Componentes simétricas y redes se secuencia.

Componentes simétricas y redes se secuencia

Una de las herramientas más poderosas para tratar con circuitos polifásicos desbalanceados es el método de las componentes simétricos desarrollado por Fortescue. El trabajo de Fortescue prueba que un sistema desbalanceado de n fasores relacionados, se puede resolver con n sistemas de fasores de cada conjunto de componentes son iguales en longitud, y los ángulos entre los fasores adyacentes de un conjunto son iguales. Aunque el método se aplica a cualquier sistema polifásico desbalanceado, el estudio se limitara a los sistemas trifásicos.

En un sistema trifásico que esta normalmente balanceado, las condiciones desbalanceadas de un falla ocasionan, por lo general, que haya corrientes y voltajes desbalanceados en cada una de las tres fases. Si las corrientes y voltajes están relacionados por impedancias constantes, se dice que el sistema es lineal y se puede aplicar el principio de superposición. La respuesta en voltaje del sistema lineal a las corrientes desbalanceadas se puede determinar al considerar las respuestas separadas de los elementos individuales a las componentes simétricas de las corrientes. Los elementos de interés del sistema son las maquinas, transformadores, líneas de transmisión y cargas conectadas a configuración  o Y.

Se estudiará las componentes simétricas y se muestra que, en general la respuesta de cada elemento del sistema depende de sus componentes y de la componente de corriente que se está considerando. Se desarrollarán los circuitos equivalentes, llamados circuitos de secuencia, para tomar en cuenta las respuestas por separado de los elementos a cada componente de la corriente. Hay tres circuitos equivalentes para cada elemento de un sistema trifásico. Al organizar los circuitos equivalentes individuales en redes de acuerdo con las interconexiones de los elementos, se llega al concepto de tres redes de secuencia. Al resolver las redes de secuencia para las condiciones de falla, se obtienen la corriente simétrica y las componentes de voltaje que se pueden combinar para tomar en cuenta, en todo el sistema, los efectos de las corrientes de falla desbalanceadas originales.

El análisis por componentes simétricas es una poderosa herramienta que realiza el cálculo de las fallas asimétricas de una manera tan sencilla como el caso de las fallas trifásicas.

* Charles Legeyt Fortescue:

Charles LeGeyt Fortescue (1876-1936) nació en York Factory (hoy Manitoba) donde el río Hayes ingresa a la bahía de Hudson. En 1898 recibió el título de ingeniero electricista encontrándose entre los primeros graduados del programas de la universidad canadiense de Queen's.

Después de la graduación ingreso a la compañía eléctrica Westinghouse Electric & Manufacturing Company donde realizó toda su carrera profesional. En 1901 ingreso al departamento de transformadores; en esta sección de la empresa donde trabajo en varios problemas en el área de alta tensión. En 1913 publico en un artículo de la AIEE (American Institute of Electrical Engineers) The Application of a Theorem of Electrostatics to Insulator Problems (La aplicación del teorema de la electrostática a problemas de aisladores). En ese mismo año fue coautor de un artículo sobre la medición de disrupción eléctrica entre dos esferas eléctricas (espinterómetro), técnica que es utilizada en los laboratorios de alta tensión en la actualidad.

En otro artículo presentado en 1918 intitulado Method of Symmetrical Co-Ordinates Applied to the Solution of Polyphase Networks demostró el Teorema de Fortescue el cual permite escribir cualquier sistema trifásico desequilibrado como la suma de tres sistemas trifásicos equilibrados.

La organización IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) ofrece un premio con el nombre de Fortescue.

1. Definicion de componentes

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