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Las posibilidades de uso comun del ATP como programa de simulacion 0 de calculo de parametros son las siguientes

bull Caso simple de simulacion de una red electrica sin bloques de control

bull Caso simple de simulacion de un sistema de control sin incluir la red electrica

bull Caso simple de simulacion de red electrica y sistema de control en forma conjunta

bull Obtencion de para metros y modelos de Ifneas de transmision

24 REGLAS GENERALES PARA LA GENERACION DEL ARCHIVO DE ENTRADA DE DATOS

EI archivo de entrada de datos debe ser valido para lenguaje Fortran Las reglas generales son las siguientes

EI archivo debe tener un nombre y se recomienda que tenga una extension ATP que es la que por defecto asigna la interfaz ATPDRAW y para darle nombre al archivo de resultados se recomienda igualmente el mismo nombre pero con extension RES 0 LlS

EI archivo de entrada de datos tiene 80 columnas

EI archivo de entrada puede tener Ifneas de comentarios las cuales empiezan con el caracter C en la primera columna seguido de un espacio en blanco y luego el comentario que se desee en la misma linea

Los valores reales con formato cientffico (50E-2 por ejemplo) y los numeros enteros deben estar ajustados a la derecha en el campo Los valores reales con formato tipo F pueden ir en cualquier lugar dentro del campo siempre y cuando se les coloque el punto La mayorfa de los datos en el ATP de tipo real se piden con formato tipo E Para este tipo de formato el dato se puede colocar como tal 0

como si fuera en formato tipo F pero colocando el punto Ejemplo si un valor de

entrada es 10E-02 este dato se puede colocar como 01 con la ventaja de que no tiene que estar ajustado a la derecha

25

No se deben dejar Ifneas en blanco arbitrariamente porque estas las utiliza el programa para identificar cuando ha terminado un grupo de datos como se vera

posteriormente

25 ESTRUCTURA GENERAL DEL ARCHIVO DE DATOS PARA UN CASO SIMPLE DE SIMULACION TRANSITORIA 0 DE ESTADO ESTACIONARIO DE UNA RED ELECTRICA CON RAMAS SIMPLES RLC

A pesar de que el programa permite simular elementos de un sistema de potencia con modelos muy elaborados en este primer acercamiento al programa ATP se utilizaran unicamente ramas simples del tipo RLC con parametros concentrados y fuentes simples del tipo escalon y senoidal

Las partes del archivo de entrada de datos para este tipo de simulacion en forma

general se observan en la figura 3

Un archivo de entrada general al ATP se caracteriza por los siguientes grupos de

datos

bull Datos iniciales para identificar el comienzo de un nuevo caso identificacion de sf es una simulacion 0 es un caso de calculo de para metros para algun elemento de la red (acceso a subprogramas)

bull Si es un caso de simulacion el siguiente grupo de datos corresponde a la especificacion del tiempo de simulacion tiempo de paso de integracion especificaci6n de las unidades de los para metros LC y control de salida de informaci6n Tambien se especifica en este bloque de datos si es un caso de

simulacion de estado estacionario

bull Datos de las ramas de la red (modelacion de los componentes de la red de

potencia)

bull Datos de los interruptores

bull Datos de las fuentes

bull Especificacion de las condiciones iniciales si existen

bull Lista de voltajes nodales a ser tabulados y graficados

bull Bloque de datos para unas opciones graficas y de calculos especiales como anal isis de Fourier y tablas con resumenes estadisticos

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Para una simulaci6n en particular no deben aparecer necesariamente todos los bloques sefialados En la figura 3 se observa la presentaci6n en detalie de los formatos de las diferentes Ifneas de un archivo para simulaci6n transitoria 0 de estado estacionario de un caso simple que no contiene bloques de control Un caso simple de simulaci6n se entiende como aquel donde no se hacen estudios de tipo estadfstico no hay bloques de control no se utilizan subprogramas para calculos de parametros de elementos del sistema s610 se emplea un tipo de rama (rama RLC serie de parametros concentrados) para la modelaci6n de la red el interruptor que se usa es controlado por tiempo en forma determinfstica y se utilizan fuentes sencilias como escal6n y cosenoidal

En la figura 3 se observa la forma como estan organizados los diferentes datos en los campos del archivo de entrada Estos espacios en las diferentes columnas se

deben conservar de manera rigurosa

27

101 BUS IUII Amp Pha Al Tl Tsta Tstop

BLANK BRANCH

BLANK Svl l TCH

BLANK SOURCE

ESPECIFICACION DE VOLTAJES NODALES A CALCULAR YO GRAFICAR

NODOI INO D 02 INOD03 INO D 04 INOD05

BLANK OUTPUT

BLANK PL OT

BEGIN NE w DATA CASE

BLANK

Figura 3 Formato general para el programa EMTPATP

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3 PRAcTICA N01 CASO SIMPLE DE SIMULACION DE UN CIRCUITO RLC SERlE

Para realizar una introducci6n en 10 que es la utilizaci6n practica del EMTPATP como herramienta de simulaci6n 10 mas apropiado es hacerlo con un sistema que sea sencillo (caso del circuito RLC serie) para el usuario que se inicia en su utilizaci6n y que a la vez permita formarse una idea de la forma de utilizaci6n del

programa A partir del circuito RLC se pueden dar los primeros conceptos asociados con los fen6menos transitorios reales que se presentan en un sistema electrico de

potencia

31 OBJETIVO

EI objetivo de esta practica es familiarizarse con la forma del archivo de entrada de datos para un caso simple de simulaci6n transitoria de un circuito RLC serie Adicionalmente se plantearan algunas situaciones en las que se generan transitorios simples donde el modelo circuital son circuitos RLC simples

32 DESCRIPCION

EI circuito RLC serie es una primera aproximaci6n a la modelaci6n de componentes de un sistema de potencia como una red de transmisi6n de energfa En forma real

estos efectos resistivo-inductivo-capacitivo se presentan de manera distribuida y no concentrada como es el caso del que se ocupa esta aplicaci6n Sin embargo hay

una serie de definiciones que se pueden hacer sobre un circuito RLC serie que coinciden cuando una red de transmisi6n se modela mediante parametros distribuidos EI circuito a simular se observa en la figura 4

Para observar los estados transitorios de voltaje y de corriente sobre el capacitor se pueden utilizar cualquiera de los circuitos 1 y 2

EI primer circuito incluye un suiche conectado entre los nodos FTE y NSW que se

cierra en el momenta que se desee La fuente se activa en cualquier momenta mediante el parametro TST ART

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~ ~ ( ~e~v~~~

U~l vrR lt I[lA ) N AC IONAl DE COLOMDIA 5tit1 4IJIou JN

DEPTO DE BTBLIOTECAS BI BLiOTECA MINAS

FTE it) __gt VC

100 X~ I V NSW TVCt)

Cto 1 =

i(t) FTE --gt VC

-r V TVC(t)

Cto 2 =

Figura 4 Circuito RLC serie

EI segundo circuito no tiene suiche pero se consigue el mismo efecto al activarse la

fuente en un tiempo igual al tiempo en que se cerr6 el suiche del primer circuito

Para el caso de una respuesta subamortiguada en el circuito la corriente tiene la

siguiente expresi6n

Il-~ v Rt V ~A ti(fl = x e 2L x (31 )J 1 sen ~LC

Zcp - 4e

donde Zc es la impedancia caracteristica de sobretensi6n

L (3 2) Zc = C

Y A es el factor de amortiguamiento

Z A=-=shy (3 3)

R

30

r fTmiddot

Cuando el efecto resistivo es despreciable la corriente tendra un comportamiento

senoidal de amplitud constante (no hay amortiguamiento) La corriente tendra un

comportamiento en el tiempo de acuerdo con la siguiente expresi6n

v (1 t) i(t) = - x sen (LC (34) Zc

La anterior expresi6n permite dar una interpretaci6n de la impedancia caracterlstica

Zc como la relaci6n entre la amplitud de la fuente del voltaje de excitaci6n y el valor

pico de la corriente senoidal del circuito serie

La frecuencia de la oscilaci6n senoidal esta dada por

f a = I Hz (35)2TT LC

33 PROCEDIMIENTO

l x~ -r I TC~)V

w~

Figura 5 Circuito RLC serie en Atpdraw

Mediante la interfaz Atpdraw elaborar el circuito en forma gratica que se observa en

la figura 5

Para editar cada uno de los componentes se abre la caja de herramientas con el

bot6n derecho delmouse

31

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

SjiIches ~016_

lIIiCtn

T[fIl

MODELS Typej4

lACS lI_Specfied LineICbJe llverhead l ine tFCH) frequency 001P

Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

__J ~----J

Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

Jjeko T 12E-5 Im 1deg02----shy

~pt 10

(opt ~

rr-~KlI telp I

Simulalforlwe - ~ r lime dommn

r iaqlenCY i Cen

t r hlllrnollc (MFS)

r _ Frequency

)(

Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

)(

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igttinlll1Q PS- 7 ~cnrtJKi~

FlIIotFr~bull r- 810 _~ P

P _s

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Is_gtt4Y r ~Ccty r

M~ r

~~

Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

_TF

~~P f iliUS

~ E6I~ aTP COiAlij

lun PCFtll ~1

nmATP IIW CIooIl2 MPtaOltY Q-Aa 3

idiT ~

Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

2 E-5 02 25 1 1 1 1 o o 1 o

C 1 2 3 4 567 8 C 345 67890 12 345678 90 123 4567 890123 45 6789 01 234 5678 9012 345 6789 01 2 34 567890123 4567 890 BRANCH C lt n ~ gt lt n 2gtlt ref lgtltre f2 gtlt R gtlt L gtlt C gt C lt n gtlt n 2gtlt reflgt ltref2 gtlt R gtlt A gtlt B gtltLeng gtltgtltgtO

NODOI NOD02 150 1 63 2

NOD02 7011 2 o SWITC H C lt n 1gtlt r 2gtlt Tclose gtlt Top Tde gtlt Ie gtltVfCLOP gtlt t ype gt

FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

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~( lrJe_lliC tU Ua-c cUmiddot-4 100 ~)n (1 1 HjI - II)H ~lC E-~

r S -l ~ l~ middot 3 i~i ~ ) H 41 tll U I i Pi- 9 5 ~E

I 1 F1r l1~ 1 ~tl- lLFlL iup~ pltgtl j)u t 4 -I~~ t f il bull Jct Jut11nmiddotj rl1 ~inr~ I ~ 1-11 001 ~~k i i( l lt-14pound 1-( ~lti ltj(ojerj~~ H t 2Q ~~ ~

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azr a5 fClr ~ h F Jifl~ lo-IIiJ l~ Up

36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

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No se deben dejar Ifneas en blanco arbitrariamente porque estas las utiliza el programa para identificar cuando ha terminado un grupo de datos como se vera

posteriormente

25 ESTRUCTURA GENERAL DEL ARCHIVO DE DATOS PARA UN CASO SIMPLE DE SIMULACION TRANSITORIA 0 DE ESTADO ESTACIONARIO DE UNA RED ELECTRICA CON RAMAS SIMPLES RLC

A pesar de que el programa permite simular elementos de un sistema de potencia con modelos muy elaborados en este primer acercamiento al programa ATP se utilizaran unicamente ramas simples del tipo RLC con parametros concentrados y fuentes simples del tipo escalon y senoidal

Las partes del archivo de entrada de datos para este tipo de simulacion en forma

general se observan en la figura 3

Un archivo de entrada general al ATP se caracteriza por los siguientes grupos de

datos

bull Datos iniciales para identificar el comienzo de un nuevo caso identificacion de sf es una simulacion 0 es un caso de calculo de para metros para algun elemento de la red (acceso a subprogramas)

bull Si es un caso de simulacion el siguiente grupo de datos corresponde a la especificacion del tiempo de simulacion tiempo de paso de integracion especificaci6n de las unidades de los para metros LC y control de salida de informaci6n Tambien se especifica en este bloque de datos si es un caso de

simulacion de estado estacionario

bull Datos de las ramas de la red (modelacion de los componentes de la red de

potencia)

bull Datos de los interruptores

bull Datos de las fuentes

bull Especificacion de las condiciones iniciales si existen

bull Lista de voltajes nodales a ser tabulados y graficados

bull Bloque de datos para unas opciones graficas y de calculos especiales como anal isis de Fourier y tablas con resumenes estadisticos

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Para una simulaci6n en particular no deben aparecer necesariamente todos los bloques sefialados En la figura 3 se observa la presentaci6n en detalie de los formatos de las diferentes Ifneas de un archivo para simulaci6n transitoria 0 de estado estacionario de un caso simple que no contiene bloques de control Un caso simple de simulaci6n se entiende como aquel donde no se hacen estudios de tipo estadfstico no hay bloques de control no se utilizan subprogramas para calculos de parametros de elementos del sistema s610 se emplea un tipo de rama (rama RLC serie de parametros concentrados) para la modelaci6n de la red el interruptor que se usa es controlado por tiempo en forma determinfstica y se utilizan fuentes sencilias como escal6n y cosenoidal

En la figura 3 se observa la forma como estan organizados los diferentes datos en los campos del archivo de entrada Estos espacios en las diferentes columnas se

deben conservar de manera rigurosa

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101 BUS IUII Amp Pha Al Tl Tsta Tstop

BLANK BRANCH

BLANK Svl l TCH

BLANK SOURCE

ESPECIFICACION DE VOLTAJES NODALES A CALCULAR YO GRAFICAR

NODOI INO D 02 INOD03 INO D 04 INOD05

BLANK OUTPUT

BLANK PL OT

BEGIN NE w DATA CASE

BLANK

Figura 3 Formato general para el programa EMTPATP

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3 PRAcTICA N01 CASO SIMPLE DE SIMULACION DE UN CIRCUITO RLC SERlE

Para realizar una introducci6n en 10 que es la utilizaci6n practica del EMTPATP como herramienta de simulaci6n 10 mas apropiado es hacerlo con un sistema que sea sencillo (caso del circuito RLC serie) para el usuario que se inicia en su utilizaci6n y que a la vez permita formarse una idea de la forma de utilizaci6n del

programa A partir del circuito RLC se pueden dar los primeros conceptos asociados con los fen6menos transitorios reales que se presentan en un sistema electrico de

potencia

31 OBJETIVO

EI objetivo de esta practica es familiarizarse con la forma del archivo de entrada de datos para un caso simple de simulaci6n transitoria de un circuito RLC serie Adicionalmente se plantearan algunas situaciones en las que se generan transitorios simples donde el modelo circuital son circuitos RLC simples

32 DESCRIPCION

EI circuito RLC serie es una primera aproximaci6n a la modelaci6n de componentes de un sistema de potencia como una red de transmisi6n de energfa En forma real

estos efectos resistivo-inductivo-capacitivo se presentan de manera distribuida y no concentrada como es el caso del que se ocupa esta aplicaci6n Sin embargo hay

una serie de definiciones que se pueden hacer sobre un circuito RLC serie que coinciden cuando una red de transmisi6n se modela mediante parametros distribuidos EI circuito a simular se observa en la figura 4

Para observar los estados transitorios de voltaje y de corriente sobre el capacitor se pueden utilizar cualquiera de los circuitos 1 y 2

EI primer circuito incluye un suiche conectado entre los nodos FTE y NSW que se

cierra en el momenta que se desee La fuente se activa en cualquier momenta mediante el parametro TST ART

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~ ~ ( ~e~v~~~

U~l vrR lt I[lA ) N AC IONAl DE COLOMDIA 5tit1 4IJIou JN

DEPTO DE BTBLIOTECAS BI BLiOTECA MINAS

FTE it) __gt VC

100 X~ I V NSW TVCt)

Cto 1 =

i(t) FTE --gt VC

-r V TVC(t)

Cto 2 =

Figura 4 Circuito RLC serie

EI segundo circuito no tiene suiche pero se consigue el mismo efecto al activarse la

fuente en un tiempo igual al tiempo en que se cerr6 el suiche del primer circuito

Para el caso de una respuesta subamortiguada en el circuito la corriente tiene la

siguiente expresi6n

Il-~ v Rt V ~A ti(fl = x e 2L x (31 )J 1 sen ~LC

Zcp - 4e

donde Zc es la impedancia caracteristica de sobretensi6n

L (3 2) Zc = C

Y A es el factor de amortiguamiento

Z A=-=shy (3 3)

R

30

r fTmiddot

Cuando el efecto resistivo es despreciable la corriente tendra un comportamiento

senoidal de amplitud constante (no hay amortiguamiento) La corriente tendra un

comportamiento en el tiempo de acuerdo con la siguiente expresi6n

v (1 t) i(t) = - x sen (LC (34) Zc

La anterior expresi6n permite dar una interpretaci6n de la impedancia caracterlstica

Zc como la relaci6n entre la amplitud de la fuente del voltaje de excitaci6n y el valor

pico de la corriente senoidal del circuito serie

La frecuencia de la oscilaci6n senoidal esta dada por

f a = I Hz (35)2TT LC

33 PROCEDIMIENTO

l x~ -r I TC~)V

w~

Figura 5 Circuito RLC serie en Atpdraw

Mediante la interfaz Atpdraw elaborar el circuito en forma gratica que se observa en

la figura 5

Para editar cada uno de los componentes se abre la caja de herramientas con el

bot6n derecho delmouse

31

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

SjiIches ~016_

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T[fIl

MODELS Typej4

lACS lI_Specfied LineICbJe llverhead l ine tFCH) frequency 001P

Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

__J ~----J

Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

Jjeko T 12E-5 Im 1deg02----shy

~pt 10

(opt ~

rr-~KlI telp I

Simulalforlwe - ~ r lime dommn

r iaqlenCY i Cen

t r hlllrnollc (MFS)

r _ Frequency

)(

Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

)(

snutIOOn 9 1~ ~ 1110lto IUM 1 O~~ COrtllo t Primiddot)tII

igttinlll1Q PS- 7 ~cnrtJKi~

FlIIotFr~bull r- 810 _~ P

P _s

- 5Jfch sQjd)r r 240 prum14 ccntrd

Is_gtt4Y r ~Ccty r

M~ r

~~

Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

_TF

~~P f iliUS

~ E6I~ aTP COiAlij

lun PCFtll ~1

nmATP IIW CIooIl2 MPtaOltY Q-Aa 3

idiT ~

Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

2 E-5 02 25 1 1 1 1 o o 1 o

C 1 2 3 4 567 8 C 345 67890 12 345678 90 123 4567 890123 45 6789 01 234 5678 9012 345 6789 01 2 34 567890123 4567 890 BRANCH C lt n ~ gt lt n 2gtlt ref lgtltre f2 gtlt R gtlt L gtlt C gt C lt n gtlt n 2gtlt reflgt ltref2 gtlt R gtlt A gtlt B gtltLeng gtltgtltgtO

NODOI NOD02 150 1 63 2

NOD02 7011 2 o SWITC H C lt n 1gtlt r 2gtlt Tclose gtlt Top Tde gtlt Ie gtltVfCLOP gtlt t ype gt

FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

Q~Z H 5 b tn~12H ~61R jj 1_ 3E6s rl ~ H ~6Tf90 J ~101a]o1 Hgteuroi a ~(llJ ~671J1]n~H~it7 M~

-(IIDItflt td lfItaro ti-uic d Ptr~Ht1 r Fl1Trmiddot ~~tlllsue

~~nmiddot ar tr~ - J ~rt j ~M)CDmiddot t cQlIIer Sf ftLMOC) 1]

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~ 3rd Nlt1XO 1

JIIrIII~ cui NUtO E

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Mi dGt bull bull

fJO OE-I~ c-oo -rl 1 1

~ n ~ bull~ ~UMOCtI 11

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- ~ Tf JiiGlr ff~ cniA -XF II

- Art Pc Ii

I Get1oeratd Coy nt~ gXltl) wtV_ P 1) C A Sr H e Lwec JrdaUniltoS--tI -~ltOtI

I r r=nIIJCOo~ t 11 K ~r ~ n 1~ - lii-Prmiddot

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~n ~ atd ~tH)O 1 ~ tllcd i U1[~~ L

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(1 rJiJE middot lItJ ) 1)( pound

~~laquoT1o( bull I

- lt ) 1gtlt r hntgtmiddotf~ - x y -~ ~l bull bull 1 J ~

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1

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Blric C8tl ~d lcO r~- n~-~ OlLICex iHNr liO-Fc-r

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n1llrlJmiddot h ~pl~Ci1 ace irrmiddott~ f llp004--j rmiddott middot no-HrJto pamp(Il~~i ---M- i Jfl~ 1 wimiddotol~ irbOaa aldClli1b middotIrot shy1 ~J11udint fbull - iu3 sahiLuy IlIa ~ine-1 shy II--p- UulL U 1 tsaq p-cdu=a 9X~ r I lllml~i--df nu rui bull I LKOX middot

-----------------shy-FtJ ~ ~ I ~~ c ~ 1 t I- hrt U-~C

NOOOt 0000 ~ ~E

~O-L rTSFAA middot t (o)l

E 100001 ~ ilJ1A I NUIXmiddot bull

COrd f nampOO (0 f tm-5Cep 1OOP outPJ bull rE rn a~5n --41 11 endin1 -(q- ~~ 1 cr lJ p t vumiddotiatl l ~iHr CUTfUT

Colucn ntdln9~ for th41 3 OOf AItput vtl bl ltll foll~ rhse Ctl di ldd on -n ~ po-uibh e~P H middot [ middotl7oolS

Frt Ql~PUI lOt Lotleshy Ire elctcLcmiddotn~twt vrgtltlIft Hrtr6tlce~ ( ll1=p8[ -~t~re Itllr~ L~r middotntr 1

ieurolx t ltIJtp middot11 1AI C6 l eancn cJr en t ~ L~ loPJ~~ 1 l f~ t~r ra-u - ~bull 1-[ r~ S- -r tUM tf(D~1 n[ Nco~ tTl IC~ 1

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1)01j

middot 0 ~ or 63

middot jS

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lOti 11 )1ClH CH~071 l ~ IJ~~

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0 ill ~~tI~ fl1l21U i~ i j~oCn2

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OUT61

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I 1 F1r l1~ 1 ~tl- lLFlL iup~ pltgtl j)u t 4 -I~~ t f il bull Jct Jut11nmiddotj rl1 ~inr~ I ~ 1-11 001 ~~k i i( l lt-14pound 1-( ~lti ltj(ojerj~~ H t 2Q ~~ ~

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middotJampAt-ll fM-u ~ ~l~ C Tum i IM ~ bull Emiddot4 JAOetmiddot 1Il1r4ma -a cf uir

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l~

~1AW 1

azr a5 fClr ~ h F Jifl~ lo-IIiJ l~ Up

36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

Para una simulaci6n en particular no deben aparecer necesariamente todos los bloques sefialados En la figura 3 se observa la presentaci6n en detalie de los formatos de las diferentes Ifneas de un archivo para simulaci6n transitoria 0 de estado estacionario de un caso simple que no contiene bloques de control Un caso simple de simulaci6n se entiende como aquel donde no se hacen estudios de tipo estadfstico no hay bloques de control no se utilizan subprogramas para calculos de parametros de elementos del sistema s610 se emplea un tipo de rama (rama RLC serie de parametros concentrados) para la modelaci6n de la red el interruptor que se usa es controlado por tiempo en forma determinfstica y se utilizan fuentes sencilias como escal6n y cosenoidal

En la figura 3 se observa la forma como estan organizados los diferentes datos en los campos del archivo de entrada Estos espacios en las diferentes columnas se

deben conservar de manera rigurosa

27

101 BUS IUII Amp Pha Al Tl Tsta Tstop

BLANK BRANCH

BLANK Svl l TCH

BLANK SOURCE

ESPECIFICACION DE VOLTAJES NODALES A CALCULAR YO GRAFICAR

NODOI INO D 02 INOD03 INO D 04 INOD05

BLANK OUTPUT

BLANK PL OT

BEGIN NE w DATA CASE

BLANK

Figura 3 Formato general para el programa EMTPATP

28

3 PRAcTICA N01 CASO SIMPLE DE SIMULACION DE UN CIRCUITO RLC SERlE

Para realizar una introducci6n en 10 que es la utilizaci6n practica del EMTPATP como herramienta de simulaci6n 10 mas apropiado es hacerlo con un sistema que sea sencillo (caso del circuito RLC serie) para el usuario que se inicia en su utilizaci6n y que a la vez permita formarse una idea de la forma de utilizaci6n del

programa A partir del circuito RLC se pueden dar los primeros conceptos asociados con los fen6menos transitorios reales que se presentan en un sistema electrico de

potencia

31 OBJETIVO

EI objetivo de esta practica es familiarizarse con la forma del archivo de entrada de datos para un caso simple de simulaci6n transitoria de un circuito RLC serie Adicionalmente se plantearan algunas situaciones en las que se generan transitorios simples donde el modelo circuital son circuitos RLC simples

32 DESCRIPCION

EI circuito RLC serie es una primera aproximaci6n a la modelaci6n de componentes de un sistema de potencia como una red de transmisi6n de energfa En forma real

estos efectos resistivo-inductivo-capacitivo se presentan de manera distribuida y no concentrada como es el caso del que se ocupa esta aplicaci6n Sin embargo hay

una serie de definiciones que se pueden hacer sobre un circuito RLC serie que coinciden cuando una red de transmisi6n se modela mediante parametros distribuidos EI circuito a simular se observa en la figura 4

Para observar los estados transitorios de voltaje y de corriente sobre el capacitor se pueden utilizar cualquiera de los circuitos 1 y 2

EI primer circuito incluye un suiche conectado entre los nodos FTE y NSW que se

cierra en el momenta que se desee La fuente se activa en cualquier momenta mediante el parametro TST ART

29

~ ~ ( ~e~v~~~

U~l vrR lt I[lA ) N AC IONAl DE COLOMDIA 5tit1 4IJIou JN

DEPTO DE BTBLIOTECAS BI BLiOTECA MINAS

FTE it) __gt VC

100 X~ I V NSW TVCt)

Cto 1 =

i(t) FTE --gt VC

-r V TVC(t)

Cto 2 =

Figura 4 Circuito RLC serie

EI segundo circuito no tiene suiche pero se consigue el mismo efecto al activarse la

fuente en un tiempo igual al tiempo en que se cerr6 el suiche del primer circuito

Para el caso de una respuesta subamortiguada en el circuito la corriente tiene la

siguiente expresi6n

Il-~ v Rt V ~A ti(fl = x e 2L x (31 )J 1 sen ~LC

Zcp - 4e

donde Zc es la impedancia caracteristica de sobretensi6n

L (3 2) Zc = C

Y A es el factor de amortiguamiento

Z A=-=shy (3 3)

R

30

r fTmiddot

Cuando el efecto resistivo es despreciable la corriente tendra un comportamiento

senoidal de amplitud constante (no hay amortiguamiento) La corriente tendra un

comportamiento en el tiempo de acuerdo con la siguiente expresi6n

v (1 t) i(t) = - x sen (LC (34) Zc

La anterior expresi6n permite dar una interpretaci6n de la impedancia caracterlstica

Zc como la relaci6n entre la amplitud de la fuente del voltaje de excitaci6n y el valor

pico de la corriente senoidal del circuito serie

La frecuencia de la oscilaci6n senoidal esta dada por

f a = I Hz (35)2TT LC

33 PROCEDIMIENTO

l x~ -r I TC~)V

w~

Figura 5 Circuito RLC serie en Atpdraw

Mediante la interfaz Atpdraw elaborar el circuito en forma gratica que se observa en

la figura 5

Para editar cada uno de los componentes se abre la caja de herramientas con el

bot6n derecho delmouse

31

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

SjiIches ~016_

lIIiCtn

T[fIl

MODELS Typej4

lACS lI_Specfied LineICbJe llverhead l ine tFCH) frequency 001P

Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

__J ~----J

Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

Jjeko T 12E-5 Im 1deg02----shy

~pt 10

(opt ~

rr-~KlI telp I

Simulalforlwe - ~ r lime dommn

r iaqlenCY i Cen

t r hlllrnollc (MFS)

r _ Frequency

)(

Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

)(

snutIOOn 9 1~ ~ 1110lto IUM 1 O~~ COrtllo t Primiddot)tII

igttinlll1Q PS- 7 ~cnrtJKi~

FlIIotFr~bull r- 810 _~ P

P _s

- 5Jfch sQjd)r r 240 prum14 ccntrd

Is_gtt4Y r ~Ccty r

M~ r

~~

Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

_TF

~~P f iliUS

~ E6I~ aTP COiAlij

lun PCFtll ~1

nmATP IIW CIooIl2 MPtaOltY Q-Aa 3

idiT ~

Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

2 E-5 02 25 1 1 1 1 o o 1 o

C 1 2 3 4 567 8 C 345 67890 12 345678 90 123 4567 890123 45 6789 01 234 5678 9012 345 6789 01 2 34 567890123 4567 890 BRANCH C lt n ~ gt lt n 2gtlt ref lgtltre f2 gtlt R gtlt L gtlt C gt C lt n gtlt n 2gtlt reflgt ltref2 gtlt R gtlt A gtlt B gtltLeng gtltgtltgtO

NODOI NOD02 150 1 63 2

NOD02 7011 2 o SWITC H C lt n 1gtlt r 2gtlt Tclose gtlt Top Tde gtlt Ie gtltVfCLOP gtlt t ype gt

FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

Q~Z H 5 b tn~12H ~61R jj 1_ 3E6s rl ~ H ~6Tf90 J ~101a]o1 Hgteuroi a ~(llJ ~671J1]n~H~it7 M~

-(IIDItflt td lfItaro ti-uic d Ptr~Ht1 r Fl1Trmiddot ~~tlllsue

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Blric C8tl ~d lcO r~- n~-~ OlLICex iHNr liO-Fc-r

i1 d i rput e-i-IIt middot tJ~ cw ~rj-d ~ bullbullh nooe Ct~ y ~ h fhl ~~Uu_trJ f ~ ltl-fI1IIiI l ~r a~ 21 a[4lt~~

n1llrlJmiddot h ~pl~Ci1 ace irrmiddott~ f llp004--j rmiddott middot no-HrJto pamp(Il~~i ---M- i Jfl~ 1 wimiddotol~ irbOaa aldClli1b middotIrot shy1 ~J11udint fbull - iu3 sahiLuy IlIa ~ine-1 shy II--p- UulL U 1 tsaq p-cdu=a 9X~ r I lllml~i--df nu rui bull I LKOX middot

-----------------shy-FtJ ~ ~ I ~~ c ~ 1 t I- hrt U-~C

NOOOt 0000 ~ ~E

~O-L rTSFAA middot t (o)l

E 100001 ~ ilJ1A I NUIXmiddot bull

COrd f nampOO (0 f tm-5Cep 1OOP outPJ bull rE rn a~5n --41 11 endin1 -(q- ~~ 1 cr lJ p t vumiddotiatl l ~iHr CUTfUT

Colucn ntdln9~ for th41 3 OOf AItput vtl bl ltll foll~ rhse Ctl di ldd on -n ~ po-uibh e~P H middot [ middotl7oolS

Frt Ql~PUI lOt Lotleshy Ire elctcLcmiddotn~twt vrgtltlIft Hrtr6tlce~ ( ll1=p8[ -~t~re Itllr~ L~r middotntr 1

ieurolx t ltIJtp middot11 1AI C6 l eancn cJr en t ~ L~ loPJ~~ 1 l f~ t~r ra-u - ~bull 1-[ r~ S- -r tUM tf(D~1 n[ Nco~ tTl IC~ 1

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S_

1~

IO~

1 2~

Hi

7S

~OO

bullbull lt

L

1shy

2

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0 Q~

~I

JG l t ~ O ) II ~

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~O ~ 4 98Cr~1~

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1)01j

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C~i 0 )583

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0 ill ~~tI~ fl1l21U i~ i j~oCn2

q utmmiddot bull ~1C8IjJ4~

OUT61

_ n ~ _

H 1i 4Lpound~ ~ H~U middot -i

~( lrJe_lliC tU Ua-c cUmiddot-4 100 ~)n (1 1 HjI - II)H ~lC E-~

r S -l ~ l~ middot 3 i~i ~ ) H 41 tll U I i Pi- 9 5 ~E

I 1 F1r l1~ 1 ~tl- lLFlL iup~ pltgtl j)u t 4 -I~~ t f il bull Jct Jut11nmiddotj rl1 ~inr~ I ~ 1-11 001 ~~k i i( l lt-14pound 1-( ~lti ltj(ojerj~~ H t 2Q ~~ ~

SX r~ I ~ c_ ~)-iI lUiai ~ middotUo

middotJampAt-ll fM-u ~ ~l~ C Tum i IM ~ bull Emiddot4 JAOetmiddot 1Il1r4ma -a cf uir

- fn ~ oj I

Bl6r1k _d tnUn~in] 11 ~lr~ cards

~ F -

l~

~1AW 1

azr a5 fClr ~ h F Jifl~ lo-IIiJ l~ Up

36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

101 BUS IUII Amp Pha Al Tl Tsta Tstop

BLANK BRANCH

BLANK Svl l TCH

BLANK SOURCE

ESPECIFICACION DE VOLTAJES NODALES A CALCULAR YO GRAFICAR

NODOI INO D 02 INOD03 INO D 04 INOD05

BLANK OUTPUT

BLANK PL OT

BEGIN NE w DATA CASE

BLANK

Figura 3 Formato general para el programa EMTPATP

28

3 PRAcTICA N01 CASO SIMPLE DE SIMULACION DE UN CIRCUITO RLC SERlE

Para realizar una introducci6n en 10 que es la utilizaci6n practica del EMTPATP como herramienta de simulaci6n 10 mas apropiado es hacerlo con un sistema que sea sencillo (caso del circuito RLC serie) para el usuario que se inicia en su utilizaci6n y que a la vez permita formarse una idea de la forma de utilizaci6n del

programa A partir del circuito RLC se pueden dar los primeros conceptos asociados con los fen6menos transitorios reales que se presentan en un sistema electrico de

potencia

31 OBJETIVO

EI objetivo de esta practica es familiarizarse con la forma del archivo de entrada de datos para un caso simple de simulaci6n transitoria de un circuito RLC serie Adicionalmente se plantearan algunas situaciones en las que se generan transitorios simples donde el modelo circuital son circuitos RLC simples

32 DESCRIPCION

EI circuito RLC serie es una primera aproximaci6n a la modelaci6n de componentes de un sistema de potencia como una red de transmisi6n de energfa En forma real

estos efectos resistivo-inductivo-capacitivo se presentan de manera distribuida y no concentrada como es el caso del que se ocupa esta aplicaci6n Sin embargo hay

una serie de definiciones que se pueden hacer sobre un circuito RLC serie que coinciden cuando una red de transmisi6n se modela mediante parametros distribuidos EI circuito a simular se observa en la figura 4

Para observar los estados transitorios de voltaje y de corriente sobre el capacitor se pueden utilizar cualquiera de los circuitos 1 y 2

EI primer circuito incluye un suiche conectado entre los nodos FTE y NSW que se

cierra en el momenta que se desee La fuente se activa en cualquier momenta mediante el parametro TST ART

29

~ ~ ( ~e~v~~~

U~l vrR lt I[lA ) N AC IONAl DE COLOMDIA 5tit1 4IJIou JN

DEPTO DE BTBLIOTECAS BI BLiOTECA MINAS

FTE it) __gt VC

100 X~ I V NSW TVCt)

Cto 1 =

i(t) FTE --gt VC

-r V TVC(t)

Cto 2 =

Figura 4 Circuito RLC serie

EI segundo circuito no tiene suiche pero se consigue el mismo efecto al activarse la

fuente en un tiempo igual al tiempo en que se cerr6 el suiche del primer circuito

Para el caso de una respuesta subamortiguada en el circuito la corriente tiene la

siguiente expresi6n

Il-~ v Rt V ~A ti(fl = x e 2L x (31 )J 1 sen ~LC

Zcp - 4e

donde Zc es la impedancia caracteristica de sobretensi6n

L (3 2) Zc = C

Y A es el factor de amortiguamiento

Z A=-=shy (3 3)

R

30

r fTmiddot

Cuando el efecto resistivo es despreciable la corriente tendra un comportamiento

senoidal de amplitud constante (no hay amortiguamiento) La corriente tendra un

comportamiento en el tiempo de acuerdo con la siguiente expresi6n

v (1 t) i(t) = - x sen (LC (34) Zc

La anterior expresi6n permite dar una interpretaci6n de la impedancia caracterlstica

Zc como la relaci6n entre la amplitud de la fuente del voltaje de excitaci6n y el valor

pico de la corriente senoidal del circuito serie

La frecuencia de la oscilaci6n senoidal esta dada por

f a = I Hz (35)2TT LC

33 PROCEDIMIENTO

l x~ -r I TC~)V

w~

Figura 5 Circuito RLC serie en Atpdraw

Mediante la interfaz Atpdraw elaborar el circuito en forma gratica que se observa en

la figura 5

Para editar cada uno de los componentes se abre la caja de herramientas con el

bot6n derecho delmouse

31

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

SjiIches ~016_

lIIiCtn

T[fIl

MODELS Typej4

lACS lI_Specfied LineICbJe llverhead l ine tFCH) frequency 001P

Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

__J ~----J

Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

Jjeko T 12E-5 Im 1deg02----shy

~pt 10

(opt ~

rr-~KlI telp I

Simulalforlwe - ~ r lime dommn

r iaqlenCY i Cen

t r hlllrnollc (MFS)

r _ Frequency

)(

Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

)(

snutIOOn 9 1~ ~ 1110lto IUM 1 O~~ COrtllo t Primiddot)tII

igttinlll1Q PS- 7 ~cnrtJKi~

FlIIotFr~bull r- 810 _~ P

P _s

- 5Jfch sQjd)r r 240 prum14 ccntrd

Is_gtt4Y r ~Ccty r

M~ r

~~

Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

_TF

~~P f iliUS

~ E6I~ aTP COiAlij

lun PCFtll ~1

nmATP IIW CIooIl2 MPtaOltY Q-Aa 3

idiT ~

Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

2 E-5 02 25 1 1 1 1 o o 1 o

C 1 2 3 4 567 8 C 345 67890 12 345678 90 123 4567 890123 45 6789 01 234 5678 9012 345 6789 01 2 34 567890123 4567 890 BRANCH C lt n ~ gt lt n 2gtlt ref lgtltre f2 gtlt R gtlt L gtlt C gt C lt n gtlt n 2gtlt reflgt ltref2 gtlt R gtlt A gtlt B gtltLeng gtltgtltgtO

NODOI NOD02 150 1 63 2

NOD02 7011 2 o SWITC H C lt n 1gtlt r 2gtlt Tclose gtlt Top Tde gtlt Ie gtltVfCLOP gtlt t ype gt

FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

Q~Z H 5 b tn~12H ~61R jj 1_ 3E6s rl ~ H ~6Tf90 J ~101a]o1 Hgteuroi a ~(llJ ~671J1]n~H~it7 M~

-(IIDItflt td lfItaro ti-uic d Ptr~Ht1 r Fl1Trmiddot ~~tlllsue

~~nmiddot ar tr~ - J ~rt j ~M)CDmiddot t cQlIIer Sf ftLMOC) 1]

~r~ rd ~1tYL- f

~ 3rd Nlt1XO 1

JIIrIII~ cui NUtO E

=--n card f(Jr~

Mi ltJl~

Mi dGt bull bull

fJO OE-I~ c-oo -rl 1 1

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- Art Pc Ii

I Get1oeratd Coy nt~ gXltl) wtV_ P 1) C A Sr H e Lwec JrdaUniltoS--tI -~ltOtI

I r r=nIIJCOo~ t 11 K ~r ~ n 1~ - lii-Prmiddot

~tbull Uts o ~ -a

j 7 x lIIUIX )( XOpt )oo ~gt

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~n ~ atd ~tH)O 1 ~ tllcd i U1[~~ L

lQ r 1V F-~-( 1 lnmiddotc~ l J~t ~ PJIJJE Ot1 ~Titl l-t- J~E ~O OO E o[J i~r-~

8o1l 1Ird nmiddothnJ hr~nh1i IampiI Hj j

(1 rJiJE middot lItJ ) 1)( pound

~~laquoT1o( bull I

- lt ) 1gtlt r hntgtmiddotf~ - x y -~ ~l bull bull 1 J ~

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azr a5 fClr ~ h F Jifl~ lo-IIiJ l~ Up

36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

3 PRAcTICA N01 CASO SIMPLE DE SIMULACION DE UN CIRCUITO RLC SERlE

Para realizar una introducci6n en 10 que es la utilizaci6n practica del EMTPATP como herramienta de simulaci6n 10 mas apropiado es hacerlo con un sistema que sea sencillo (caso del circuito RLC serie) para el usuario que se inicia en su utilizaci6n y que a la vez permita formarse una idea de la forma de utilizaci6n del

programa A partir del circuito RLC se pueden dar los primeros conceptos asociados con los fen6menos transitorios reales que se presentan en un sistema electrico de

potencia

31 OBJETIVO

EI objetivo de esta practica es familiarizarse con la forma del archivo de entrada de datos para un caso simple de simulaci6n transitoria de un circuito RLC serie Adicionalmente se plantearan algunas situaciones en las que se generan transitorios simples donde el modelo circuital son circuitos RLC simples

32 DESCRIPCION

EI circuito RLC serie es una primera aproximaci6n a la modelaci6n de componentes de un sistema de potencia como una red de transmisi6n de energfa En forma real

estos efectos resistivo-inductivo-capacitivo se presentan de manera distribuida y no concentrada como es el caso del que se ocupa esta aplicaci6n Sin embargo hay

una serie de definiciones que se pueden hacer sobre un circuito RLC serie que coinciden cuando una red de transmisi6n se modela mediante parametros distribuidos EI circuito a simular se observa en la figura 4

Para observar los estados transitorios de voltaje y de corriente sobre el capacitor se pueden utilizar cualquiera de los circuitos 1 y 2

EI primer circuito incluye un suiche conectado entre los nodos FTE y NSW que se

cierra en el momenta que se desee La fuente se activa en cualquier momenta mediante el parametro TST ART

29

~ ~ ( ~e~v~~~

U~l vrR lt I[lA ) N AC IONAl DE COLOMDIA 5tit1 4IJIou JN

DEPTO DE BTBLIOTECAS BI BLiOTECA MINAS

FTE it) __gt VC

100 X~ I V NSW TVCt)

Cto 1 =

i(t) FTE --gt VC

-r V TVC(t)

Cto 2 =

Figura 4 Circuito RLC serie

EI segundo circuito no tiene suiche pero se consigue el mismo efecto al activarse la

fuente en un tiempo igual al tiempo en que se cerr6 el suiche del primer circuito

Para el caso de una respuesta subamortiguada en el circuito la corriente tiene la

siguiente expresi6n

Il-~ v Rt V ~A ti(fl = x e 2L x (31 )J 1 sen ~LC

Zcp - 4e

donde Zc es la impedancia caracteristica de sobretensi6n

L (3 2) Zc = C

Y A es el factor de amortiguamiento

Z A=-=shy (3 3)

R

30

r fTmiddot

Cuando el efecto resistivo es despreciable la corriente tendra un comportamiento

senoidal de amplitud constante (no hay amortiguamiento) La corriente tendra un

comportamiento en el tiempo de acuerdo con la siguiente expresi6n

v (1 t) i(t) = - x sen (LC (34) Zc

La anterior expresi6n permite dar una interpretaci6n de la impedancia caracterlstica

Zc como la relaci6n entre la amplitud de la fuente del voltaje de excitaci6n y el valor

pico de la corriente senoidal del circuito serie

La frecuencia de la oscilaci6n senoidal esta dada por

f a = I Hz (35)2TT LC

33 PROCEDIMIENTO

l x~ -r I TC~)V

w~

Figura 5 Circuito RLC serie en Atpdraw

Mediante la interfaz Atpdraw elaborar el circuito en forma gratica que se observa en

la figura 5

Para editar cada uno de los componentes se abre la caja de herramientas con el

bot6n derecho delmouse

31

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

SjiIches ~016_

lIIiCtn

T[fIl

MODELS Typej4

lACS lI_Specfied LineICbJe llverhead l ine tFCH) frequency 001P

Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

__J ~----J

Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

Jjeko T 12E-5 Im 1deg02----shy

~pt 10

(opt ~

rr-~KlI telp I

Simulalforlwe - ~ r lime dommn

r iaqlenCY i Cen

t r hlllrnollc (MFS)

r _ Frequency

)(

Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

)(

snutIOOn 9 1~ ~ 1110lto IUM 1 O~~ COrtllo t Primiddot)tII

igttinlll1Q PS- 7 ~cnrtJKi~

FlIIotFr~bull r- 810 _~ P

P _s

- 5Jfch sQjd)r r 240 prum14 ccntrd

Is_gtt4Y r ~Ccty r

M~ r

~~

Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

_TF

~~P f iliUS

~ E6I~ aTP COiAlij

lun PCFtll ~1

nmATP IIW CIooIl2 MPtaOltY Q-Aa 3

idiT ~

Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

2 E-5 02 25 1 1 1 1 o o 1 o

C 1 2 3 4 567 8 C 345 67890 12 345678 90 123 4567 890123 45 6789 01 234 5678 9012 345 6789 01 2 34 567890123 4567 890 BRANCH C lt n ~ gt lt n 2gtlt ref lgtltre f2 gtlt R gtlt L gtlt C gt C lt n gtlt n 2gtlt reflgt ltref2 gtlt R gtlt A gtlt B gtltLeng gtltgtltgtO

NODOI NOD02 150 1 63 2

NOD02 7011 2 o SWITC H C lt n 1gtlt r 2gtlt Tclose gtlt Top Tde gtlt Ie gtltVfCLOP gtlt t ype gt

FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

Q~Z H 5 b tn~12H ~61R jj 1_ 3E6s rl ~ H ~6Tf90 J ~101a]o1 Hgteuroi a ~(llJ ~671J1]n~H~it7 M~

-(IIDItflt td lfItaro ti-uic d Ptr~Ht1 r Fl1Trmiddot ~~tlllsue

~~nmiddot ar tr~ - J ~rt j ~M)CDmiddot t cQlIIer Sf ftLMOC) 1]

~r~ rd ~1tYL- f

~ 3rd Nlt1XO 1

JIIrIII~ cui NUtO E

=--n card f(Jr~

Mi ltJl~

Mi dGt bull bull

fJO OE-I~ c-oo -rl 1 1

~ n ~ bull~ ~UMOCtI 11

-------- _ - -- _

cQg e ~

- ~ Tf JiiGlr ff~ cniA -XF II

- Art Pc Ii

I Get1oeratd Coy nt~ gXltl) wtV_ P 1) C A Sr H e Lwec JrdaUniltoS--tI -~ltOtI

I r r=nIIJCOo~ t 11 K ~r ~ n 1~ - lii-Prmiddot

~tbull Uts o ~ -a

j 7 x lIIUIX )( XOpt )oo ~gt

i_c

- l C

H-

~

r- bullr n)1JCtl 3 ~ lfalO 106H2 1 4T890 lZH lii19Ji ~ ~ f ) ) ~~ Sc P1 ~ 1il=lJ 5 - 91)

~n ~ atd ~tH)O 1 ~ tllcd i U1[~~ L

lQ r 1V F-~-( 1 lnmiddotc~ l J~t ~ PJIJJE Ot1 ~Titl l-t- J~E ~O OO E o[J i~r-~

8o1l 1Ird nmiddothnJ hr~nh1i IampiI Hj j

(1 rJiJE middot lItJ ) 1)( pound

~~laquoT1o( bull I

- lt ) 1gtlt r hntgtmiddotf~ - x y -~ ~l bull bull 1 J ~

hltfrl Jn~

1UlO IfiLAhi- BPJIJi

l lx(1middotlt X A rlt a YioIT-lt Ymiddot )

l(

-0 4

Irnxn ~il~ WT j~ 1 )olt r-u r X )1 gt

f rTF 1yen)lI-middotl

amplMW ~t -H

1

CXGen__ uJ tll~Dmiddot _2 =lt r 1gt-()middot Aji f r eq yhll T)-shy gtlt Tl x 7)AP7 x T ~

S~uce C) +02 CO E OO O(~E~O ~~ flOSHQ ilfif L

Blric C8tl ~d lcO r~- n~-~ OlLICex iHNr liO-Fc-r

i1 d i rput e-i-IIt middot tJ~ cw ~rj-d ~ bullbullh nooe Ct~ y ~ h fhl ~~Uu_trJ f ~ ltl-fI1IIiI l ~r a~ 21 a[4lt~~

n1llrlJmiddot h ~pl~Ci1 ace irrmiddott~ f llp004--j rmiddott middot no-HrJto pamp(Il~~i ---M- i Jfl~ 1 wimiddotol~ irbOaa aldClli1b middotIrot shy1 ~J11udint fbull - iu3 sahiLuy IlIa ~ine-1 shy II--p- UulL U 1 tsaq p-cdu=a 9X~ r I lllml~i--df nu rui bull I LKOX middot

-----------------shy-FtJ ~ ~ I ~~ c ~ 1 t I- hrt U-~C

NOOOt 0000 ~ ~E

~O-L rTSFAA middot t (o)l

E 100001 ~ ilJ1A I NUIXmiddot bull

COrd f nampOO (0 f tm-5Cep 1OOP outPJ bull rE rn a~5n --41 11 endin1 -(q- ~~ 1 cr lJ p t vumiddotiatl l ~iHr CUTfUT

Colucn ntdln9~ for th41 3 OOf AItput vtl bl ltll foll~ rhse Ctl di ldd on -n ~ po-uibh e~P H middot [ middotl7oolS

Frt Ql~PUI lOt Lotleshy Ire elctcLcmiddotn~twt vrgtltlIft Hrtr6tlce~ ( ll1=p8[ -~t~re Itllr~ L~r middotntr 1

ieurolx t ltIJtp middot11 1AI C6 l eancn cJr en t ~ L~ loPJ~~ 1 l f~ t~r ra-u - ~bull 1-[ r~ S- -r tUM tf(D~1 n[ Nco~ tTl IC~ 1

~aoo Nool In SoIltch PE middot middot~rmiddottyli ~Lc-Ed -tif~r t ~O(1(lrJ O

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1~

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7S

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0 Q~

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JG l t ~ O ) II ~

middot SE-J J ~1194H 1E - ~ ijHtfI

OOlJ 5_6~583 JO ~ 52t)pound 3 ~

rmiddot P161 to ll r~ nJII t 8~l-

~O ~ 4 98Cr~1~

t)t ~ 11(1)016

)11 ~lltOri ~~ - ~

u H ~ 4 U ~J_~

1)01j

middot 0 ~ or 63

middot jS

HI - J~L~~ H ~ H e ~middotefi6 ~1 )O-~~j7~

C~i 0 )583

l)O 1 al1)t bull hl)~)nl 1 tj-2J5iQ~

lIJ lsa -3uE-66 O ~ J l9 1 JJJ80 U 99 1 oQ lz~ b141a3 - n9SB109E 0887098

10- (jlt i L omiddotool - nnr~~ shy r 1~1t 11 l~8) lJ~U ~ ( ~= ~U~ltp

lOti 11 )1ClH CH~071 l ~ IJ~~

lOO ~1E eSl10f~ - Jpound12 )I314-r 101 ~2~ 7 01)nb - ~~C 4 - ~j6 t

0 ill ~~tI~ fl1l21U i~ i j~oCn2

q utmmiddot bull ~1C8IjJ4~

OUT61

_ n ~ _

H 1i 4Lpound~ ~ H~U middot -i

~( lrJe_lliC tU Ua-c cUmiddot-4 100 ~)n (1 1 HjI - II)H ~lC E-~

r S -l ~ l~ middot 3 i~i ~ ) H 41 tll U I i Pi- 9 5 ~E

I 1 F1r l1~ 1 ~tl- lLFlL iup~ pltgtl j)u t 4 -I~~ t f il bull Jct Jut11nmiddotj rl1 ~inr~ I ~ 1-11 001 ~~k i i( l lt-14pound 1-( ~lti ltj(ojerj~~ H t 2Q ~~ ~

SX r~ I ~ c_ ~)-iI lUiai ~ middotUo

middotJampAt-ll fM-u ~ ~l~ C Tum i IM ~ bull Emiddot4 JAOetmiddot 1Il1r4ma -a cf uir

- fn ~ oj I

Bl6r1k _d tnUn~in] 11 ~lr~ cards

~ F -

l~

~1AW 1

azr a5 fClr ~ h F Jifl~ lo-IIiJ l~ Up

36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

~ ~ ( ~e~v~~~

U~l vrR lt I[lA ) N AC IONAl DE COLOMDIA 5tit1 4IJIou JN

DEPTO DE BTBLIOTECAS BI BLiOTECA MINAS

FTE it) __gt VC

100 X~ I V NSW TVCt)

Cto 1 =

i(t) FTE --gt VC

-r V TVC(t)

Cto 2 =

Figura 4 Circuito RLC serie

EI segundo circuito no tiene suiche pero se consigue el mismo efecto al activarse la

fuente en un tiempo igual al tiempo en que se cerr6 el suiche del primer circuito

Para el caso de una respuesta subamortiguada en el circuito la corriente tiene la

siguiente expresi6n

Il-~ v Rt V ~A ti(fl = x e 2L x (31 )J 1 sen ~LC

Zcp - 4e

donde Zc es la impedancia caracteristica de sobretensi6n

L (3 2) Zc = C

Y A es el factor de amortiguamiento

Z A=-=shy (3 3)

R

30

r fTmiddot

Cuando el efecto resistivo es despreciable la corriente tendra un comportamiento

senoidal de amplitud constante (no hay amortiguamiento) La corriente tendra un

comportamiento en el tiempo de acuerdo con la siguiente expresi6n

v (1 t) i(t) = - x sen (LC (34) Zc

La anterior expresi6n permite dar una interpretaci6n de la impedancia caracterlstica

Zc como la relaci6n entre la amplitud de la fuente del voltaje de excitaci6n y el valor

pico de la corriente senoidal del circuito serie

La frecuencia de la oscilaci6n senoidal esta dada por

f a = I Hz (35)2TT LC

33 PROCEDIMIENTO

l x~ -r I TC~)V

w~

Figura 5 Circuito RLC serie en Atpdraw

Mediante la interfaz Atpdraw elaborar el circuito en forma gratica que se observa en

la figura 5

Para editar cada uno de los componentes se abre la caja de herramientas con el

bot6n derecho delmouse

31

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

SjiIches ~016_

lIIiCtn

T[fIl

MODELS Typej4

lACS lI_Specfied LineICbJe llverhead l ine tFCH) frequency 001P

Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

__J ~----J

Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

Jjeko T 12E-5 Im 1deg02----shy

~pt 10

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Simulalforlwe - ~ r lime dommn

r iaqlenCY i Cen

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Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

)(

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igttinlll1Q PS- 7 ~cnrtJKi~

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~~

Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

_TF

~~P f iliUS

~ E6I~ aTP COiAlij

lun PCFtll ~1

nmATP IIW CIooIl2 MPtaOltY Q-Aa 3

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Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

2 E-5 02 25 1 1 1 1 o o 1 o

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NODOI NOD02 150 1 63 2

NOD02 7011 2 o SWITC H C lt n 1gtlt r 2gtlt Tclose gtlt Top Tde gtlt Ie gtltVfCLOP gtlt t ype gt

FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

Q~Z H 5 b tn~12H ~61R jj 1_ 3E6s rl ~ H ~6Tf90 J ~101a]o1 Hgteuroi a ~(llJ ~671J1]n~H~it7 M~

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t)t ~ 11(1)016

)11 ~lltOri ~~ - ~

u H ~ 4 U ~J_~

1)01j

middot 0 ~ or 63

middot jS

HI - J~L~~ H ~ H e ~middotefi6 ~1 )O-~~j7~

C~i 0 )583

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0 ill ~~tI~ fl1l21U i~ i j~oCn2

q utmmiddot bull ~1C8IjJ4~

OUT61

_ n ~ _

H 1i 4Lpound~ ~ H~U middot -i

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r S -l ~ l~ middot 3 i~i ~ ) H 41 tll U I i Pi- 9 5 ~E

I 1 F1r l1~ 1 ~tl- lLFlL iup~ pltgtl j)u t 4 -I~~ t f il bull Jct Jut11nmiddotj rl1 ~inr~ I ~ 1-11 001 ~~k i i( l lt-14pound 1-( ~lti ltj(ojerj~~ H t 2Q ~~ ~

SX r~ I ~ c_ ~)-iI lUiai ~ middotUo

middotJampAt-ll fM-u ~ ~l~ C Tum i IM ~ bull Emiddot4 JAOetmiddot 1Il1r4ma -a cf uir

- fn ~ oj I

Bl6r1k _d tnUn~in] 11 ~lr~ cards

~ F -

l~

~1AW 1

azr a5 fClr ~ h F Jifl~ lo-IIiJ l~ Up

36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

r fTmiddot

Cuando el efecto resistivo es despreciable la corriente tendra un comportamiento

senoidal de amplitud constante (no hay amortiguamiento) La corriente tendra un

comportamiento en el tiempo de acuerdo con la siguiente expresi6n

v (1 t) i(t) = - x sen (LC (34) Zc

La anterior expresi6n permite dar una interpretaci6n de la impedancia caracterlstica

Zc como la relaci6n entre la amplitud de la fuente del voltaje de excitaci6n y el valor

pico de la corriente senoidal del circuito serie

La frecuencia de la oscilaci6n senoidal esta dada por

f a = I Hz (35)2TT LC

33 PROCEDIMIENTO

l x~ -r I TC~)V

w~

Figura 5 Circuito RLC serie en Atpdraw

Mediante la interfaz Atpdraw elaborar el circuito en forma gratica que se observa en

la figura 5

Para editar cada uno de los componentes se abre la caja de herramientas con el

bot6n derecho delmouse

31

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

SjiIches ~016_

lIIiCtn

T[fIl

MODELS Typej4

lACS lI_Specfied LineICbJe llverhead l ine tFCH) frequency 001P

Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

__J ~----J

Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

Jjeko T 12E-5 Im 1deg02----shy

~pt 10

(opt ~

rr-~KlI telp I

Simulalforlwe - ~ r lime dommn

r iaqlenCY i Cen

t r hlllrnollc (MFS)

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)(

Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

)(

snutIOOn 9 1~ ~ 1110lto IUM 1 O~~ COrtllo t Primiddot)tII

igttinlll1Q PS- 7 ~cnrtJKi~

FlIIotFr~bull r- 810 _~ P

P _s

- 5Jfch sQjd)r r 240 prum14 ccntrd

Is_gtt4Y r ~Ccty r

M~ r

~~

Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

_TF

~~P f iliUS

~ E6I~ aTP COiAlij

lun PCFtll ~1

nmATP IIW CIooIl2 MPtaOltY Q-Aa 3

idiT ~

Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

2 E-5 02 25 1 1 1 1 o o 1 o

C 1 2 3 4 567 8 C 345 67890 12 345678 90 123 4567 890123 45 6789 01 234 5678 9012 345 6789 01 2 34 567890123 4567 890 BRANCH C lt n ~ gt lt n 2gtlt ref lgtltre f2 gtlt R gtlt L gtlt C gt C lt n gtlt n 2gtlt reflgt ltref2 gtlt R gtlt A gtlt B gtltLeng gtltgtltgtO

NODOI NOD02 150 1 63 2

NOD02 7011 2 o SWITC H C lt n 1gtlt r 2gtlt Tclose gtlt Top Tde gtlt Ie gtltVfCLOP gtlt t ype gt

FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

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~ 3rd Nlt1XO 1

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Mi dGt bull bull

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- Art Pc Ii

I Get1oeratd Coy nt~ gXltl) wtV_ P 1) C A Sr H e Lwec JrdaUniltoS--tI -~ltOtI

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1

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36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

-

Erotgtet 3-pha

Branchu-r Stanch tlr lins ~ bull line Qistribuled bull

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Figura 6 Caja de herramientas de la interfaz Atpdraw

Editar cada una de las ramas para formar la red pas iva RLC los datos del suiche 10 mismo que la fuente tipo escal6n de acuerdo con la figura 7

~ ~ ~ l

T

~~~ - f P----I

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Figura 7 Ventanas de datos para rama RLC suiche y fuente escalon

ASignar los settings correspondientes a la simulaci6n de acuerdo con la ventana de

datos que se observa en la figura 8

32

Srnulsecton ntIgo I~ IlIdlaquo IBecom IUM

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Figura 8 Ventana de datos para los settings

De igual manera deben asignarse los settings enteros

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Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

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Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

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FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

Q~Z H 5 b tn~12H ~61R jj 1_ 3E6s rl ~ H ~6Tf90 J ~101a]o1 Hgteuroi a ~(llJ ~671J1]n~H~it7 M~

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36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

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Figura 9 Caja de herramientas para datos enteros

Los valores de los datos enteros que aparecen por defecto normalmente son

suficientes Se recomienda cambiarlos cuando sea estrictamente necesario y a

medida que se adquiera destreza en el manejo del programa

Es importante que los diferentes parametros que controlan las simulaciones se

conozcan bien Una primera fuente de informaci6n es el HELP que aparece en la mayorfa de las ventanas

33

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Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

BEGIN NEW DATA CASE C -- shyC Generated by ATPDRAW agosto jueves 17 2000 C A Bonnevi l le Power Administration program C Programmed by H K H01dalen at SEfAS - NORWAY 19 94 - 98 C - - -- shyC ~scellaneous Data Card C dT gtlt Tmax gtlt Xopt gtlt Copt gt

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FTE 0001 1 1 SOURCE C lt n 1gtltgtlt Ampl gtlt Freq gtltPhase TOgtlt Al gtlt Tl gtlt TS TART gtlt TSTOP gt llFT E 0 100 - 1 1 BLANK BRANCH BLANK SWI TCH BLANK SOURCS

FTE NOD02

Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

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EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

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estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

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Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

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37

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Figura 10 Persiana ATP para realizar el Make File

Cuando se tengan completamente editados todos los componentes se realiza un Make File accion que corresponde ala realizacion del archivo atp de simulacion

EI archivo de simulacion ATP se observa en la tabla 1

Tabla 1 Archivo plano generado por la interfaz Atpdraw

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Las caracter[sticas de este archivo de simulacion son las siguientes

bull Las I[neas que empiezan con la letra C son simples comentarios para documentar el archivo EI programa en la ejecucion las ignora

34

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

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mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

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asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

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grande

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bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

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EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

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l~

~1AW 1

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36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

bull Despues de la Ifnea BLANK OUTPUT aparece una tabla con los valores de las variables electricas en el tiempo EI ordenamiento de las columnas en esta tabla

de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

- Tiempo en segundos

- Diferencias de potencial que fueron solicitados en las diferentes ramas

- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

bull EI tiempo maximo de simulacion es de 20 ms EI delta de tiempo es de 20 JIs

Lo anterior da un total de 1000 puntos de calculo

bull Se imprimira una tabla con los datos de las respuestas transitorias de los voltajes y corrientes en el circuito con un intervalo de impresion de 25 para un total de

datos de 41 puntos en el archivo de resultados Este archivo de resultados tiene extension LlS

bull Se solicita una tabla de conexionado de la red 10 mismo que los picos maximos y minimos de las variables en el tiempo

bull En la columna 64 de la linea correspondiente a datos miscelaneos enteros (linea 3a del anterior archivo excluyendo las IIneas de comentarios) se ha solicitado

mediante un 1 la generacion de un archivo con extension PL4 el cual sirve

para que otras paquetes de graficacion como el PLOTXY y el TPPLOT generen

una grafica con unas caracteristicas de resolucion muy buenas

bull Para la modelacion de los elementos del circuito se utilizan dos ramas tipo 00

(rama tipo RLC serie) La primera es una rama con valores R L C de 150 Q

163 mH y 00 JIF La segunda rama con valores de 00 Q 00 mH y 07042 JIF

Las ramas RLC no puede tener los tres valores en cero Cuando se asigna cera

a la capacitancia el pragrama entiende que es una rama RL y simplemente

asume que no existe el para metra capacitancia porque de 10 contrario un valor

cera de capacitancia puede interpretarse como una impedancia de un valor muy

grande

bull Como fuente de excitacion se utiliza un escalon de 1000 voltios de amplitud la

cual tiene un tiempo de activacion de -10 segundos

bull No hay condiciones iniciales (las CI son cera)

bull Como variables de salida se solicitan los voltajes nodales correspondientes a los

nodos FTE y NOD02 Adicionalmente se habia solicitado el voltaje y la

corriente para la rama conectada entre nodos NOD01 y NOD02 (rama RL)

EI archivo correspondiente a la salida de resultados de esta simulacion se observa

en la tabla 2

35

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

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36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

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de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

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- Voltajes nodales especificados en lista

- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

Tabla 2 Archivo de resultados Cotetpt~v Lfltetpretat imiddotr ~( wput dEot~ erd middot foJ~ JII ud iampaqel ore srur belltol bull 1 poundIv cd~ oharAltt4it Y 11Ir$ltC iI~

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36

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

completar todas las Ifneas del caso bajo simulacion

bull Despues de la linea BLANK SOURCE aparece la tabla de conexionado de la red De esta tabla de conexionado se excluyen los acoples capacitivos e inductivos y las fuentes Los suiches sf aparecen en la tabla de conexionado de

la red

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de datos es la siguiente

- Numero de pasos de integracion

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- Corrientes de rama

Valores de maximos y de mfnimos 10 mismo que los tiempos en que se presentan

estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

37

1

EI anterior archivo de resultados esta constituido de las siguientes partes

bull Un cuadra general que tiene la forma del listado Este listado se divide en dos partes la parte derecha corresponde a una copia de las IIneas tal como fueron editadas en el archivo de datos de simulacion la parte izquierda corresponde a la interpretacion que el programa Ie da a cada linea Esta informacion es muy valiosa cuando se esta buscando un error en un archivo de datos Esta forma del cuadro se repite en forma intercalada en diferentes partes del archiv~ hasta

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estos valores para cada una de las variables y en el mismo orden de la tabla a que

se refiere el item anterior

Algunos resultados que se han obtenido con el programa graficador PLOTXY se

observan en las figuras 11 y 12

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