Curso EMT DIgSILENT PowerFactory
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
1
Introducción
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
2
1
Introducción: Transitorios en Sistemas de Potencia
Reference: IEC TR 60071-4 Computational Computational Guide to Insulation Insulation Co-ordination and Modelling of Electrical Networks
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
3
Introduction: Transients in Power Systems
Transient event
Temporary Overvoltages TOV
Slow-front overvoltages
Load rejection rejection
X
Transformer Transformer energization energization
X
X
Line/cable Line/cable energization energization & re-energization
X
X X
Line/cable Line/cable droping
X
Parallel line/cable resonance resonance
X
Uneven Uneven braker braker poles poles
X
Switch Switching ing of inductiv inductive e and capacitive capacitive current
X
X
Fast-front overvoltages
X
Back flashover
X
Directlightning strike
X
Flashover in GIS
Very-fast-front overvoltages
X
Reference: IEC TR 60071-4 Computational Computational Guide to Insulation Insulation Co-ordination and Modelling of Electrical Networks
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
4
2
Introducción: Simulaciones RMS vs EMT Simulación RMS (estabilidad): • Resuelve Resuelve la red eléctrica mediante mediante ecuaciones fasoriales del tipo [Y] * [U] [U] = [I] . • Se usan ecuaciones ecuaciones diferenciale diferenciales s solo para la parte mecánica de los generadores (Swing equation ω ⋅ J ⋅
d ω dt
= P mec − P elec
)
Simulación EMT (transitorios electromagnéticos): • Resuelve toda la la red eléctrica eléctrica usando únicamente ecuaciones diferenciales del tipo [U] = [I] * [R] + [L] * d/dt( [I] ). • Representaci Representación ón multifásica multifásica completa. completa. • Resulta Resulta mas lenta que la simulación simulación RMS. • En PF: ajuste automático de paso para acelerar acelerar la simulación. Transitorios Electromagnéticos en PF: Introducción
5
Introducción: Simulaciones RMS vs EMT
Estabilidad: EMT:
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
V = jω L I
v = L
di dt
I = j C V
i = C
dv dt
6
3
Introducción: Simulaciones RMS vs EMT T N E L I S g I D
800.0
600.0
400.0
200.0
0.00
-200.0
0.00 4x555 MVA: Phase Current B in kA
0.12
0.25
0.38
Short Circuit Current with complete model (EMT-model)
[s]
Plots
0.50
Date: 4/25/2001 Annex: 1 /1
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
7
Introducción: Simulaciones RMS vs EMT T N E L I S g I D
300.0
250.0
200.0
150.0
100.0
50.00
0.00 0. 00 4x555 MVA: Current, Magnitude in kA
0.12
0.25
Short Circuit Current with reduced model (Stability model)
0.38
[ s]
Plots
0.50
Date: 4/25/2001 Annex: 1 /1
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
8
4
Introducción: Simulaciones RMS vs EMT
Phenomen
RMS-Simulation
EMT-Simulation
Critical fault clearing time
X
(X)
Dynamic motor startup Peak shaft-torque
X 0
(X) X
Torsional oscillations Subsynchronous resonance
X 0
X X
Dynamic voltage stability Self excitation of ASM
X 0
(X) X
Oscillatory stability
X
((X))
AVR A VR and PSS dynamics dynamics
X
(X)
Transformer/Motor inrush
0
X
(X)
X
0
X
HVDC dynamics Switching Overvoltages DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
9
Modelos para Simulaciones EMT
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
10
5
Modelos para Simulaciones EMT
• Depen Dependiendo diendo del tipo tipo de de transitori transitorio o en consi considerac deración, ión, diferente grado de detalle en los modelos resulta requerido. • El mod model elo o debe debe se serr adec adecua uado do al al rango de tiempo del transitorio bajo análisis. • Dependencia del modelo con la frecuencia debe ser observada.
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
11
Transformadores, Reactores, Autotransformadores
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
12
6
Modelo de Transformador
Secuencia Positiva: C W(HV)-W(LV),1
R Cu,HV C W(HV)-E
X σ,HV XM
X σ,LV
R Cu,LV C W(HV)-E
R Fe w1 : w2
•
Para capaci capacidades dades de acopl acoplamient amiento o habili habilitar tar la opció opción n “HF“HFParameters” en la página EMT (elemento transformador)
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
13
Modelo de Transformador
Secuencia Homopolar, Homopolar, arrollamiento Yn
RCu0,HV CW(HV)-E
X σ0,HV
X σ0,LV
XM0
3 X E,HV
R Cu0,LV CW(HV)-E
w1 : w2
3 R E,HV
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
14
7
Modelo de Transformador
Sec. Homopolar, Homopolar, con arrollamiento D (compensación) X S _ HV
X S _ LV
I 0
3 I 0
I 0 U 0
I 0
I 0 I 0
I 0
I 0
I 0
• Tipo de núcleo de menor importancia. • Corriente homopolar en vacío (ladoYn) aproximadamente igual a la la corriente de cortocircuito de secuencia positiva.
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
15
Modelo de Transformador
Sec. Homopolar, Homopolar, sin arrollamiento en D. X S _ HV
X S _ LV 3 I 0
I 0 I 0
U 0
I 0
• Tipo de nucleo resulta de importancia. • El flujo de secuencia secuencia homopolar se cierra por la cuba del transformador. • Altas corrientes en vacío (hasta algunas veces la la corriente nominal)
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
16
8
Modelo de Transformador
•Lineal
iM
•Lineal por Tramos Tramos
1/Lsat
•Polinomial polynome
i M
Ψ Ψ = M ⋅ 1 + M L M Ψ0
ksat
iM,sat
linear
1/Lunsat
Ψknee Ψtouch
Ψknee
Flujo de Codo en p.u.
Lunsat
ReactanciaΨmagnetizante para condición no-saturado en p.u.
L sat
Reactancia magnetizante para condición saturado en p.u.
ksat
Ψ
knee
Exponente representación polinomial (ksat). Valores típicos: 9,13,15. A mayor mayor valor de ksat la curva resulta mas pronunciada (aguda)
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
17
Modelo de Autotransformador
Secuencia Positiva r Cu0,HV uHV0
RE
Transformador YNyn con los puntos de estrella interconectados.
x σ0 ,LV
r Cu0,LV
xM0
N HV
(1+t) : 1
XE
Auto-Transformador:
x σ0,HV
3 x E,HV
3 x E,LV
3 r E,HV E ,HV
3 r E,LV
N LV
Secuencia Homopolar R Cu0,HV UHV0 N HV
X σ0,HV
X σ0,LV
RCu0,LV
X M0,HV
(1+t) : 1
3 XE
w1 : w2
N LV
ULV0
3 RE
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
18
9
Caso de Aplicación: Corrientes de Arranque
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
19
Corrientes de Arranque en Transformadores
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
20
10
Corrientes de Arranque en Transformadores
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
21
Corrientes de Arranque en Transformadores
A mayor potencia del transformador: • I_inrush I_inrush / I_nominal tiende tiende a disminuir • Mayor duración del transitorio de energización • Sn < 1 MVA MVA => => I_inrush I_inrush ~ 10 ÷ 15 I_nominal I_nominal • Sn > 1 MVA MVA => => I_inrush I_inrush ~ 1 ÷ 8 I_nominal I_nominal Importancia del fenómeno para: • Ajuste protecciones: corrientes de arranque pueden saturar a los transformadores de medición de corriente TIs. • Caídas de tensión durante el transitorio (que puede durar varios segundos). •Sobretensiones por desconexión durante el transitorio de arranque por interrupción de altas corrientes. Corrientes de arranque (Inrush)
22
11
Manejo de las Simulaciones en Dominio del Tiempo
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
23
Manejo de las Simulaciones
•
Flujo Cargas
•
Cond Co ndic icio ione nes s Inici Inicial ales es
Setup
– Selecciones método (valores RMS) RMS) – Representación de la Red: Red: balanceada/desbalanceada
•
Defi De fini nirr Vari Variab ablles
•
Defi De fini nirr Ev Even ento tos s
•
Inic In icia iali liza zarr Si Simul mulac ació ión n
•
Defi De fini nir/ r/Ca Cambi mbiar ar Ev Even ento tos s
•
Cont Co ntin inua uarr Sim Simul ulac ació ión n
•
Graf Gr afic icar ar Re Resu sult ltad ados os
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
Simulación
24
12
Conexión de Capacitores
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
25
Conexión Conex ión de Capacito Capacitores res
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
26
13
Conexión Conex ión de Capacito Capacitores res Circuitos Circui tos LC básicos: básicos:
Z 0
=
i (t ) =
L
ω 0
C
V S Z 0
=
1 L ⋅ C
⋅ sin (ω 0 ⋅ t )
vC (t ) = VS ⋅ 1 − cos ( ω0 ⋅ t ) + VC 0 ⋅ cos (ω 0 ⋅ t ) −
La corri corrient ente e de arran arranque que pued puede e ser varias v arias vec veces es la corriente corriente de pico de frecuencia frecuencia fundam fundamental ental (ej. 10 veces)
−
La oscilación oscilación natural de tensión,desprec tensión,despreciando iando amort amortiguamien iguamiento, to, es siempre el dob doble le de la ten tensió sión n ini inicia ciall en el int interr errupt uptor or
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
27
Conexión Conex ión de Capacito Capacitores res T N E L I S g I D
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
-1.00
-2.00 -0.00 5 C1: Capacitor: Phase Voltage in p.u.
-0.000
0.005
0.010
[s]
0.015
-0.000
0.005
0.010
[s]
0.015
AC Voltage Source: Source: Phase Voltage in p.u. 15.00
10.00
5.00
0.00
-5.00
-10.00
-0.00 5 C1: Capacitor: Inrush current in p.u.
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
28
14
Conexión Conex ión de Capacitor Capacitores: es: Amplificaci Amplificación ón de Tensión Tensión
•
Ampli Amp lifi fica caci ción ón de te tens nsió ión, n, ca caso sos s mas de desfa sfavo vora rabl bles es:: – La potencia del capacitor a conectar es considerablemente mas gran grande de que la cap capaci acidad dad tot total al del sis sistema tema de baj baja a ten tensió sión n – Baja potencia de cortocircuito en la barra de alta tensión
e c r u o s U
~ V
9 3 3 0 . . 1 0 -
9 3 2 3 0 . . 2 . 1 0 - 1
0
Line
3 7 2 0 . 1 . 2 . 0 1 - 1
7 2 3 1 0 . . 4 . 1 0 - 2
0 2 2 0 . 2 . 4 . 0 2 - 1
Trf-1 5 0 0 . 0 0 . 2 0 . 0 3 1 1
1 T
p m o c Q
Cable
0 0 9 0 . 0 . 4 . 0 0 3
3 T
0 0 0 . 0 . 0 0 1
2 0 9 2 0 . . 4 . 1 0 - 3 2 3 0 1 . 1 . 0 0 . 0 5 1 2 1 -
7 1 0 . 0 0 0 2 . . 0 3 1 1 -
2 T
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
29
Conexión Conex ión de Capacitor Capacitores: es: Amplificaci Amplificación ón de Tensión Tensión
•
Frec Fr ecue uenc ncia ias s de res reson onan anci cia a domin dominat ates es:: ω0 ,cir1 = S kk Qsh
•
Si am amba bas s fr frec ecue uenc ncia ias s so son n pr próx óxim imas as pu pued ede e oc ocur urri rirr ua uan n am ampl plif ific icac ació iónd nd e
ω 0 ,cir 2
=
S T Qc
la tensión tensión:: la oscilación oscilación transi transitoria toria,, iniciada iniciada por la energiza energización ción de C sh excita exc ita la resonan resonancia cia serie serie del segund segundo o cir circui cuito to •
U c puede alcanzar valores de hasta 4 p.u. en el cable
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
30
15
Conexión Conex ión de Capacitor Capacitores: es: Amplificaci Amplificación ón de Tensión Tensión
2.00
1.00
0.00
-1.00
-2.00
-3.00 -30.00
0.00
30.00
60.00
90.00
[ms]
120.00
0.00
30.00
60.00
90.00
[ms]
120.00
0.00
30.00
60.00
90.00
[ms]
120.00
T2: Phase Voltage A in p.u. T2: Phase Voltage B in p.u. T2: Phase Voltage C in p.u.
4.00
2.00
0.00
-2.00
-4.00 -30.00 T3: Phase Voltage A in p.u. T3: Phase Voltage B in p.u. T3: Phase Voltage C in p.u.
6.00 4.00 2.00 0.00 -2.00 -4.00 -6.00 -30.00 T4: Phase Voltage A in p.u. T4: Phase Voltage B in p.u. T4: Phase Voltage C in p.u.
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
31
Conexión Conex ión de Capacitor Capacitores: es: Amplificaci Amplificación ón de Tensión Tensión
•
Como Co mo mi miti tiga garr la amp ampli lifi fica caci ción ón de ten tensi sión ón:: – Descargadores en el lado de baja tensión: verificar solicitación energética! – Interruptores controlados (PoW CB) para el capacitor de alta tensió ten sión n o uso uso de resi resisto stores res de pre ins inserc erción ión – Conectar capacitores grandes en varios pasos – Desintonizar el circuito: reubicar el banco de capacitores, distri dis tribui buirr la capaci capacidad dad en vario varios s ban bancos cos – Instalar filtros en el lado de baja tensión para desintonizar el circuito
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
32
16
Tensión de Recuperación tras el Despeje de Fallas
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
33
Transient Recovery Voltage (TRV)
System characteristic at fault location
vC (t ) =
ω 0 2
Vm ⋅ cos (ω ⋅ t ) − cos (ω 0 ⋅ t )
− ω vC (t ) ≈ Vm ⋅ cos (ω ⋅ t ) − cos (ω 0 ⋅ t ) ω0
2
2
vC (t ) ≈ Vm ⋅ 1 − cos ( ω 0 ⋅ t ) DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
34
17
Transient Recovery Voltage (TRV)
T N E L I S g I D
2,00
1,00
0,00
-1,00
-2,00 1 00,0
108,0 UW-3: Phase Voltage A in p.u.
116,0
124,0
132,0
[ms]
140,0
UW-3: Phase Voltage B in p.u. UW-3: Phase Voltage C in p.u.
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
35
Modelos de Líneas/Cables
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
36
18
Modelos de Líneas
Estado Estacionario: • PI Nominal (parámetros (parámetros concentrados) concentrados) • PI Equivalente (parámetros distribuidos)
Estado Transitorio (Dominio del Tiempo) • PI Nomin Nominal al (parámetros concentrados) • Modelos Modelos de Parámetros Parámetros Distribuido Distribuidos s - Consta Constante ntes s - Dependient Dependientes es de la Frecuencia Frecuencia
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
37
Parámetros Concentrados
R´
G´/2
C´/2
Z π Y π
L´
G´/2
C´/2
= Z ′ ⋅ l = R′ ⋅ l + jω ⋅ L′ ⋅ l
1
1
2
2
= ⋅ Y ′ ⋅ l = ⋅ (G′ ⋅ l + jω ⋅ C ′ ⋅ l )
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
38
19
Parámetros Concentrados
Ventajas: • Fácil de implementar y de poco requerimiento de cálculo. • Sencillo para cualquier número de fases y de circuitos (solo cambia la dimensión de las matrices Z y Y. Y. • Posibilidad de conectar varios circuitos en cascada (line (line routes) y definir transposiciones complicadas. • Modelo se puede usar para estado transitorio (con limitaciones) Desventajas: • Errores considerables si la línea es demasiada larga larga ( > 150 km para 50 Hz, > 15 km para 600 Hz). • No representa la dependencia de R y L para estudios de barridos de frecuencia y armónicos. Modelos de líneas en estado estacionario
39
Parámetros Distribuidos: Estado Estacionario
∂V = I ( x) ⋅ Z ′ x ∂
∂ I = V ( x) ⋅ Y ′ ∂ x
Z ′ = R′ + jω ⋅ L′
Y ′ =
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
G ′ + jω ⋅ C ′ 40
20
Parámetros Distribuidos: Estado Estacionario
∂V = I ( x) ⋅ Z ′ ∂ x
∂ 2V ′ ′ = Z ⋅ Y ⋅ V ( x) ∂ x 2
∂ I = V ( x) ⋅ Y ′ ∂ x
∂ 2 I ′ ′ = Z ⋅ Y ⋅ I ( x) ∂ x 2
Solución del tipo: γ ⋅ x −γ ⋅ x U ( x) = K 1 ⋅ e + K 2 ⋅ e
⋅
Z C ⋅ I ( x) = − K 1 ⋅ eγ x + K 2 ⋅ e where
γ = Z ′ ⋅ Y ′
y
−γ ⋅ x
Z C
=
Z ′ Y ′
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
41
Parámetros Distribuidos: Estado Estacionario
Is
Zc , γ
Vs
Ir Vr
Con condiciones de borde:
cosh γ ⋅ l − Z C ⋅ sinh γ ⋅ l A V r 1 = = I ⋅ sinh γ ⋅ l − cosh γ ⋅ l C r Z C
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
V s ⋅ D I s B
42
21
Parámetros Distribuidos: Estado Estacionario
Z π
Y π
=
= Z C ⋅ sinh γ ⋅ l = Z ′ ⋅ l ⋅ cosh γ ⋅ l − 1
Z C ⋅ sinh γ ⋅ l
1
= ⋅ Y ′ ⋅ l ⋅ 2
sinh γ ⋅ l γ ⋅ l
γ ⋅ l 2 γ ⋅ l
thg
2 DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
43
Parámetros Distribuidos: Estado Estacionario
Ventajas: • Provee una solución exacta para líneas con y sin transposición en dependencia de la frecuencia. • Modelo exacto de la línea para estudio de barrido en frecuencia y flujo de armónicos.
Desventajas: • Mayor Mayor requerimiento requerimiento de cálculo. cálculo. • Mode Modelo lo deben adaptarse para su uso en estado transitorio (ya que el valor valor de Z´ y de Y´ Y´ dependen dependen de la frecuenci frecuencia). a).
Modelos de líneas en estado estacionario
44
22
Parámetros Distribuidos: Dominio del Tiempo
Se tiene del estado estacionario:
U r − Z C ⋅ I r = (U s + Z C ⋅ I s ) ⋅ e −γ ⋅l U s − Z C ⋅ I s Z C
= (U r + Z C ⋅ I r ) ⋅ e −γ ⋅l
= Z C (ω ) =
R′ + jω ⋅ L′ G′ + jω ⋅ C ′
( R′ + jω ⋅ L′) ⋅ (G ′ + jω ⋅ C ′)
γ = γ (ω ) = α (ω ) + j β (ω ) =
. se necesitan algunas restricciones para dominio del tiempo
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
45
Parámetros Distribuidos Constantes
Si las pérdidas de la línea son despreciables:
Z C = Z C ( ω ) =
γ =
v=
R′ + jω ⋅ L′ G ′ + jω ⋅ C ′
≈
L′ C ′
( R′ + jω ⋅ L′) ⋅ (G′ + jω ⋅ C ′) ≈ jω ω β
=
L′ ⋅ C ′
=
jωτ
1 L′ ⋅ C ′
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
46
23
Parámetros Distribuidos Constantes
En dominio del tiempo luego de la transformada inversa de Fourier:
u s ( t ) = Z C ⋅ i s ( t ) + [ur ( t ) + Z C ⋅ ir ( t − τ )] u r ( t ) = Z C ⋅ ir ( t ) + [u s ( t ) + Z C ⋅ i s ( t − τ )]
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
47
Parámetros Distribuidos Dependientes de la Frecuencia
V r − Z c ( ω ) I
r
= (V s + Z c ( ω ) I s ) A( ω )
A( ω ) = e − γ l Aproximación mediante racionales: Aapp ( s ) = e − s⋅τ min ⋅ k ⋅
k 1 k 2 k m ( s + z 1 )⋅ ( s + z 2 ) ( s + z n ) = + + + ( s + p1 ) ⋅ ( s + p2 ) ( s + pm ) ( s + p1 ) ( s + p2 ) ( s + pm ) …
⋯
…
Z c −app ( s ) = k ⋅
( s + z 1 ) ⋅ ( s + z 2 ) ( s + z n ) k k 2 k n = k 0 + 1 + ( s + p1 )⋅ ( s + p2 ) ( s + pn ) ( s + p1 ) ( s + p2 ) ( s + pn ) …
⋯
…
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
48
24
Frequency Dependent Distributed Parameters Model
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
49
Parámetros Distribuidos Dependientes de la Frecuencia
•
Parámet Par ámetros ros Dis Distri tribui buidos dos Con Consta stante ntes: s: – Simple y rápido, se puede usar para transitorios en los cuales solo un rango pequeño de frecuencias es de i nterés. – Aplicaciones: • Line Switc Switching hing (gene (generalme ralmente nte suficien suficiente) te) • Impu Impulso lsos s atm atmosf osféri éricos cos
•
Parámet Par ámetros ros distri distribui buidos dos depend dependien ientes tes de la frecuen frecuencia cia:: – Mas complejo y mas lento. Necesario en caso de que un amplio rango de frecuencias sea de interés. – Aplicaciones: • Tran Transitor sitorios ios con corrie corrientes ntes de retorn retorno o por tierra tierra • Lin Line e switch switching ing (mas (mas exact exacto) o)
Modelos de líneas en estado transitorio
50
25
Comparación Modelos de Línea
T N E L I S g I D
1.00
0.00
-1.00
-2.00 -0.001
0.00 L-3-1: Phase Voltage A/Terminal j in p.u. L-3-1: Phase Voltage A/Terminal j in p.u. L-3-1: Phase Voltage A/Terminal j in p.u.
0.00
0.00
0.00
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
[s]
0.01
51
Sobretensiones
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
52
26
Sobretensiones
•
Descarga Atmosférica (externas) – Impacto directo de rayo – Impacto sobre hilo de guarda – Descarga inversa (Back flashover) – Sobretensiones inducidas, etc.
•
Sobretensiones de Maniobra (internas) – Energización y recierre de líneas – Interrupción de (pequenas) corrientes inductivas y/o capacitivas – Interrupción de corrientes de falla – Incepción de fallas
•
Sobretensiones Sostenidas (internas) – Rechazo de carga, efecto Ferranti
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
53
Sobretensiones
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
54
27
Sobretensiones por Maniobras en Líneas
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
55
Cierre y Recierre de Líneas
• Interruptor I y II no pueden cerrar en forma simultánea. • Por lo tanto, la onda de tensión tensión que viaja por la línea se duplica duplica al alcanzar el final de la línea abierta. • La sobretensión sobretensión puede puede ser > 2 pu debido a: – Fuente A no es infinita (=> reflexiones) – Carga atrapada en la línea – Los polos del interruptor no cierran simultáneamente. – Distintas velocidades de propagación ( velocidad de la secuencia homopolar menor que la positiva).
Sobretensiones de maniobra
56
28
Reducción de Sobretensiones de Cierre
• Interruptores con resistencia de preinserción de 1 o 2 pasos (con 8 o 10 ms de retardo). • Cierre controlado (interruptor cierra cuando la tensión es la misma en ambos contactos). • Uso de descargadores a ambos extremos de la la línea. • Descargadores de suspensión a lo largo de la la línea.
Sobretensiones de maniobra
57
Comportamiento estadístico
• •
La amplitu amplitud d depende depende del del instant instante e de cierre cierre de los los interrupt interruptores ores (cruce (cruce por cero, pico, etc. de la for ma de onda). Disper Dis persió sión n del cierre cierre de de los polo polos s del inter interrup ruptor tor..
Máxima sobretensión de maniobra posible: • Ba Baja ja prob probab abil ilid idad ad de ocu ocurre rrenc ncia ia • La coordin coordinación ación del aislamien aislamiento to no sería econó económicamente micamente viabl viable e para este valor máximo. Coordinación del aislamiento: • Intere Interesa sa una distri distribució bución n estadístic estadística a de las sobrete sobretension nsiones es de maniobra.
Sobretensiones de maniobra
58
29
Interruptores Estadísticos
t total
= t cierre + t dispersión Distribución Normal (o Gaussiana)
1 t − T f (T ) = exp − ⋅ 2 σ 2π σ 1
T = σ =
1 n 1 n
n
Distribución Uniforme del tiempo de cierre y dispersión
f (T ) = T =
⋅ ∑ T i i =1
n
∑ (T − T )
2
i
i =1
Sobretensiones de maniobra
σ =
1 n 1 n
⋅
1 2 3 ⋅ σ n
∑ T i
i =1
n
∑ (T − T )
2
i
i =1
59
Implementación con DPL
Sobretensiones de maniobra
60
30
Sobretensiones de Origen Atmosférico (Externas)
DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
61
Descargas Atmosféricas
• Impac Impacto to direc directo to sobre sobre el condu conducto ctorr de fase fase (mas (mas bien bien raro raro))
•Descar Descarga ga inversa inversa (Back-flashover ) Back-flashover ) Impac Impacto to sobr sobre e el hilo hilo de guar guardi dia a o la estr estruct uctura ura de la la torre torre que que con con el aumen aumento to de la tens tensió ión n termi termina na cont contor orne nean ando do al aislad aislador or descar descargán gándos dose e en el conduc conductor tor de fase. fase.
• Tensione ensiones s inducida inducidas s por impacto impacto en la cercan cercanías ías de líneas líneas..
Sobretensiones de origen atmosférico
62
31
Formas de Onda Estandard
Acc. IEC Publ.60-1, VDE 0432-2: Impulso de Tensión : T1 = 1,2 µs ± 30% ; T2 = 50 µs ± 20% Impulso de Corriente : T1 = 8 µs; T2 = 20 µs DIgSILENT PowerFactory EMT-Training
63
Impulso Biexponencial
u ( t ) = U 0 ⋅ (e
− t / τ 2
− e − t / τ 1 )
• Pendiente en el origen distinta de de cero • El valor de pico del impulso no es directamente
Sobretensiones de origen atmosférico
Uo.
64
32
Impulso Heidler n
t τ I i( t ) = 0 ⋅ 1 n ⋅ e −t / τ η t 1 + τ 1 • τ1 -> proporcional al tiempo de frente • τ -> proporcional al tiempo de cola • I0 -> valor de pico de la onda • n -> ajuste de la máxima pendiente del frente de la onda.( n aumenta, punto de max. pendiente se acerca al pico) • Pendiente en el origen distinta de cero Sobretensiones de origen atmosférico
65
33