diapositivas interrupción de corrientes capacitivas beimar rodríguez

INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES

CAPACITIVAS

Beimar Rodríguez Guerrero

INTRODUCCIÓN

Interrumpir la corriente es una acción indispensable que hay que realizar en un circuito eléctrico, para garantizar la seguridad de las personas y de los bienes en caso de fallo y también para controlar la distribución y la utilización de la energía eléctrica.

Igualmente resulta necesario poderla restablecer en diversas situaciones normales o de defecto.

INTERRUPCIÓN DE CORRIENTES CAPACITIVAS

La interrupción de corrientes capacitivas puede dar lugar a sobretensiones debidas a recebados durante el período de restablecimiento de la tensión.

La interrupción de corrientes capacitivas en principio no tiene dificultad. En efecto, cuando el aparato interrumpe la corriente, la tensión en los bornes del generador es máxima puesto que la intensidad y la tensión están desfasadas en (pi/2) ; puesto que el condensador permanece cargado a este valor después del corte de corriente, la tensión en los bornes del interruptor, inicialmente nula, aumenta lentamente sin TTR (Relación de transformación) y con una derivada en relación al tiempo nula en el origen.


Por contra los problemas de recebado son delicados. En efecto después de un semiperíodo, la tensión de red se ha invertido y la tensión en los bornes del interruptor alcanza dos veces el valor de la tensión de cresta. Así pues, los riesgos de recebado entre los contactos son elevados y aumentan tanto más cuanto más lenta sea la apertura.


Si el corte es efectivo en el cero de corriente siguiente, el condensador permanece cargado a una tensión 3E. Cuando la tensión «e» se invierte de nuevo, la tensión en los bornes del interruptor es igual a 5E. Esta sobretensión puede significar entonces un nuevo recebado. El fenómeno puede continuar por sí mismo con una tensión en los bornes del interruptor que puede alcanzar los valores de 5E, 7E, etcétera.

Para cualquier recebado que haya tenido lugar durante el cuarto de período que sigue al cero de corriente, puede observarse una «escalada de tensión» y llevar a valores de cresta inadmisibles para las cargas.


Por contra, los reencendidos cuyas apariciones dependen del dimensionamiento del aparato de corte son tolerables: la tensión de oscilación en los bornes del condensador permanece inferior, en valor absoluto, al valor cresta de la tensión del generador, lo que no presenta peligro particular para los aparatos.

Establecimiento de corrientes capacitivas y recebados:

Durante el cierre del aparato de mando que alimenta las cargas capacitivas se producen fenómenos específicos de los circuitos capacitivos.

Así, la puesta bajo tensión de una batería de condensadores provoca una sobreintensidad importante a frecuencia elevada cuya amplitud de cresta viene dada por la ecuación:

donde

L0 = inductancias de la red aguas arriba,

L = inductancias de conexión a la batería, generalmente pequeñas frente a L0.

Voltajes Transitorios de Recuperación (TRV)

Para la simulación de la apertura de corrientes capacitivas se considera, el TRV de los tres polos del interruptor de la línea El Inga – Yaguachi la cual está en vacio y la corriente obtenida en una de las fases del sistema.


En la Figura 3.9 se observa las corrientes concernientes al interruptor ideal y al interruptor SF6 que se obtienen al momento de interrumpir la corriente en la línea El Inga – Yaguachi en vacío, el valor pico de 252,57 A corresponde al interruptor ideal y el valor de 1275,5 A al interruptor en SF6, se observa también que el interruptor ideal opera en el primer cruce por cero, luego de la orden de apertura del interruptor, mientras que el interruptor en SF6 opera en 0,0513 s tiempo estimado para la operación de apertura. Las corrientes obtenidas en el interruptor en SF6 tienen un incremento considerable respecto al del interruptor ideal esto debido a que al iniciarse la apertura de los contactos del interruptor la corriente contínua fluyendo a través del medio de extinción.


La Figura 3.10 muestra los voltajes transitorios de recuperación tanto del interruptor ideal como del interruptor SF6 obtenidos en cada una de las fases del sistema, los TRV’s obtenidos son producto de la maniobra de apertura de la Línea El Inga – Yaguachi en vacío. Además se observa que al inicio de la simulación el interruptor ideal y el de SF6 se encuentran cerrados por lo que la diferencia de potencial es cero sin embargo a los 0,0513 s momento en el que empieza la operación de apertura no hay ningún cambio en el interruptor ideal, sino hasta el tiempo en el que la corriente alcance el primer cruce por cero para interrumpir el circuito, mientras que para el interruptor SF6 el voltaje de recuperación comienza en el tiempo 0,0513 s instante en el que se interrumpe la corriente.


Un resumen de los valores máximos de voltaje y corriente obtenidos en el caso del corte de corriente capacitiva aplicada en Línea El Inga – Yaguachi en vacio se muestra en la Tabla 3.4.


En la tabla 3.4 se presenta los resultados obtenidos del TRV y de la corriente tanto en el interruptor ideal como en el interruptor en SF6. Siendo los valores del TRV y de la corriente en SF6 más elevados que los del interruptor ideal en los tres polos del interruptor, estos valores presentan un incremento a razón promedio del 1.15 y del 4.19 al TRV y corriente respectivamente del interruptor ideal. Los valores obtenidos en el interruptor en SF6 muestran tal aumento debido a que conforme se aproxima el momento de anulación de corriente, la apertura de los contactos del interruptor hacen contacto con el medio de extinción modelado, después de que la corriente se anula aparece el TRV que es función del balance energético del arco eléctrico modelado.

Los valores de TRV registrados en el interruptor en SF6 dan una idea más cercana a la realidad de los posibles valores de voltaje que el interruptor debe ser capaz de soportar en sus bornes en la operación de apertura.

CONCLUSIONES

Los valores de TRV registrados en el interruptor en SF6 dan una idea más cercana a la realidad de los posibles valores de voltaje que el interruptor debe ser capaz de soportar en sus bornes en la operación de apertura.

diapositivas interrupción de corrientes capacitivas beimar rodríguez

Documents