cortocircuito 5- contribución de las máquinas sícncronas

8/18/2019 Cortocircuito 5- Contribución de Las Máquinas Sícncronas

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Cálculo de la Corriente de Cortocircuito en Sistemas Eléctricos Industriales

A s o c i a c i ó n d e

N o r m a l i z a c i ó n y

C e r t i f c a c i ó n , A

. C .

ASOCIACIÓN DE NORMALIZACIÓN Y

CERTIICACIÓN A!C!

Tema "!# Contri$uci%n de las Má&uinasS'ncronas a la Corriente de Cortocircuito


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. C .

(!)# CONSIDERACIONES *+E SE TOMAN EN C+ENTA D+RANTELA CONTRI,+CIÓN DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS A LACORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO!

(!/# CONTRI,+CIÓN DE LOS 0ENERADORES S.NCRONOSD+RANTE LA ALLA DE CORTOCIRC+ITO

(!1# CONTRI,+CIÓN DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS D+RANTE LAALLA DE CORTOCIRC+ITO

(!2# REACTANCIAS T.3ICAS DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS YACTORES DE M+LTI3LICACIÓN4 DE AC+ERDO A LAS NORMASIEEE STD C15!6)6#)777 Y LA NORMA IEEE STD C15!)1#)776

(!(# REACTANCIAS T.3ICAS DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS43ARA EL C-LC+LO DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO

(!# CONTRI,+CIÓN DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS A LACORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO


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CONTRI,+CIÓN DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS D+RANTELA ALLA DE CORTOCIRC+ITO

8 LA MA0NIT+D INICIAL DE LA COM3ONENTE DE CORRIENTE ALTERNA 9CA:DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO4 SE CALC+LA +TILIZANDO LAREACTANCIA S+,TRANSITORIA DE LA M-*+INA! LA MA0NIT+D DE INICIAL DELA COM3ONENTE DE CORRIENTE DIRECTA 9CD: CORRES3ONDIENTE A LACORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO4 ES I0+AL AL "ALOR DE CRESTA DE LACOM3ONENTE INICIAL DE CORRIENTE ALTERNA 9CA:4 S+3ONIENDO *+E LAALLA DE CORTOCIRC+ITO OC+RRE EN +NA ASE4 *+E TIENE LA ASIMETR.AM-;IMA 3OSI,LE!8 EN LAS TA,LAS SE M+ESTRAN LAS CARACTER.STICAS T.3ICAS DEREACTANCIAS Y LOS ACTORES DE M+LTI3LICACIÓN A3LICADOS A LASREACTANCIAS S+,TRANSITORIAS 9;/ CICLO: Y 3ARA EL TIEM3O DE INTERR+3CIÓN 91 A( CICLOS:!

8 C+ANDO NO SE TIENEN DIS3ONI,LES LAS REACTANCIAS DE LASM-*+INAS S.NCRONAS4 EN LA TA,LA 3OSTERIOR SE M+ESTRAN LOS"ALORES T.3ICOS DE REACTANCIAS S+,TRANSITORIAS 9;


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CONSIDERACIONES *+E SE TOMAN EN C+ENTA D+RANTELA CONTRI,+CIÓN DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS A LA

CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO):# LAS CORRIENTES DE CORTOCIRC+ITO *+E OC+RREN EN LOSSISTEMAS ,A@A TENSIÓN Y ALTA TENSIÓN4 O3ERAN A +NA REC+ENCIA3R-CTICAMENTE CONSTANTE 96 B 64) :!

/:# D+RANTE LA OC+RRENCIA DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO43R-CTICAMENTE NO E;ISTE CAM,IO EN EL "OLTA@E DE LA +ENTE O EL"OLTA@E *+E OCASIONA *+E L+YA LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITOINICIAL!

1:# SE CONSIDERA +N "ALOR DEL "OLTA@E DE 3RE#ALLA EN EL ,+S9,ARRA: DE )46 3OR +NIDAD 93! +!:!

2:# LA IM3EDANCIA DE ALLA 9Z : SE CONSIDERA CERO Y NO TIENEEECTO EN LA LIMITACIÓN DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO!

(:# LA CONTRI,+CIÓN DE LAS M-*+INA S.NCRONA A LA CORRIENTE DECORTOCIRC+ITO TOTAL DISMIN+YE CON EL TIEM3O4 DES3+FS DE LAOC+RRENCIA DE LA ALLA Y S+ EECTO DE CONTRI,+CIÓN NO ESDES3RECIA,LE EN LOS SISTEMAS IND+STRIALES!


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:# EL 0ENERADOR S.NCRONO CONTRI,+YE D+RANTE TODO EL TIEM3O DED+RACIÓN DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITOG C+ANDO SEENC+ENTRA +,ICADO CERCANO AL ,+S ALLADO LA ORMA DE ONDA DE

LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO ES ASIMFTRICA Y 3ARA +NA+,ICACIÓN LE@ANA LA ORMA DE ONDA DE LA CORRIENTE DECORTOCIRC+ITO ES SIMFTRICA!

5:# LAS CORRIENTES DE CAR0A SON M+CO MENORES *+E LASCORRIENTES DE CORTOCIRC+ITO4 3OR ESTA RAZÓN SE DES3RECIAN 3ARALOS C-LC+LOS DE LAS MA0NIT+DES DE CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO!

H:# SE DE,E +TILIZAR LA RELACIÓN DE REACTANCIA A RESISTENCIA9RELACIÓN ;>R:4 3ARA CALC+LAR LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO ENEL 3+NTO DE ALLA!

7:# 3OR NECESIDADES DE A3LICACIÓN 3R-CTICA4 SOLAMENTE SECONSIDERAN LAS ALLAS DE CORTOCIRC+ITO TRI-SICAS Y LAS ALLAS

DE CORTOCIRC+ITO MONO-SICAS 9ASE A TIERRA:!

CONSIDERACIONES *+E SE TOMAN EN C+ENTA D+RANTELA CONTRI,+CIÓN DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS A LA

CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO 9CONTIN+ACIÓN:


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CONTRI,+CIÓN DE LOS 0ENERADORES S.NCRONOS D+RANTELA ALLA DE CORTOCIRC+ITO

EL 0ENERADOR S.NCRONO TIENE ,O,INAS DE CORRIENTE ALTERNA 9CA: ENEL ESTATOR Y SE DENOMINA ARMAD+RAG EN EL ROTOR TIENE +NAALIMENTACIÓN DE CORRIENTE DIRECTA 9CD: Y SE DENOMINA DE"ANADO DECAM3OG EN LA I0+RA SE M+ESTRA +NA RE3RESENTACIÓN SIM3LIICADA DEL0ENERADOR S.NCRONO Y LOS OSCILO0RAMAS DE CORRIENTE DE

CORTOCIRC+ITO4 3ARA +NA ALLA TRI-SICA AL INAL DE LA L.NEA DETRANSMISIÓN!

C+ANDO LA ENER0.A DE CORRIENTE DIRECTA 9CD: ES MAYOR *+E LA *+ERE*+IERE EL 0ENERADOR S.NCRONO 3ARA S+ MA0NETIZACIÓN4 ENTONCESOC+RRE *+E EL "OLTA@E INTERNO EN EL 0ENERADOR ES MAYOR *+E LADIERENCIA DE 3OTENCIAL EN LAS TERMINALES DE LA M-*+INA Y LA3OTENCIA REACTI"A L+YE SALIENDO DE LA M-*+INA!

SI LA ALIMENTACIÓN DE CORRIENTE DIRECTA 9CD: NO 3+EDE S+MINISTRARTODA LA ENER0.A *+E RE*+IERE LA M-*+INA 3ARA S+ MA0NETIZACIÓN4ENTONCES OC+RRE *+E LA 3OTENCIA REACTI"A L+YE DEL SISTEMAELFCTRICO ACIA EL 0ENERADOR S.NCRONO! LOS 0ENERADORES S.NCRONOSTIENEN CONTROL A+TOM-TICO DE "OLTA@E O CONTROL DE RE0+LACIÓN DE3OTENCIA REACTI"A4 3ARA MANTENER EL "OLTA@E DESEADO O LA 3OTENCIA

REACTI"A DE SALIDA!


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I0+RA!# MODELADO DEL 0ENERADOR S.NCRONO Y CORRIENTEDE CORTOCIRC+ITO 3ARA +NA ALLA TRI-SICA AL INAL DE LA

L.NEA DE TRANSMISIÓN

A:# MODELADO ELFCTRICO DEL0ENERADOR S.NCRONO!

,:# OSCILO0RAMA DE CORRIENTE3ARA +NA ALLA TRI-SICA LE@ANA

"JE sen 9Kt :

6

/6!6

#/(!6

6

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6!6 (!6 )6!6 )(!6

(!6 )6!6 )(!66!6

(!6 )6!6 )(!66!6

LR

EE

EM

EE# ENER0.A ELFCTRICAEM# ENER0.A MEC-NICA


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CONTRI,+CIÓN DE LOS 0ENERADORES S.NCRONOS D+RANTELA ALLA DE CORTOCIRC+ITO 9CONTIN+ACIÓN:

C+ANDO LA ALLA DE CORTOCIRC+ITO OC+RRE CERCANO AL0ENERADOR4 LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO DECRECEE;3ONENCIALMENTE EN EL TIEM3O4 DESDE +N "ALOR ELE"ADO ASTA+N "ALOR M-S ,A@O4 ASTA LLE0AR AL ESTADO ESTA,LE! ESTO S+CEDEDE,IDO A *+E EL L+@O MA0NFTICO EN EL ENTREIERRO A ,ASE DE

AIRE DEL 0ENERADOR S.NCRONO4 ES M+CO MAYOR EN EL INSTANTE*+E OC+RRE EL CORTOCIRC+ITO!

COMO EL L+@O MA0NFTICO EN EL ENTREIERRO EN EL AIRE SERED+CE4 DE,IDO A LA CA3ACIDAD LIMITADA DE CORRIENTE EN ELCAM3O4 LA CORRIENTE EN EL ESTATOR DISMIN+YE! EL "OLTA@E INTERNO0ENERADO 3OR EL L+@O EN EL ENTREIERRO EN AIRE4 DETERMINA LA

MA0NIT+D DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO! EL RITMO DE DECAIMIENTO Y EL ESTADO ESTA,LE DE LA CORRIENTE DEALLA DE CORTOCIRC+ITO4 DE3ENDE DE LAS CONSTANTES DE TIEM3ODEL 0ENERADOR S.NCRONO Y DE LA ACCIÓN RE0+LADORA DE LACORRIENTE DE CAM3O! LA CONTRI,+CIÓN INICIAL DE LA CORRIENTE DECORTOCIRC+ITO ES OCASIONADA 3OR EL "OLTA@E ORI0INADOINTERNAMENTE EN EL ESTATOR4 3OR EL L+@O DE CAM3O ATRA3ADO ENEL ROTOR!


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CONTRI,+CIÓN DE LOS 0ENERADORES S.NCRONOS D+RANTELA ALLA DE CORTOCIRC+ITO 9CONTIN+ACIÓN:

LA COM3ONENTE DE CORRIENTE ALTERNA 9CA: DECAE DE,IDO A *+E ELL+@O NO ES MANTENIDO 3OR EL "OLTA@E DE CAM3O A3LICADO! LACOM3ONENTE DE CORRIENTE DIRECTA 9CD:4 ES +N TRANSITORIO *+E NO ESSO3ORTADO 3OR EL "OLTA@E DE LA +ENTE4 COMO CONSEC+ENCIA TAM,IFNDECAE! LA REC+ENCIA INICIAL DE LA ALLA ES LA MISMA *+E LA DEL SISTEMAELFCTRICO 96 : Y EST- RELACIONADA DIRECTAMENTE CON LA "ELOCIDAD

DEL ROTOR DEL 0ENERADOR S.NCRONO! EL MODELADO DE LAS REACTANCIAS O IM3EDANCIAS DEL 0ENERADORS.NCRONO SE ,ASAN EN LAS REACTANCIAS DEL 3RIMER CICLO Y DEINTERR+3CIÓN 9SE REIEREN A LAS REACTANCIAS O IM3EDANCIASS+,TRANSITORIA Y TRANSITORIA:4 DE AC+ERDO A LA NORMA AMERICANA IEEESTD C15!6)6#)777! EN LAS TA,LAS SE M+ESTRAN LOS TI3OS DE IM3EDANCIAS

RE*+ERIDAS 3ARA LOS EST+DIOS DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO! C+ANDO SE 3RESENTA +N DECAIMIENTO DE LAS CORRIENTE DE ALLA DECORTOCIRC+ITO 9CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO ASIMFTRICA:4 *+E ES LOM-S COMN 3ARA ESTE CASO4 3RIMERO SE CALC+LA LA CORRIENTE DECORTOCIRC+ITO SIMFTRICA DE "ALOR EICAZ 9RMS: Y L+E0O SE DETERMINAEL ACTOR DE M+LTI3LICACIÓN ;>R EN EL 3+NTO DE ALLA4 *+ECORRES3ONDE AL CALC+LO DE LA REACTANCIA IND+CTI"A Y RESISTENCIA DEMALLA DE MANERA SE3ARADA 9;SE3 >RSE3:!


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TA,LA!# TI3OS DE IM3EDANCIAS RE*+ERIDAS 3ARA LOSEST+DIOS DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO

TI3O DE E*+I3OELFCTRICO

CORTOCIRC+ITOMOMENT-NEO P

CICLO

CORTOCIRC+ITO DEINTERR+3CIÓN 1 A

( CICLOS

CORTOCIRC+ITOCON TIEM3O

RETARDADO A 16CICLOS

0ENERADORESS.NCRONOS

;


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TA,LA!# TI3OS DE IM3EDANCIAS RE*+ERIDAS 3ARA LOSEST+DIOS DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO

TI3O DE E*+I3OELFCTRICO CORTOCIRC+ITOMOMENT-NEO PCICLO

CORTOCIRC+ITO DEINTERR+3CIÓN 1 A( CICLOS

CORTOCIRC+ITOCON TIEM3ORETARDADO A 16

CICLOS

CONDENSADORESS.NCRONOSSISTEMAS DE LA

COM3A.AS+MINISTRADORA

;s 4 R ;s 4 R ;s 4 R

COM3ONENTES3ASI"OS?TRANSORMADORES4CA,LES4 ETC!

; 4 R ; 4 R ; 4 R

;


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TA,LA!# REACTANCIAS T.3ICAS DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS YACTORES DE M+LTI3LICACIÓN4 DE AC+ERDO A LAS NORMAS IEEE

STD C15!6)6#)777 Y LA NORMA IEEE STD C15!)1#)776

TI3O DE M-*+INA C-C+LOS 3ARA EL 3RIMER CICLO

3ARA MEDIA Y ALTATENSIÓN DE LA NORMADE LA NORMA IEEE STD

C15!6)6

3ARA ,A@A TENSIÓN DELA NORMA DE LA NORMA

IEEE STD C15!)1


REMOTA

)46 ;d )46 ;d

0ENERADOR LOCAL )46 ;


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TA,LA!# REACTANCIAS T.3ICAS DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS YACTORES DE M+LTI3LICACIÓN4 DE AC+ERDO A LAS NORMAS IEEE STD

C15!6)6#)777 Y LA NORMA IEEE STD C15!)1#)776 9CONTIN+ACIÓN:

TI3O DE M-*+INA C-C+LOS 3ARA EL TIEM3O DE INTERR+3CIÓNDE 1 A ( CICLOS

3ARA MEDIA Y ALTA

TENSIÓN DE LA NORMADE LA NORMA IEEE STDC15!6)6

3ARA ,A@A TENSIÓN DE LA

NORMA DE LA NORMA IEEESTD C15!)1


REMOTA

)46 ;d NO A3LICA

0ENERADOR LOCAL)46 ;


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TA,LA!# ACTORES DE M+LTI3LICACIÓN DE LAS REACTANCIASS+,TRANSITORIAS 9IM3EDANCIAS S+,TRANSITORIAS: DE LOS

0ENERADORES Y MOTORES4 DE AC+ERDO A LAS NORMAS IEEE STD

C15!6)6#)777 Y LA NORMA IEEE STD C15!)1#)776TI3O DE M-*+INA

ROTATORIAMODELADO 3ARA

MALLA DEL 3RIMERCICLO

MODELADO 3ARAMALLA DE A3ERT+RADE LOS CONTACTOSDEL INTERR+3TOR

0ENERADORES CON

T+R,INAS DE "A3ORGIDRO0ENERADORES CONDE"ANADOSAMORTI0+ADORESGCONDENSADORESS.NCRONOS

)46 ;MIN O MENOR

)46 ;


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TA,LA!# ACTORES DE M+LTI3LICACIÓN DE LASREACTANCIAS S+,TRANSITORIAS 9IM3EDANCIAS

S+,TRANSITORIAS: DE LOS 0ENERADORES Y MOTORES9CONTIN+ACIÓN:

TI3O DE M-*+INAROTATORIA

MODELADO 3ARAMALLA DEL 3RIMER

CICLO

MODELADO 3ARAMALLA DE

A3ERT+RA DE LOS

CONTACTOS DELINTERR+3TOR

MOTORES DEIND+CCIÓN DE /(63 A 166 RE">MIN

)46 ;


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TA,LA!# REACTANCIAS T.3ICAS DE LAS M-*+INAS S.NCRONAS43ARA EL C-LC+LO DE LA CORRIENTE DE CORTOCIRC+ITO

NMERO DE 3OLOS "ELOCIDAD ENRE"OL+CIONES

MIN+TO 9RE">MIN: A6

REACTANCIAS+,TRANSITORIA

9;

cortocircuito 5- contribución de las máquinas sícncronas

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