corto circuito

1Universidad Nacional de Mar del Plata

Facultad de IngenieríaIntroducción a los Sistemas Eléctricos de Potencia

Introducción a los Sistemas Eléctricos de Potencia

Trabajo Práctico Nº5

Corto Circuito en Sistemas Eléctricos

Fecha de entrega: 2/10/13

Integrantes:

Apellido y nombre Matrícula Carrera PlanBornatici, Juan P. 10932 Electromecánica 2003Campolieto, Sergio 11530 Electromecánica 2003Ferrari, Matías 11934 Electromecánica 2003Sierra, Pablo 10246 Electromecánica 2003Sullivan, Karina 11758 Electromecánica 2003



I- RESUMEN.



II- INTRODUCCIÓN.



III- DESARROLLO.

EJERCICIO Nº 1

Calcular la potencia de cortocircuito trifásica subtransitoria en barras de 13,2 [kV] para el esquema de la figura 1, en los cuales los generadores se encuentran en vacío:

Realizar los cálculos y expresar los resultados en p.u.

Figura 1

Datos:

Generador 1 Generador 2 Generador 3 Generador 4 y 5G1 = 12,5 [MVA] G2 = 42,9 [MVA] G3 = 25 [MVA] G4 = G5 = 21,2 [MVA]X = 220 % X = 182 % X = 192 % X = 172 %X’ = 21 % X’ = 21 % X’ = 17,3 % X’ = 16 %X’’ = 15,5 % X’’ = 12 % X’’ = 12 % X’’ = 10 %Un = 13,2 [kV] Un = 13,2 [kV] Un = 13,2 [kV] Un = 13,2[kV]

Resolución:

Valores bases

Para este ejercicio, los parámetros bases elegidos son:

Impedancias de cada generador en valores “pu”

Llevaremos a cabo el cambio de base de los diferentes valores de impedancia de cada generador, para así poder llevar a cabo el cálculo de cortocircuito.

La fórmula a aplicar es la siguiente:



En este caso, dado que la tensión de base es igual a la tensión nominal de cada generador de cada una de las maquinas, podemos simplificar la expresión anterior a la siguiente:

Luego para cada generador calculamos sus reactancias subtransitorias :

Generador 1

Generador 2

Generador 3

Generador 4 y 5

Potencias de cortocircuito en valores “pu”

En base a estos valores de reactancias, podemos calcular la potencia de cortocircuito trifásica subtransitoria, en valores por unidad, que aporta cada generador. Para eso se utiliza la siguiente expresión:

Luego, el aporte al cortocircuito trifásico subtransitorio de cada máquina será:

Generador 1

Generador 2



Generador 3

Generador 4 y 5

Luego la potencia de cortocircuito subtransitoria total “Sk total´´”

Por último, para calcular la Potencia de cortocircuito total en valores “reales” se debe multiplicar estos valores de potencia en por unidad por el valor de la potencia base fijado, de esta forma obtenemos la potencia de cortocircuito real en barras:

Sk total' ' =1069,48 [MVA ]

EJERCICIO 2

Estando el generador de la figura en vacío, calcular las corrientes de falla para el estado transitorio de los distintos casos indicados en el punto señalado.Realizar los cálculos y expresar los resultados en [pu], de acuerdo a lo resuelto en el TP Nº4.

Datos:

G=100 [MVA ] U=13,2[KV ] X '=0,15[ pu ] X 0=0,03[ pu]

T 1=T2=14[ MVA ] U cc=9,2% 13,2/33[ KV ] X 0/ X1=1

T 1=T2=1[MVA ] U cc=6% 33/13,2[ KV ] X 0/ X1=1

L=24,87 [Km ] x=0,143 [Ω /Km ] X i=0,09[ pu ]



Figura 2

Primero planteamos las diferentes redes de secuencia

RED DE SECUENCIA DIRECTA

RED DE SECUENCIA INVERSA

RED DE SECUENCIA HOMOPOLAR

Tomamos como valores base los del generador, es decir



U bII=33[ KV ]

U bII=13,2[KV ]

ZbI=1 ,74 [Ω ]

Zb I I=10 ,9[Ω ]

ZbI II=1 ,74 [Ω ]

Una vez definidos los valores base procedemos a calcular los diferentes parámetros de la línea en por unidad:

TRANSFORMADOR 1

X tld (° /1)= j0,66 [ Ω ]

X tli (° /1)= j 0,66 [ Ω ]



X tl 0 (° /1)= j0,66 [Ω ]

TRANSFORMADOR 2

X t 2d (° /1)= j 0,66 [ Ω ]X t 2 i(° /1)= j 0,66 [ Ω ]X t 20(° /1)= j 0,66[Ω ]

TRANSFORMADOR 3

X t 3d (° /1)= j6 [ Ω ]X t 3 i(° /1)= j 6 [ Ω ]X t 30(° /1)= j 6[Ω ]

TRANSFORMADOR 4

X t 4d (° /1)= j 6 [ Ω ]X t 4 i (° /1)= j 6 [ Ω ]X t 40 (° /1)= j6 [Ω ]



LINEA

X Ld(° /1)= j 0,33 [ Ω ]X Li (° /1)= j0,33 [Ω ]

CORTOCIRCUITO BIFASICO

Una vez planteadas las redes de secuencia, procedemos a interconectarlas para obtener el cortocircuito que deseamos evaluar, para este caso el bifásico.Condiciones

En base a estas condiciones las redes quedan interconectadas de la siguiente manera

Obtenidos todos los valores base procedemos a calcular el cortocircuito bifásico, el circuito equivalente para el cálculo resulta:



Zeq(° /1 )=0,9[° /1]

I cc 2=2,1[ KA ]

CORTOCIRCUITO TRIFASICO

Una vez planteadas las redes de secuencia, procedemos a interconectarlas para obtener el cortocircuito que deseamos evaluar, para este caso el trifásico.

Condiciones

En base a estas condiciones las redes quedan interconectadas de la siguiente manera, quedando únicamente la red de secuencia directa.

Obtenidos todos los valores base procedemos a calcular el cortocircuito trifásico.



I cc 3=2 ,31[ KA ]

CORTOCIRCUITO MONOFASICO

Una vez planteadas las redes de secuencia, procedemos a interconectarlas para obtener el cortocircuito que deseamos evaluar, para este caso el monofásico.

Condiciones

En base a estas condiciones las redes quedan interconectadas de la siguiente manera, quedando únicamente la red de secuencia directa.

Obtenidos todos los valores base procedemos a calcular el cortocircuito monofásico.



I cc 1=3 ,3[KA ]

corto circuito

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