3.0 Sobretensiones de Maniobra

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍS VALPARAÍSO O FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

CURSO EIE 467-01 FENÓMENOS TRANSITORIOS EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA Profesor : Carlos Rojas Agüero

CAPÍTULO 3 SOBRETENSIONES DE MANIOBRA

Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua

NoviMarzo embre2010 200 5

Sobretensiones de Maniobra Orígenes de las Sobretensiones de Maniobra • Apertura y cierre de interruptores u otro equipo de maniobra. • Los cortocircuitos, las fallas a tierra y las descargas atmosféricas son las causas principales de estas perturbaciones. • Fenómenos electromagnéticos que se manifiestan con ondas viajeras en las líneas, cables, barras y oscilaciones energéticas entre inductancias y capacidades del sistema. • Fenómenos que tienen duración de algunos milisegundos.

Resumen Suministro Eléctrico Enap Refinerías AconcaguaCarlos Rojas Agüero Noviembre Marzo2010 2006 2005 2005 EIE 467-01 Proyecto Fenómenos Transitorios en Sistemas Eléctricos de Potencia Marzo

Sobretensiones de Maniobra

Clasificación según Rango de Frecuencias

GRUPO

RANGO DE FRECUENCIAS

I

0,1 Hz - 3 kHz

Oscilaciones de baja frecuencia

Sobretensiones Temporales

II

50 Hz - 20 kHz

Ondas de frente lento


III

10 kHz - 3 MHz

Ondas de frente rápido

Sobretensiones Atmosféricas

IV

100 kHz - 50 MHz

Ondas de frente muy rápido

Reignición – Subestaciones SF6

DESIGNACION

APLICACIONES


Sobretensiones de Maniobra Orígenes de las Sobretensiones de Maniobra (cont.) Operación de Interruptores

Fallas

Energización y recierre de líneas

Aplicación de la falla

Apertura y desenergización de líneas

Despeje de la falla

Maniobras de circuitos capacitivos Maniobra de circuitos inductivos (transformadores, reactores, líneas terminadas en reactor y/o en transformador) Rechazo de carga (cambios bruscos de carga)



Magnitudes Típicas de Sobretensiones de Maniobra Causa

Sobretensión (pu)

Recierre de líneas sin resistencias de preinserción

3,0 - 3,4

Recierre con una etapa de resistencias de preinserción

2,0 - 2,2

Recierre con dos etapas de resistencias de preinserción

1,4 - 1,6

Ocurrencia de falla - tensión de fase sana

2,1

Ocurrencia de falla - tensión en circuito acoplado

1,5

Eliminación de la falla

1,7 - 1,9



Efecto de los Parámetros Eléctricos en las Sobretensiones de Maniobra


Sobretensiones de Maniobra Efecto de Parámetros en la Sobretensiones de Maniobra Parámetros inherentes a la línea

Alta Media Baja

Resistencia, inductancia y capacidad de la línea

x

x

Dependencia de los parámetros dependientes de la frecuencia

x

x

x

x

Longitud de la línea

x

Grado de compensación paralelo

x

Grado de compensación serie Terminación de línea (abierta o transformador)

x

Existencia de carga atrapada en la línea sin resistencias de preinserción

x

Existencia de carga atrapada en la línea con resistencias de preinserción

x x

x

Efecto corona Saturación de los reactores shunt de la línea Amortiguamiento de los reactores shunt de la línea

x

x x



Efecto de Parámetros en la Sobretensiones de Maniobra (cont.) Parámetros inherentes al interruptor

Alta Media Baja

Discrepancia de polos

x

Características dieléctricas durante el cierre

x

Existencia de resistencias de preinserción

x

Valores de las resistencias de preinserción

x

Tiempos de inserción de las resistencias de preinserción Ángulos de fase en los instantes de cierre

x x

x

x



Efecto de Parámetros en la Sobretensiones de Maniobra (cont.) Parámetros inherentes a la fuente

Alta

Media

Baja

Tensión de servicio

x

Frecuencia de servicio

x

Potencia de cortocircuito total

x

x

Factores de amortiguamiento dependientes de la frecuencia en transformadores y generadores Red inductiva o “compleja”

x x

x

Líneas en paralelo con la línea maniobrada

x

Relación de impedancia de secuencia positiva a cero

x


Sobretensiones de Maniobra Objetivos: • Determinar los requerimientos de aislación de líneas y subestaciones. • Asegurar que la operación de los pararrayos no excedan la capacidad de disipación de energía. • Identificar un rango aceptable de valores de resistencias de preinserción. • Determinar las configuraciones convenientes de operación del sistema o identificar aquellas configuraciones de operación que deberían evitarse. Resumen Suministro Eléctrico Enap Refinerías AconcaguaCarlos Rojas Agüero Noviembre Marzo2010 2006 2005 2005 EIE 467-01 Proyecto Fenómenos Transitorios en Sistemas Eléctricos de Potencia Marzo

Sobretensiones de Maniobra Resultados de interés: • Tensiones fase a tierra y entre fases de la línea maniobrada, para los siguientes lugares de interés: -

Extremo emisor Extremo receptor Punto medio Al menos otros dos puntos a lo largo de la línea.

• Tensiones, corrientes y energía en los pararrayos. • Corrientes de línea para la línea maniobrada. Resumen Suministro Eléctrico Enap Refinerías AconcaguaCarlos Rojas Agüero Noviembre Marzo2010 2006 2005 2005 EIE 467-01 Proyecto Fenómenos Transitorios en Sistemas Eléctricos de Potencia Marzo

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