% 7,6%

    1000 77,4% 69,2% 8,2%1500 78,3% 71,6% 6,7%2000 78,7% 74,0% 4,7%2500 79,0% 76,4% 2,6%3000 79,1% 78,5% 0,6%4000 79,3% 82,1% -2,8%8000 79,7% 89,9% -10,2%Tabla 3. Comparación resultados calculados y simulados

    Para el análisis de un Sag multiestado, se procede a simular en el mismo sistema

    de la falla monofásica y Sag monoestado una falla bifásica de forma escalonada, esdecir presentándose el caso en que hay una falla en una de las fases del sistemaseguida por otra falla en las fases sanas “figura 1 5”, este caso es frecuente en lasredes de distribución rurales que estén expuestas a vegetación y vida silvestre.

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    Figura 15. Sistema con falla bifásica programada.

    Con la finalidad de obtener un Sag multiestado se programa una falla en la fase Aseguida de una en la fase C, tiempo después dicha falla es despejada y el sistemaretorna a su estado normal, este tipo de falla son características en sistemaspropensos a vegetación u otros entes ajenos a la red. La fase sana (la que nopresenta falla) es la que presenta el fenómeno multiestado ya que trata deestabilizar las otras fases.

    En la gráfica se observa el fenómeno multiestado graficando la fase no fallada aligual que su valor RMS “figura 16”, esta fase trata de compensar el sistema y comoconsecuencia de esto presenta una reducción en su valor eficaz cada vez que fallauna de las fases. Similar al caso anterior se evalúa la influencia de la impedanciade las líneas en la profundidad del sag g enerado por la falla “figuras 17 y 18”.

    Figura 16. Formas de onda de tensión en sistema con falla bifásica programada.

    Falla Bifásica

    Impedancia de líneasProfundidad del Sag

    Alta Tensión Media Tensión Baja Tensión10 0% 39,62% 30,27%

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    100 0% 41,96% 33,13%500 0% 42,33% 34,98%

    1000 0% 42,47% 38,61%1500 0% 42,59% 43,24%2000 0% 42,71% 48,14%

    2500 0% 42,83% 52,91%3000 0% 42,95% 57,25%4000 0% 43,17% 64,48%8000 0% 44,07% 80,20%

    Tabla 4. Profundidad del Sag en una falla bifásica

    Figura 17. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del sag en una falla bifásica en la líneade media tensión.

    Figura 18. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del sag en una falla bifásica en la líneade baja tensión.

    Para el siguiente caso se toma el sistema base inicial programando una falla trifásicaa tierra “figura 19” donde se programa el cierre de los interruptores en el mismoinstante tiempo.

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    2500 0% 77,53% 92,27%3000 0% 77,57% 92,16%4000 0% 77,44% 92,67%8000 0% 77,84% 96,84%

    Tabla 5. Profundidad del Sag en una falla trifásica

    Figura 21. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del Sag en una falla trifásica en la líneade Media tensión.

    Figura 22. Relación entre la impedancia de las líneas y la profundidad del Sag en una falla trifásica en la líneade baja tensión.

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    3. CONCLUSIÓN.

    En el informe anterior se mostraron algunas de las formas para la evaluación ycaracterización de los Sag’s de tensión en un sistema radial de potencia, dentro de

    estas simulaciones y validaciones teóricas se logró apreciar el impacto que tienenestos tanto en las cargas alimentadas en el lado de baja tensión como en losequipos dedicados de alta tensión, se hace bastante importante resaltar que estees un fenómeno generalizado que afecta todo el sistema de potencia generandodaños en los equipos, mala calidad de potencia y posibles suspensiones en elsuministro de energía.

    La herramienta de simulación ATP se comporta como una valiosa ayuda en el

    momento de evaluar en el dominio del tiempo el impacto de las fallas o maniobrasen el sistema, que para este caso de interés lo son los Sag’s de tensión, otorgandoen la etapa de diseño y en la operación de los sistemas de potencia datosimportantes para la elección de equipos, coordinación de protecciones y correctagestión del sistema. Se hace importante conocer las posibles causas de este tipode fenómenos con la finalidad de poder generar acciones preventivas que permitanminimizar el impacto de estos y en el caso de que sean necesarias, maniobraspreventivas o correctivas, ayudando a mantener una buena calidad de potencia yminimizando el impacto en las redes y los equipos pertenecientes a esta misma.

    Dentro de los resultados obtenidos se evidencia la relación existente entre laprofundidad del Sag de tensión con respecto a la distancia de la última cargapresente en una red, teniendo un impacto más profundo en esta, del mismo modose comprueba la validez (comparando los resultados simulados con los obtenidosteóricamente) del argumento teórico que relaciona la impedancia del sistema con lamagnitud del Sag.

    Tomando como referencia las magnitudes de Sag obtenidos se evidencia que losgenerados por fallas trifásicas, son los que presentan una mayor profundidadseguidos por las fallas monofásicas y por último las bifásicas cuya profundidadmáxima alcanzó un 80% mientras que en las monofásicas alcanza un 89% del valorRMS total en un usuario final.

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    4. BIBLIOGRAFÍA

    1. Baggini, A. (2008).Handbook of Power Quality. Italia: John Wiley & Sons.

    2. Bollen, M. H. (1999).Understanding Power Quality Problems. Suecia: John

    Wiley& Sons, Inc.

    3. Carl Becker, W. B. (1994). Proposed Chapter 9 for Predicting Voltage Sags(Dips) in Revision to IEEE Std 493, the Gold Book.IEEE Transactions onIndustry Applications , 805-821.

    4. Castaño, S. R. (n.d.). Redes de Distribución de Energía. Manizales:Universidad Nacional de Colombia.

    5. Emmanouil Styvaktakis, M. H. (1996). Classification of Power System Events:Voltage Dips . Chalmers University of Technology , 745-750.

    6. Gas, C. d. (2005). Resolución CREG 024 - 2005. Bogotá.

    7. Gas, C. d. (2007). Resolución CREG 016 - 2007. Bogotá.

    8. IEEE-1159. (1995). Recommended Practice for Monitoring Electric PowerQuality. IEEE Standard 1159 , 70.

    9. Jairo Blanco Solano, J. F. (2012). Caracterización, identificación ylocalización de huecos de tensión: revisión del estado del arte. Ingeniería yCiencia , 191-220.

    10. Lozano, M. F. (2011). Diseño de una Metodología para el Análisis de Sagsde Tensión en Redes de Distribución. Bogotá: Universidad Nacional deColombia .

    11. Math H.J. Bollen, I. Y. (2007). Classication of Underlying Causes of PowerQuality Disturbances: Deterministic versus Statistical Methods.EURASIPJournal on Advances in Signal Processing , 17.

    12. Moreno, M. M. (2013). Calidad de suministro eléctrico: huecos de tensión.mitigación de sus efectos en las plantas industriales. Universidad Carlos IIIde Madrid , 98.

  • 8/16/2019 Caracterización de Sag's en Sistemas de Distribución Radial

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    13. Willis, H. L. (2004).Power Distribution Planning Reference Book. New York:Marcel Dekker.