INDICE 2.1. Introducción………………………………………… Introducción……………… ………………………………………………… ………………………………………… ………………… …………………………………2 2.1.1 EL MÉTODO COMPLETO……………………………………………………………………………………… ………….3 2.1.2 El método IEC 600!"DE 0102………………………………………………………………………………………6 2.2 E#$cución d$ c%lculo& d$ cortocircuito…………………………………………… cortocircuito………………… …………………………………………………… ………………………………….. ……….. 2.2.1 '(rr( d$ )$rr(mi$nt(&! E#$cución d$l m$n* +rinci+(l………………………………………………… +rinci+(l……………………… ……………………………. …. 2.2.2 E#$cución +or $l m$n* &$n&i,l$-cont$to /clic d$r$c)o (l mou&$ ………………………….…… 2.2.3 (ll(& $n ,(rr(& !t$rmin(l$&………………………………………………… !t$rmin(l$&………………………… ………………………………………………… ………………………………… ……… ……10 2.2.. (ll(& $n l4n$(& 5 r(m(&…………………………………………………………………………………………… ……11 2.2.. C%lculo d$ 7(ll(& m*lti+l$&……………………………………………… m*lti+l$&……………………… ………………………………………………… ……………………………………… …………… ….…12 2.3 o+cion$& d$ c%lculo c%lculo d$ d$ cortocircuito…………………………………………… cortocircuito………………… …………………………………………………… ………………………………….13 ……….13 2.3.1 O+cion$& ,%&ic(& /todo& lo& método& …………………………………………………………………………..13 2.3.2 "$ri8c(ción…………………………………………………………………………………… ………………………………19 2.3.3 O+cion$& ,%&ic(& /Método IEC 600!"DE 0102 …………………………………………………………1: 2.3. O+cion$& (;(n<(d(& /IEC 600!"DE 0102 Método ……………………………………………………1 2.3. O+cion$& ,%&ic(& /Método =N>I C39 ……………………………………………………………………………23
2.3.6 O+cion$& (;(n<(d(& /Método =N>I C39 ……………………………………………………………………….2 2.3.9 O+cion$& ,%&ic(& /Método Com+l$to …………………………………………………………………………26 2.3.: O+cion$& (;(n<(d(& /Método Com+l$to ………………………………………………………………………2 2. Pr(ctic(………………………………………………………………………………………… ………………………………31
ANÁLISIS DE CORTOC CORTOCIRCUITO IRCUITO 2.1. Introducción Otra Otra funci función ón de cálc cálcul uloo de redes redes eléc eléctr tric icas as imple implemen menta tada da en PF es la del anál anális isis is de corto cortoci circ rcui uito to.. Se util utiliz izaa en la plani planifificac cació iónn y opera operaci ción ón del del sist sistema ema (ver (ver figur figuraa 2.1 2.1 Para Para planificación del sistema en casos e!cepcionales se utilizan los métodos 2.1 y 2.2". #n PF versión 1$ se %an ampliado las capacidades de cálculo tal como se muestra en las figuras 2.1 y 2.2.
2.3.6 O+cion$& (;(n<(d(& /Método =N>I C39 ……………………………………………………………………….2 2.3.9 O+cion$& ,%&ic(& /Método Com+l$to …………………………………………………………………………26 2.3.: O+cion$& (;(n<(d(& /Método Com+l$to ………………………………………………………………………2 2. Pr(ctic(………………………………………………………………………………………… ………………………………31
ANÁLISIS DE CORTOC CORTOCIRCUITO IRCUITO 2.1. Introducción Otra Otra funci función ón de cálc cálcul uloo de redes redes eléc eléctr tric icas as imple implemen menta tada da en PF es la del anál anális isis is de corto cortoci circ rcui uito to.. Se util utiliz izaa en la plani planifificac cació iónn y opera operaci ción ón del del sist sistema ema (ver (ver figur figuraa 2.1 2.1 Para Para planificación del sistema en casos e!cepcionales se utilizan los métodos 2.1 y 2.2". #n PF versión 1$ se %an ampliado las capacidades de cálculo tal como se muestra en las figuras 2.1 y 2.2.
Figura 2.1 Áreas de aplicación de los cálculos de cortocircuito
Figura 2.2 Corriente de cortocircuito en función del tiempo &el análisis de resultados del estudio de cortocircuito en estudios de planificación se puede'
segurar segurar )ue la capacidad definida definida de cortocircuito cortocircuito del e)uipo no se e!ceda durante la planificación de la e!pansión e!pansión y el incremento de carga del sistema.
*oordinación del e)uipo de protección (fusi+les relés de so+re corriente y de distancia"
&imensionamiento de los sistemas de puesta a tierra.
,erificación de capacidades apropiadas de niveles de falla en los puntos de carga (como por e-emplo %ornos de arco variadores de velocidad generación dispersa"
,erificación de lmites térmicos permisi+les de ca+les y lneas de transmisión.
&el análisis de resultados del estudio de corto circuito en estudios de operación se puede'
segurar )ue los lmites de cortocircuito no se e!cedan con la configuración del sistema.
&eterminar las consignas de los relés de protección y el dimensionamiento de los fusi+les.
*álculo de la u+icación de la falla conforme al registro de pertur+ación de falla almacenada en los relés de protección.
nálisis de fallas del sistema por e-emplo fallas de operación del e)uipo de protección.
nálisis de posi+les interferencias mutuas de lneas paralelas durante la ocurrencia de fallas en el sistema.
/os métodos de cálculo del PF tiene una diferencia fundamental en las suposiciones planteadas' Las condiciones de operación del sistema no se conocen por lo )ue se necesitan efectuar estimaciones. Par conseguir este o+-etivo en la comunidad europea generalmente se aplica el método )ue utiliza una fuente de volta-e e)uivalente en el lugar de la falla conforme a la norma 0#* (,&# 12". #n 3ulio del 21 se pu+licó una versión revisada de esta norma denominada entonces como 0#* 4. #ste método funciona independientemente del flu-o de carga (del punto de operación" del sistema. 5iene como +ase las cantidades calculadas y6o el punto nominal de operación del sistema y emplea los factores de corrección para los volta-es e impedancias para )ue se o+tengan resultados más conservadores. Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito má!ima y mnima se aplican diferentes factores de corrección. s mismo se de+e resaltar )ue tanto el método de 0#* 4 como de ,&# 12 no tratan los elementos de una fase (se esperan elementos de una fase en el conductor neutro" . Para el cálculo de corto circuito durante la operación del sistema las condiciones e!actas de operación de la red son conocidas. Si los resultados del cálculo de acuerdo a 0#* 4 no son satisfactorios se puede emplear el método de superposición. #l método de superposición calcula las corrientes de cortocircuito en la red en +ase a las condiciones de operación e!istentes de la red. Si los modelos de la red son correctos los resultados de este método serán mas precisos )ue los resultados o+tenidos conforme al método 0#* 4. Sin em+argo el consultor es responsa+le en la selección de las condiciones más desfavora+les en relación al dimensionamiento de la planta en algunos casos esto puede solicitar estudios muy tediosos y detallados.
2.1.1 El método completo
#l método completo (algunas veces conocido como método de superposición" es un método de cálculo altamente preciso conforme al detalle de modelado de los componentes. /as corrientes de falla de los cortocircuitos se determinan superponiendo las corrientes de pre falla con las corrientes en condiciones donde todas las fuentes de tensión se %acen cero y se conecta una fuente negativa en el punto de u+icación de la falla. #ste procedimiento se muestra en la figura 2.7. #l punto inicial es la condición de operación antes del cortocircuito (ver figura 2.7a". #sta condición representa las condiciones de e!citación de los generadores las posiciones de los taps de los transformadores reguladores y el estado de los disyuntores e interruptores refle-ando la variación de la operación. partir de estas condiciones pre falla se puede calcular el volta-e pre falla de la +arra cortocircuitada. &urante la falla se determina la condición del sistema conforme a la siguiente situación' se conecta una fuente con el valor de volta-e negativo pre falla en la +arra cortocircuitada y todas las demás fuentes de tensión se %acen igual a cero. (,er figura 2.7 +" #ste método asume )ue las impedancias de la red son lineales por lo )ue luego de la ocurrencia de la falla se puede determinar las condiciones del sistema superponiendo (suma comple-a" las condiciones pre falla y durante la falla (ver figura 2.7c"
Figura 2.3 Ilustración del método completo #n PF versión 1$ se tiene las siguientes me-oras en el método completo para el cálculo de cortocircuitos'
*alculo mas preciso de la corriente pico de cortocircuito Ip el cálculo tiene su fundamento en la o+tención más precisa de la corriente de cortocircuito su+transitoria (utilizando el método completo" y de la relación 869 (conforme a la norma 0#* 4". /a corriente de interrupción de cortocircuito Ib (valor 8:S" )ue se calcula en +ase a las corrientes de cortocircuito su+transitoria y transitoria (am+as por el método completo" /a corriente pico de interrupción de cortocircuito Ip )ue se calcula a partir de la corriente Ib y la componente dc. /a corriente de cortocircuito e)uivalente térmico Ith )ue se calcula en +ase a la norma 0#* utilizando los factores m y n (ver figura 2.1". #l cálculo del factor n utiliza la corriente transitoria en lugar de la corriente en estado estacionario. s mismo se puede tener la opción de )ue las cargas pueden contri+uir a la corriente de cortocircuito lo )ue se puede definir en el elemento carga.
2.1.2 El método IEC 600!"#E 0102 #l método 0#* 4 6 ,&# 12 utiliza una fuente e)uivalente de tensión en la +arra fallada y es una simplificación del método de superposición tal como se ilustra en la figura 2.$. #l o+-etivo de este método es llevar a ca+o el cálculo de corto circuito lo mas cercano a la realidad sin la necesidad de tener )ue considerar el cálculo de flu-o de carga anterior y la determinación de las condiciones actuales de operación; /a figura 2.$ muestra como se puede derivar el método de fuente e)uivalente de tensión a partir del método de superposición. /as simplificaciones principales en el método de superposición son'
Se asumen condiciones nominales de operación para toda la red por e-emplo
Se desprecian las corrientes de carga por e-emplo 0Op =
Se utiliza una red simplificada de simulación por e-emplo no se consideran las cargas en las redes de secuencia positiva y negativa.
Para asegurar )ue los resultados son estimados de forma conservada se aplica un factor de corrección c al valor de volta-e en la +arra fallada. #ste factor es diferente para el cálculo de las corrientes de cortocircuito má!ima y mnima de la red.
#l cálculo de cortocircuito )ue se +asa en estas simplificaciones puede ser insuficiente para algunas aplicaciones prácticas. Por lo tanto este método conduce a aplicar adicionalmente factores de corrección de impedancia a las impedancias fsicas en los elementos de la red. #ste método se descri+e a continuación.
5am+ién es importante resaltar )ue el método de la norma 0#* 4 y ,&# 12 no tratan elementos monofásicos (e!cepción elementos de una sola fase con el conductor neutro".
Figura 2.$ Ilustración del método IEC 600 ! "#E 0102 Factores de corrección de impedancias % método IEC #l método 0#* utiliza solamente valores nominales de los elementos de la red. #sta condición tiene mayor venta-a en relación a )ue solo se re)uiere poca información para llevar a ca+o el cálculo de cortocircuito de la red. Sin em+argo si se considera como por e-emplo )ue la contri+ución a las corrientes de cortocircuito por el generador sncrono dependen del volta-e de e!citación y en los transformadores de la posición de los taps se considera el valor mas critico de impedancia empleando un factor de corrección (>1". #sta corrección se puede o+servar en la figura 2.?. #l factor c se de+e determinar de tal forma )ue 0@A = 0@A /a norma 0#* formula una ecuación para el factor de corrección a cada uno de los elementos.
Figura 2.&.'rincipio de corrección de impedancia (método IEC!"#E) 5al como se aprecia la norma 0#* considera la estimación en caso más crtico para las corrientes de cortocircuito má!ima y mnima por lo tanto los elementos de PF re)uieren datos adicionales. #stos elementos son'
*+neas #n el tipo se de+e especificar la temperatura má!ima permisi+le del conductor (para corrientes mnimas de cortocircuito". Bo se consideran las capacitancias en los sistemas de secuencia positiva y negativa pero si en el sistema de secuencia cero.
,ransformadores 8e)uieren una seCalización si son transformadores de red o de unidad. los transformadores de red se les pude asignar información adicional so+re los lmites de operación utilizados para un cálculo más preciso del factor de corrección de impedancia. /os transformadores de unidad son tratados de manera diferente dependiendo si tienen cam+iadores de taps con ó sin carga.
-áuinas s+ncronas Se emplean impedancias su+transitorias. 5am+ién se de+e especificar información relacionada al rango de tensión
-áuinas /s+ncronas Para determinar la impedancia de cortocircuito se utiliza la relación corriente de arran)ue so+re corriente nominal. Para encontrar información más al detalle en relación a modelos de e)uipos especficos y sus factores de corrección referirse a la norma 0#* 4.
2.2 Eecución de cálculos de cortocircuito #n PF e!isten diferentes formas para iniciar los comandos de cálculo de cortocircuito (*omS%c" las cuales pueden conducir a diferentes configuraciones del comando. #stas formas se descri+en a continuación.
2.2.1 arra de erramientas! Eecución del men principal #n PF se puede e-ecutar el comando cortocircuito a partir de la +arra de %erramientas ó del menD principal tal como se indica a continuación' • •
Presionando el cono en la +arra de %erramientas principalesE ó #n el menD principal seleccionar la opción Calculo -> Corto circuito ...
#n am+os casos se configurará el comando corto circuito de manera idéntica. Si en el caso de estudio activo no e!iste en ningDn lado el la configuración del comando cortocircuito por defecto se e-ecutará el cálculo de corto circuito en todas las +arras 6 terminales de la red. Si e!iste una configuración dada activa de cálculo de cortocircuito en el caso de estudio el cálculo se llevará a ca+o conforme a la configuración más reciente.
2.2.2 Eecución por el men sensi4le5conteto (clic7 dereco al mouse) #n PF se puede e-ecutar el comando cortocircuito a partir del menD sensi+le; conte!to seleccionando un(os" elemento(s" del diagrama unifilar %aciendo clicA derec%o y eligiendo una de las siguientes opciones'
Calcular Corto Circuito' realiza el cálculo de corto circuito a todos los elementos )ue %an sido seleccionados por el usuario. Se de+e tener en cuenta )ue el cálculo de cortocircuito se lleva a ca+o independientemente para cada uno de los elementos de la red. Para este cálculo se pueden seleccionar solo las siguientes com+inaciones de elementos' 1.
Si se seleccionan varios terminales6 +arras los resultados de cada uno de los cálculos individuales de cortocircuito se mostrarán en el gráfico de la lnea
Calcular Fallas Múltiples lleva a ca+o el cálculo de cortocircuito de acuerdo al método completo para cortocircuitos simultáneos de todos los elementos seleccionados por el usuario. Para este cálculo se puede seleccionar cual)uier com+inación de +arras terminales lneas y ramas. dicionalmente en el cálculo se puede considerar las manio+ras de apertura6 cierre de los interruptores y disyuntores. *uando se selecciona
este método de cálculo se marcará automáticamente la opción fallas mDltiples en el diálogo (*omS%c".
2.2.3 Fallas en 4arras !terminales
Figura !" Di#logo del Comando c#lculo de cortocircuito $ComS%c&' Locali(ación en )arras solamente! Si para el cálculo se elige en el diagrama unifilar una +arra6terminal o varias +arras6 terminales entonces el diálogo se configurará de la siguiente manera'
*uando se elige una sola +arra6terminal y se selecciona Calcular
Corto Circuito
del menD sensi+le conte!to en la sección localización de la falla del diálogo se consignará el elemento seleccionado. *uando se seleccionan dos ó mas +arras 6 terminales y se selecciona Calcular Corto Circuito en el menD sensi+le; conte!to en la sección localización de la falla del diálogo se consignará el o+-eto GSelección usuarioH (SetSelect" )ue contiene una lista de referencias de las +arras6terminales seleccionadas. Para cual)uiera de los casos se pueden modificar varias opciones para el cálculo. Se de+e notar )ue la selección y desactivación de la opción Gfallas mDltiplesH puede cam+iar la localización de la falla y puede conducir al cálculo de otras localizaciones de falla de las +arras6terminales inicialmente seleccionadas en el diagrama unifilar. &espués de presionar el cono Ge-ecutarH se e-ecuta el cálculo y si los resultados son e!itosos se muestran en el gráfico del diagrama unifilar. dicionalmente se tendrá disponi+le un reporte de resultados )ue puede ser impreso.
Presionando el cono en la +arra de %erramienta principal Seleccionando la opción Calcular ->Corto Circuito del menD principal /uego la ventana de diálogo de corto circuito mostrará las +arras 6terminales previamente seleccionadas en la sección localización de la falla de+a-o de GSelección usuarioH
2.2.$. Fallas en l+neas 8 ramas #n PF además de poder realizar cálculos de corto circuito en +arras y terminales tam+ién se puede llevar a ca+o estos cálculos en lneas y ramas. Sin em+argo se de+e notar )ue se puede seleccionar una sola lnea ó rama a la vez para cada cálculo de corto circuito. Para este cálculo no es posi+le seleccionar mDltiples lneas y6ó ramas. Para realizar el cálculo de un corto circuito en uno de estos tipos de elementos se de+e proceder de la siguiente manera'
#n el diagrama unifilar seleccionar una lnea ó una rama donde se modelará la falla Iacer clicA derec%o en el elemento y seleccionar Calcular -> Corto Circuito... Se a+rirá la ventana de diálogo del comando cortocircuito (*omS%c" y el usuario podrá definir la localización de la falla en relación a la longitud del elemento (o+servar figura 2.J" donde se de+e especificar la distancia relativa ó a+soluta de falla y de )ue +arra6 terminal. Se de+e notar )ue GS%ort;circuit at Kranc%6/ineH estará disponi+le siempre y cuando se selecciona una lnea 6 rama en el diagrama unifilar.
Iaciendo clicA al cono u+icado en la sección GS%ort;circuit at Kranc%6/ineH de la ventana de dialogo %a+ilitará al usuario seleccionar si la localización de la falla se define como un valor porcentual o valor a+soluto.
Figura 2.9 "entana de diálogo de Configuración de falla en ranc!*ine *uando se calculo una falla en la lnea 6+ranc% se muestra una ca-a conteniendo los resultados de cálculo a lado del elemento seleccionado.
2.2.&. Cálculo de fallas mltiples /as fallas :Dltiples implican la ocurrencia simultánea de la falla de más de una en una red. Para el cálculo simultáneo de fallas mDltiples %aga lo siguiente' Seleccione dos o más elementos (es decir +arras 6 terminales lneas..." y %aga clic derec%o. Seleccione la opción Calcular múltiples fallas. parece el diálogo cortocircuitos mostrando la lista de eventos de corto circuito.
continuación la lista de eventos tiene )ue ser adaptado para refle-ar las condiciones de error previsto. #sto se descri+e en detalle a continuación. Por Dltimo pulse #-ecutar para iniciar el cálculo. /a lista de eventos de corto circuito es un caso especial de la lista de eventos en general )ue contiene las definiciones de caso para las simulaciones de dinámica. Para editar la lista de eventos (de corto circuitos en lugares seleccionados" por favor %aga lo siguiente'
+rir los eventos de corto circuito o+-eto utilizando uno de los métodos siguientes' #n la sección de dialogo /ocalización de falla del cortocircuito (*omS%c" pulse el +otón
al
lado de los cortocircuitos. Para acceder a los eventos almacenados en los contenidos de esta carpeta (ver Figura 27.L" o Pulse el icono en la +arra de %erramientas principal o #n una ventana de administrador de datos a+ra el o+-eto 0nt#vs%c del estudio de caso actual tam+ién indicado por el icono.
Figura. 2.:; /cceso a la *ista de e
falla (un con-unto de +arras 6 terminal lnea etc." y muestra una +reve descripción del tipo de falla.
Figura 2. e
2.3 opciones de cálculo de cortocircuito /as secciones siguientes descri+en las opciones disponi+les en el comando PoNerFactory de cálculo de cortocircuito. lgunas de estas opciones dependen del método de cálculo seleccionado por lo tanto secciones dedicadas a cada método se presentan.
2.3.1 =pciones 4ásicas (todos los métodos) /as opciones presentadas en esta sección son comunes a todos los métodos de cálculo aplicado y se utilizan para definir la configuración general del cálculo de cortocircuito. /as opciones especficas para cada método se presentan a continuación en secciones separadas.
Figura. 2.10; Cálculo IEC 5 =pciones 4ásicas
-étodo PoNer Factory proporciona los siguientes métodos de cálculo para el cálculo de cortocircuito'
,&# 12617 (la norma alemana ,&#"E
0#* 4 (la norma internacional 0#*"E
BS0 (BS0 americano 6 0### *7J estándar"E
*ompleta (el método de superposición )ue considera el pre;falla de flu-o de carga de resultados (véase la sección 27.1.1""E
0#* 41747.
/as opciones especficas para cada uno de estos métodos están disponi+les en el dialogo Opciones avanzadas.
,ipo de falla /os tipos de falla disponi+les son las siguientes'
*ortocircuito trifásico
*ortocircuito +ifásico
*ortocircuito monofásico
2;Fase de cortocircuito
:onofásica a tierra
2;fase y tierra
1;Fase al Beutro
1;Fase Beutro a 5ierra
2;Fase al Beutro
2;Fase Beutro a 5ierra
7;Fase al Beutro
7;Fase Beutro a 5ierra
7;fase de cortocircuito (+alanceado."
/os tipos de falla con un conductor neutro sólo de+en utilizarse para las lneas )ue se modelan con conductores neutros.
Impedancia de la falla /a impedancia de falla corresponde a la reactancia y la resistencia de la falla (es decir la impedancia del arco o de la trayectoria de reducción". #sto se puede definir por medio de un modelo me-orado en lnea a lnea (9f (/;/" 8f (/;/"" y la lnea a tierra (9f (/;#" 8f (/;#"" impedancias se consideran (nota' re)uiere una opción me-orada fallo de impedancia para estar %a+ilitado". Si la impedancia de opción a errores me-orada no está %a+ilitada las impedancias de falla son definidas por sus valores e)uivalentes 9f y 8f.
/as figuras 2711 a 2717 ilustran las diferencias entre la realzado y la representación simplificada de la impedancia de falla para los tipos de fallas siguientes' (i" cortocircuito trifásico (ii" falla de 2 fases a tierra y (iii" falla +ifásica.
/as cifras 27.11 a 27.17 ilustran las diferencias entre el realzado y la representación simplificada de impedancias de falta para los tipos de falta siguientes' (i" de 7 fases se pone en cortocircuitoE (ii" faltas de 2 fases para dar +uenos conocimientosE y (iii" faltas de 2 fases.
Figura. 2.11; #efinición de Impedancia de la Falla; cortocircuito trifasico
Figura. 2.12; #efinición de Impedancia de Falla; 2 fases a tierra.
Figura. 2.13; #efinición de Impedancia de la Falla;falla 4ifasic >alida
. #l usuario puede %acer clic en este
+otón para seleccionar el tipo de informe se imprimirá. 0nmediatamente de+a-o del +otón de comando el te!to azul informa al usuario del tipo de informe seleccionado actualmente.
*ocali?ación de Fallas /as opciones de la localización de la falla de selección son los siguientes'
En la selección del usuario; #n este caso una referencia a un solo terminal 6 +arra 6 lnea 6 rama o de una selección de +arras 6 5erminales (SetSelect" como se e!plica en las Secciones 27.2.7 y 27.2.$ Fallas en las lneas y las ramas se de+e dar.
arras!@odos de unión e internos Por cada terminal (#lm5erm" en la red un cálculo de corto circuito se lleva a ca+o de forma independiente (es decir uno después del otro".
En todas las 4arras; Por cada terminal (#lm5erm" en la red cuyo uso se a-usta a la +arra (véase la Sección J.7.2" un cálculo de corto circuito se lleva a ca+o de forma independiente (es decir uno después del otro". Si la opción de fallas mDltiples %a marcado cuando el método completo se está utilizando una referencia a un con-unto de o+-etos de error (0nt#vts%c" como se e!plica en la sección 27.2.? se
de+e esta+lecer. #sto se %ace en la sección del diálogo /ocalización de fallas con la referencia de los cortocircuitos.
@ota; arios errores sólo se calcula para el !m"todo completo!# cuando !arios errores! de la opción está actiada. Cuando esta opción está actiada# un cálculo de corto circuito se llea a cabo para cada locali$ación de fallos indiiduales# al mismo tiempo. Cuando esta opción está desactiada# los casos en %ue más de una ubicación de la falla han sido seleccionados &por e'emplo# arios barras / terminales)# una secuencia de cálculos de corto circuito se llea a cabo &es decir# cada cálculo de corto circuito se llea a cabo de forma independiente el uno del otro cortocircuito cálculo).
2.3.2 "erificación *uando está activada la opción de verificación escri+irá un informe )ue carga a la ventana de salida. #ste informe muestra varias corrientes má!imas y clasificadas para dispositivos calculados
2.3.3 =pciones 4ásicas (-étodo IEC 600!"#E 0102) /a pestaCa de Opciones +ásicas del diálogo *álculo de corto circuito se muestra en la sección anterior en la figura 27.1. #n general tenga en cuenta )ue el cálculo segDn la norma 0#* 4 y ,&# 12 Bo se consideran' las capacitancias de las lneas las admitancias s%unt y las cargas estáticas (no; rotatorias" e!cepto las correspondientes a la red de secuencia cero del sistema. #lementos de una sola fase se considera sólo si se encuentran en el conductor neutro.
Edición #sta opción ofrece una selección su+;para el método seleccionado donde se encuentra la versión de la norma )ue se utiliza seleccionado de acuerdo con el aCo en )ue fue e!pedida. /a norma más reciente es de 21 sin em+argo 1 es aDn disponi+les para la verificación de los resultados documentados.
Calcular /a lista desplega+le permite elegir entre el mnimo o má!imo de corriente de cortocircuito.
-áima corriente de cortocircuito* )ue determina'
#l dimensionamiento del e)uipo de protección
#l cálculo de a-uste de protecciones.
#l dimensionamiento de puestas a tierra
-+nima corriente de cortocircuitoA la cual puede ser una +ase por e-emplo para selección de fusi+les o para fi-ar los dispositivos de protección. /a lista desplega+le permite elegir entre el mnimo o má!imo de corriente de cortocircuito.
>istema de 4aa tensiónB máima tolerancia de tensión &e acuerdo con la norma 0#* 6 ,&# esta tolerancia de tensión se utiliza para definir el factor de corrección de tensión correspondiente c. /a tolerancia de tensión no se utiliza cuando el usuario define el factor de corrección define.
#uración de cortocircuito ,iempo de interrupción se utiliza para calcular la corriente de corte de un interruptor del circuito.
,iempo de despee de falla (It) es necesaria para la corriente térmica e)uivalente. Bota' /os campos @:étodo@ @tipo de falla MM impedancia de falla MM salida MyM /ocalización de Fallas@ se descri+en en la sección 27.7.1 Opciones +ásicas (todos los métodos".
2.3.$ =pciones a
Fig. 2.1$; cálculo IEC 5 =pciones a
Identificación de la red #l cálculo del factor de Aappa es diferente en el caso de la alimentación de malla o radial del circuito corto. Bormalmente PoNerFactory encontrará automáticamente la configuración adecuada. /a opción siempre enmamallada o+ligará a un enfo)ue de red de malla.
Factor de tensión c /a norma define el factor c de tensión )ue se utilizará para los niveles de tensión diferentes. #n casos especiales el usuario lo desea puede definir el factor de corrección. #n este caso active la casilla definida por el usuario a continuación un determinado factor * se puede introducir. Se introduce un factor GcH de la tension por)ue es necesario para tener en cuenta'
Para considerar las variaciones de volta-e dependiendo del tiempo y lugar en donde se suscit la falla.
Para considerar el cam+io de taps en los transformadores.
Para considerar el efecto de las cargas y capacitancias omitidas en el proceso de cálculo.
Para considerar el comportamiento su+transitorio de generadores y motores.
-otores as+ncronos
Si el cálculo tiene en cuenta la influencia de los motores asncronos en las corrientes de cortocircuito depende de este parámetro se puede elegir las siguientes opciones' siempre considerados omisión automática o la confirmación de la omisión.
,emperatura máima del conductor l activar la opción definida por el usuario la inicial (previo al fallo" la temperatura del conductor se puede a-ustar manualmente. #sto influirá en la temperatura má!ima calculada de los conductores como es el causado por las corrientes de cortocircuito.
Componente no periódica en descomposición Permite el cálculo de la componente de corriente continua &* para lo cual de+e ser el tiempo de decaimiento dado. &e acuerdo con la norma 0#* 6 *#0 se puede seleccionar los métodos K * y *. /a nomenclatura se utiliza la siguiente' 5+ 5iempo interrupción (ver corto circuito de mando" fn Frecuencia nominal 0A corriente de cortocircuito inicial
-étodo ;
-étodo C;
5a+la 2.1' tiempo de interrupción
/a relacion 8c69c es la impedancia e)uivalente calculada en la frecuencia dada por'
-étodo C;
Corriente 'ico de cortocircuito (red de mallados) &e acuerdo con la norma 0#* 6 ,&# los siguientes métodos para el cálculo de Aappa se puede seleccionar'
-étodo '
Calcular I7 #l estado de e)uili+rio de corto;circuito se puede calcular utilizando los diferentes medios a considerar las má)uinas asncronas'
>in motor Se desconecta todos los motores asncronos antes de calcular la corriente 0A.
-étodo #Ig>I*E@,
*onsidera todos los motores asncronos de acuerdo con su actual interruptor. #l interruptor se a+re después de )ue el má!imo tiempo posi+le.
@o aga caso de las contri4uciones del motor *onsidera impedancias motor asncrono durante el cálculo sino )ue tam+ién reducirá los resultados calculados para las contri+uciones de motor.
Considerar el uso de protección #sta opción calculara corrientes de medida de todos los dispositivos de protección y evaluar los tiempos de disparo. Para aumentar la velocidad de los cálculos esta opción se puede desactivar cuando los dispositivos de protección no tienen )ue ser analizados.
Calcular más. Corrientes de rama D corrientes de 4arras #sta opción se utiliza para compro+ar la calificación de los interruptores automáticos contra las corrientes del sistema automático. Bormalmente el interruptor de corriente se calcula como ma! Q0+us;0rama 0ramaR. Si esta opción está activada la +arra de cortocircuito se utiliza como interruptor de la corriente )ue en realidad es una so+re;estimación de las corrientes.
#etección automática de unidades . #l estándar 0#*6,&# o+liga un factor de corrección diferente de la impedancia aplicada para separar generadores y transformadores )ue son aplicados a una unidad6+lo)ue (central eléctrica" )ue consta de un generador con su transformador elevador. PoNerFactory trata de detectar las centrales eléctricas. *uando esta opción esta desactivada los transformadores del +lo)ue de+en ser marcados en consecuencia poniendo la opción de 5ransformador de
2.3.& =pciones 4ásicas (-étodo /@>I C39)
Figura 2.1& calculo /@>I5 opciones 4asicas
,ensión de 'refalla ,alor de la tensión de prefalla (re)uerido por el estándar BS0".
Considerar ,aps de los transformadores de ,ransformador #l estándar BS0 opcionalmente permite )ue las posiciones corrientes de taps de los transformadores sean consideradas. #sto puede ser seleccionado a)u.
-odo @/C# #l factor B*& es la proporción de la contri+ución corriente remota a la falla total corriente' B*& = 0remote60fault. #ste factor B*& es usado para calcular las corrientes de interruptor incluso el componente de corriente continua de la corriente. /a contri+ución corriente remota re)uerida evaluar el factor B*& es la suma de todas las contri+uciones de generador remotas (generadores de inducción má)uinas sincrónicas y re-illas e!ternas".
#l cálculo del factor B*& puede llevar muc%o tiempo ya )ue la contri+ución de cada generador es calculada individualmente. Por lo tanto los métodos diferentes de apro!imación pueden ser seleccionados )ue representan las interpretaciones más comunes del estándar BS0'
Interpolado Se calcula el factor B*& y es corregido para corrientes de falla asimétricas por medio de interpolación entre dos curvas una de decaimiento de &* y otra de decaimiento de &*6* a través de la siguiente ecuación' :F = factor de *6&* (factor de corriente continua ; factor de *6&*" TB*& Si (B*& = 1" entonces sólo el factor de corriente continua es usadoE si (B*& = " entonces sólo el factor de *6&* es usado.
'redominante Se calcula el factor B*&. Si el factor resultante es más grande o igual a .? Dnicamente se usa una curva de decaimiento de componente &*. #ste método se utiliza cuando todas las contri+uciones son remotas.
,odos emotos 5odas las contri+uciones son consideradas como remotas el factor no B*& no es calculado pero se asume igual a 1 y se usa una curva de decaimiento de &*.
,odo *ocal 5odas las contri+uciones son consideradas como locales y el factor B*& toma el valor de y se usa una curva de decaimiento de &*6*.
L+,-oment#neo!. #valDa las corrientes de cortocircuito en la etapa su+transitoria L+,Interrupti/o!. #valDa las corrientes para la cali+ración de cortocircuito. 01 Ciclos!. #valDa las corrientes en 7 ciclos de estado esta+le. @ota; (os temas M"todo# el *ipo de Falla# Impedancia de Falla# +alida , (ocali$ación de la falla son descritas en el rtculo .0.1 2pciones 3ásicas &*odos los M"todos).
2.3.6 =pciones aI C39 -étodo)
Figura 2.16 calculo /@>I %opciones a
#espreciar Capacitancia >erie /as capacitancias de serie pueden ser opcionalmente evitadas para el BS0 para el cálculo de cortocircuito. O +ien pueden no evitarlos siempre evita+a6desactivada o esta opción puede ser puesta segDn el tipo cálculo de cortocircuito. /as opciones son como sigue' Bo despreciar 5odas las *orrientes /, U 0nterruptiva U 7 *iclo *orriente *orrientes en 7 *iclo
Cálculo de !
#l usuario puede seleccionar el cálculo entre un nDmero comple-o de la proporción 869 o un cálculo )ue considera 8 y 9 por separado.
Considerar #ispositi
Calcular Corrientes máimas de la rama D corrientes de 4arras #sta opción se utiliza para compro+ar la posición de los cortacircuitos contra las corrientes de interruptor de sistema. Bormalmente las corrientes de interruptor son calculado como :a! Q0+us;0rama 0ramaR. Si esta opción está activada la +arra de cortocircuito se utiliza como interruptor de la corriente )ue en realidad es una so+reestimación de las corrientes.
2.9 =pciones 4ásicas (-étodo Completo)
Figura. 2.19; -étodo Completo 5 =pciones ásicas diferencia de los métodos de cálculo segDn 0#*6,&# y BS0 )ue evalDa las corriente por apro!imaciones el método completo evalDa las corrientes de sin usar apro!imaciones. #sta evaluación e!acta de las corrientes toma en cuenta las condiciones del sistema inmediatamente antes del inicio de la falta.
Fluo de carga /a condición de sistema de prefalla usada por el método completo puede ser determinada por la evaluación de un flu-o de carga o por medio de un método simplificado )ue inicializa los volta-es internos de todos los componentes )ue contri+uyen para el corriente de cortocircuito con sus valores nominales multiplicados por un factor escalar c. #l comando de flu-o de carga se usa para inicializar el cálculo de cortocircuito (cuando la inicialización de Flu-o de *arga en la fic%a Opciones avanzadas está seleccionada véase la sección 2.7.L" aparece -unto al +otón de flu-o de carga ( ". #l comando de flu-o de carga se puede acceder y modificar pulsando este +otón
. #l comando de flu-o de carga se muestra
a)u es inicialmente tomado del estudio de caso activo.
#uración de cortocircuito #l valor para el 0ntervalo (Vlo+al" es usado para calcular la corriente de ruptura de cortacircuitos. SegDn la selección de usuario el valor usado para el intervalo dentro del cálculo es'
Glo4al #l 0ntervalo (Vlo+al" definido en la orden poner en cortocircuito.
-inuto de local #l 0ntervalo más corto de todos los cortocircuitos (definido en el *ompleto Ponen en cortocircuito la eti)ueta de o+-etos de #lm*oup" relacionado con las +arras conductoras estudiadas.
*ocal Para cada cortocircuito relacionado su propio 0ntervalo (definido en el *ompleto Ponen en cortocircuito la eti)ueta de o+-etos de #lm*oup" es usado para el cálculo de la rotura corriente sin em+argo para resultados de +arra conductora el más rápido de estos 0ntervalos es usado.
@ota; (os temas M"todo# el *ipo de Falla# Impedancia de Falla# +alida , (ocali$ación de la falla son descritas en el rtculo .0.1 2pciones 3ásicas &*odos los M"todos).
2.: =pciones a
Figura. 2.1:; -étodo Completo 5 =pciones /
Corrientes de pico de corriente continuaB la relación ! (ipB i4B idc) #sta opción permite la definición del método usado para determinar el factor Aappa (A" y la proporción 869 + re)uerida para el cálculo del pico y el componente de corriente continua de poner en cortocircuito. /os métodos disponi+les e)uivalen a los dados en el estándar 0#*6,&#.
C (1) Para A la relación 8 6 9Wp se utiliza calculando a una frecuencia virtual de $ (+asado en la impedancia de cortocircuito en el sistema de secuencia positiva". /a relación 8 6 !W+ se calcula segDn el método de frecuencia e)uivalente considerando la ultima %oara y la impedancia de secuencia positiva (como por el método * de la norma 0#* sin em+argo %ay )ue seCalar )ue los factores de corrección 0#* no se consideran".
C (012) *omo * (1" descrito directamente encima pero usos los correctos ponen en cortocircuito la impedancia +asada en el positivo ; negativo ; y sistema de secuencia cero.
Considerar #ispositi
Calcule Corrientes de ama máimas D Corrientes de arra conductora #sta opción es usada para compro+ar la posición de los cortacircuitos contra las corrientes de interruptor de sistema. Bormalmente las corrientes de interruptor son calculadas como el má!imo Q0+us;0+ranc% 0+ranc%R. Si esto opción es activada la +arra conductora se ponen en cortocircuito corriente es usado como el interruptor corriente )ue es una so+restimación de las corrientes.
-odelado de la l+nea aérea; -atrices de fase Para el cálculo dese)uili+rio de corto circuito PoNerFactory siempre utiliza la matriz de componentes de fase. /as siguientes opciones )ue definen la matriz de fase )ue se utiliza' Bo transpuesta' el cálculo de corto circuito utiliza la matriz de fase no transpuesta. Simétricamente 5ranspuesta' el cálculo de corto circuito utiliza la matriz de fase simétrica transposición de las lneas de transpuesta.
'ÁC,IC/ 1. ,H,*=; *álculo de *ortocircuitos 2. =JE,I"=> *onocer los diferentes criterios empleados por normas internacionales para el estudio de cortocircuitos. ,erificar los cálculos de cortocircuitos realizados en una red pe)ueCa a través de una simulación PoNer Factory 1$.
3. ,//J= 'E'//,=I= Realizar el cálculo de un cortocircuito bifásico tierra en la barra B-2 del siguiente
Figura 2.1 diagrama unifilar
,a4la datos del elementos del sistema 4. DESARROLLO
4.1. Una vez armado el sistema en el software Power Factor 14.! simular los cortocircuitos en diferentes "artes de 5. INFORME
#.1. $n el sistema "ro"uesto calcular los cortocircuitos% Bifásico &'ierra( Bifásico trifásico en las Barras B-1 B-)( com"arar los resultados obtenidos en el *oftware Power Factor 14.! DESARROLLO DE LA PRÁCTICA
rmar el circuito de la práctica en PoNer Factory 1$. desconectar el circuito **1 realizar clic derec%o en la +arra K;2 y en el su+menD de *alcular seleccionar la opción *orto *ircuito. #n la casilla método escoger la norma ,&# edición 21 en la +arra 2 seleccionar el cálculo de mnimas corrientes y colocar la impedancia de falla en .
Figura 2.20 "entana de cálculo de corto circuito #n la pestaCa de opciones avanzadas en el recuadro Factor de ,olta-e c activar la casilla correspondiente y seleccionar un factor c =1.
Figura 2.21 Configuración de parámetros para el cálculo de cortocircuitos #s posi+le visualizar diferentes resultados en los cuadros de resultado dándoles clic derec%o luego en el su+menD dar clic en #ditar Formato para Bodos. parecerá la siguiente ventana en la cual se de+e seleccionar :odo de entrada. parecerá el cono Seleccionar ,aria+les.
Figura 2.22 >elección de
5a+la $ ,aria+le disponi+les para el cálculo de cortocircuitos #s posi+le calcular un cortocircuito en cual)uier lugar de una lnea de transmisión Dnicamente %aciendo clic derec%o a la lnea y en el su+menD de calcular escoger nuevamente cortocircuito.
