Protecciones electricas
sr. lopezEnsayo22 de Enero de 2019
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Primer Parcial - TAREA 2
Osvaldo López Rodríguez
Materia: Protecciones Eléctricas
Ing. Gómez Guerrero Máximo
22/01/2019
Índice
Introducción 1
1.Tipos de Corto Circuito 2
1.1 Simétricas (Balanceados) 3
1.2 Asimétricas (No Balanceados) 3
2. Fuentes de corriente de corto circuito 4
2.1. Máquinas sincrónicas: 4
2.1.2 Naturaleza de las contribuciones de máquinas sincrónicas 4
2.2. Motores de inducción 5
2.3. Capacitores 5
2.3.1. Contribuciones de condensadores a corrientes de cortocircuito 5
2.4. Convertidor Estático 6
2.4.1 Contribuciones del convertidor estático a las corrientes de cortocircuito 6
2.4.2 Contribución de corriente de cortocircuito del sistema de CC a una CA Cortocircuito 7
3.Explicar por qué las corrientes de corto circuito son asimétricas (qué factores influyen en dicha asimetría). 8
3.1 Características del corto circuito: Asimetría. 8
Conclusión 10
Introducción
Un corto circuito es un fenómeno eléctrico que ocurre cuando dos puntos entre los cuales existe una diferencia de potencial se ponen en contacto entre sí, caracterizándose por elevadas corrientes circulantes hasta el punto de falla. La planificación, el diseño y la operación de los sistemas eléctricos, requiere de minuciosos estudios para evaluar su comportamiento, confiabilidad y seguridad. Estudios típicos que se realizan son los flujos de potencia, estabilidad, coordinación de protecciones, cálculo de cortocircuito, etc. Un buen diseño debe estar basado en un cuidadoso estudio que se incluye las elecciones de voltaje, tamaño del equipamiento y selección apropiada de las protecciones. En esta investigación veremos los diferentes tipos de cortos circuitos que hay y sus fuentes de corriente de corto circuito.
1.Tipos de Corto Circuito
El cortocircuito Provocado por un contacto entre un conductor y tierra, entre un conductor y otra pieza metálica o entre conductores. En casi la todos los casos de alta tensión, el contacto involucra un arco. Su origen es: eléctrico por deterioro del nivel de aislamiento, por transitorios o por falsas maniobras; mecánico por la ruptura de conductores o aisladores, o atmosférico causados por descargas eléctricas, vientos extremos o humedad elevada. Estos se dividen en dos grupos Balanceados (3 fases) y No balanceado (2 o 1 Fase):
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Tipos de cortocircuito:
Trifásico: Es el que se da de manera simultánea en las tres fases; no es común en instalaciones domiciliarias, normalmente se presenta en líneas de 60 KV.
Fase a neutro: Es el que se da entre una línea activa y el neutro; es el más común en instalaciones eléctricas domiciliarias.
Fase a tierra: Parecido al anterior; es el que se produce entre una fase y la línea de tierra de una instalación.
Fase a fase: También conocido como bifásico, es el que se da entre dos líneas activas de un circuito. En los suministros trifásicos es donde se puede presentar este tipo de cortocircuitos.
1.1 Simétricas (Balanceados)
En las fallas simétricas la corriente de las tres fases del sistema es iguales en el instante del corto circuito, por ejemplo:
1.Corto circuito solido trifásico: Un corto circuito solido sucede cuando los tres conductores se mantienen unidos físicamente con una impedancia de 0Ω como si estuvieran soldados. Es el cortocircuito más severo en la mayoría de los casos
2.Corto circuito solido trifásico-Tierra: Esto sucede cuando las 3 fases y la Tierra se ponen en un mismo punto del sistema (muy raro). pero causa un daño irreparable en tu equipo.
1.2 Asimétricas (No Balanceados)
Aquí la corriente en las tres fases del sistema no es igual en el instante de falla. Entre estas fallas tenemos:
3. Cortocircuito Solido Linea1 -Línea 2: en la mayoría de los sistemas de potencia trifásica, los niveles de corriente de corto circuito producidos por faltas solidas de línea a línea son aproximadamente del 87 de la corriente de corto circuito solido trifásico.
4. Cortocircuito Solido Linea1 – Línea 3: Esta falla aparece cuando se ponen en contacto dos fases de cualquier sistema es el mismo caso que la numero 3 y la numero 5.
6. Cortocircuito Solido Línea 1 -Línea 2- Tierra: Este corto circuito es muy común que suceda y es provocado por el soldamiento de dos líneas una tierra o bien el aterrizaje de dos líneas en tierra y el mismo caso para el numero 7y 8 debido que se presenta el mismo caso peor líneas diferentes.
9. Corto circuito sólido línea – tierra: Se le conoce como falla a tierra siendo igual o menor que la corriente de corto circuito sólido trifásico debido a la alta impedancia del circuito de retorno a tierra (puede ser una carcasa); operan a bajo voltaje. Ocurre al ponerse en contacto una fase cualquiera con la tierra del sistema. Esta falla es la más frecuente en las instalaciones eléctricas de tiendas de autoservicio y es el mismo caso para la numero 10 y 11.
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Tipos de cortocircuito 1
2. Fuentes de corriente de corto circuito
2.1. Máquinas sincrónicas:
Las reactancias del generador se basarán en el primer ciclo y la interrupción de las reactancias como se da en la representación de las máquinas sincrónicas por una reactancia variable se adaptan fácilmente a otras técnicas.
Tanto las fallas simétricas Como las asimétricas son de interés, y se aplican los mismos cálculos y fórmulas. La única diferencia surge cuando se interrumpen los cálculos de tiempo; Reactancia multiplicadores utilizados para explicar la descomposición de la CA se utilizan para aumentar la impedancia de máquinas sincrónicas. Este cambio en la impedancia de una fuente principal de la corriente de avería (la máquina sincrónica) aumentará la impedancia equivalente observada en cualquier punto de falla y por lo tanto, impactan directamente los resultados calculados.
2.1.2 Naturaleza de las contribuciones de máquinas sincrónicas
La imagen muestra una alta descomposición inicial seguido por un ritmo más lento de descomposición y finalmente un valor de estado estacionario.
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Corto circuito presente en Maq. Sincr. 1
La corriente de cortocircuito disminuye exponencialmente en el tiempo de un valor inicialmente alto a un nivel de estado estacionario inferior. Esto sucede porque el flujo a través de la brecha de aire de la máquina síncrona es mucho más grande en el instante que ocurre el cortocircuito que es unos pocos ciclos más tarde. A medida que el flujo de la brecha de aire se reduce debido a la capacidad de corriente de campo limitada, la corriente del estátor disminuye
La corriente al cortocircuito del terminal está limitada por la impedancia interna de la Máquina. La corriente en dos o en las tres fases es asimétrica al principio, y consiste en un CA y un componente de CC. El componente de CA decae porque el flujo del rotor no se mantiene por la normal aplicada tensión de campo. El componente DC, un transitorio no soportado por ningún voltaje de conducción, también Decae. La frecuencia inicial de la corriente de falla es la misma que la frecuencia del sistema y directamente relacionadas con la velocidad del rotor.
2.2. Motores de inducción
Un motor de inducción corriente que tiene un cortocircuito trifásico atornillado conectado de repente a través de sus terminales aportará corrientes al cortocircuito. Corriente de falla típica vs. las gráficas de tiempo se muestran en la imagen. La trama muestra una alta descomposición de la corriente inicial seguida de decadencia bastante rápida a cero.
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Ilustración 1 Corto circuito presentando en un motores de Inducción
La contribución actual es causada por un voltaje de conducción del estator generado por el rotor atrapado Flujo. La corriente al cortocircuito terminal está limitada por la reactancia interna del motor. La corriente en dos o las tres fases es asimétrica al principio, y que cada desfase corriente consiste en un componente AC y un DC. El componente AC decae porque el rotor flujo no se mantiene por tensión aplicada normal. El componente de CC, un transitorio no soportado por cualquier voltaje de conducción, también decae.
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