tema 4 analisis de fallas en sep

material del Prof. Alexis Diaz Vigl (281007) 1

Tema 4: Análisis de fallas en redes eléctricas

TEMATICA

1 Importancia del analisis

2 Tipos de fallas

2.1 Fallas Shunt

2.1.1 Fallas Shunt simetricas

Calculo de voltajes y contribuciones de corriente

Potencia trifasica de cortocircuito

Calculo de factores de asimetria

Seleccion de interuptores

2.1.2 Fallas Shunt asimetricas

Falla monofasica

Falla bifasica

Falla bifasica a tierra

Calculo de voltajes y contribuciones de corriente

2.2 Fallas Serie

2.3 Fallas simultaneas



Fallas en redes eléctricas

Concepto:

Evento de naturaleza aleatoria cuyos efectos térmicos y electrodinámicos reducen drásticamente la vida útil de

equipos eléctricos afectando la continuidad y calidad del servicio eléctrico.

Causas

Descargas Atmosféricas

Falla del equipo

Operación incorrecta – errores humanos

Sitios Comunes

Equipos de conmutación. Transformadores de Potencia. Cables.

Transformadores de medición. Líneas Aéreas.

Shunt: Ocurre en un nodo particular de la red y supone un camino transversal de baja impedancia entre puntos con una pronunciada diferencia de potencial �altas corrientes y desbalances eléctricos.

Serie: Suponen un desbalance de la impedancia serie trifásica existente entre dos nodos generando desbalanceseléctricos en tensiones y corrientes.



Fallas Shunt

Involucran las mas altas corrientes de falla

Falla trifásica (simétrica) � 5 %

Falla monofásica � 70 %

Falla bifásica � 15%

Falla bifásica a tierra. �10 %

Falla Trifásica : Falla simétrica que por lo general presenta la mas elevada corriente de falla

Donde: ``

_1

_

( . ) ( ) ( . )*3 *

k base

a cc simétrica a

k ll base

Vthe SIf p u I ka If p u

Zthe V= → =



Calculo de tensiones de Falla -Falla trifásica (Por Superposición):

Contribuciones a la corriente de falla:

Potencia de Cortocircuito Trifásica:

1 1 11 1 1

1

1_

.. .. 0

: : : .. : .. 0 ( . ) : *

.. ..

.. 0

= + = − −

k n

j j k

falla falla jk fallak

k k k kk kn falla

n n n nk nnfalla pre falla

V V Z Z Z

p u Así V V Z IV V Z Z Z I

V V Z Z Z

Luego, entonces: −

=

p q

falla falla

pq

nexo

V VI

Z

k

cc_3 _ . _ 3

k

cc_3 _ . _ 3

_( . ) _( . )

_( . )_ .

Por definición: S 3 * *

S 3 * * 1En por unidad:

3 * *

=

= = = =

k k

ll nom cc

k k

ll nom cc

cc p u cc p u kk kbase The p ull nom base

V I

V IS I

S ZV I

φ φ

φ φ



Naturaleza transitoria de Corriente de falla.

Conclusion: Corriente de falla transitoria > Icc simétrica

Típicamente:

(((( )))) * cc cc

I t K I simétrica donde K Factor de asimetría= == == == =



Evaluación cuantitativa del factor de asimetría K:



Por considerar:

Ejemplos visuales de fallas en redes electricas

Analisis comparativo de fallas shunt

Modelo de elementos para estudios de cortocircito

Modelo de Generadores

Modelo de Cargas

Modelo de Lineas

Modelo de Motores Asincronos

Modelo de Motores Sincronos

Modelo de Convertidores

Naturaleza transitoria de la corriente de falla: explicar mejor

Seleccon de interruptores: explicar mejor.

Sobretenciones por fallas

Sistemas artificiales de puesta a tierra

Tipos de corrientes de falla concepto e importancia:

I_pico

I_momentanea

I_interrupcion

I_termica

I_30 ciclos

Principales normas intenacionales empleadas en el analisis de fallas de sistemas electricos

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