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Curso IEE-443 Sistemas Eléctricos de Potencia Capitulo 8: Fases Abiertas
Contenido
Representación de Fases Abiertas Abiertas Una Fase Abierta Dos Fases Abiertas Resumen
Representación de Fases Abiertas
Cuando se abre una fase de un circuito balanceado se produce un desbalance Los mismo ocurre cuando se abren dos fases y una permanece cerrada Este fenómeno se puede producir por el corte de conductores durante una tormenta, por desgaste de material o por una falla de equipos de protección monofásicos Estas fallas se pueden analizar a través del uso de las matrices de impedancia de barras (o buses) de las mallas de secuencia Una fase abierta es similar a la abertura de las 3 fases y cortocircuito simultáneo en dos fases Dos fases abiertas es similar a la abertura de las 3 fases y cortocircuito de una fase
Representación de Fases Abiertas
Una fase abierta (“a”)
Dos fases abiertas (“b” y “c”)
Representación de Fases Abiertas
Se utiliza la matriz de impedancia de buses ZBu s del sistema para determinar las impedancias de secuencia vista desde los puntos p-p’ La matriz de impedancias de buses relaciona los voltajes y las corrientes inyectadas en cada bus de sistema eléctrico
Representación de Fases Abiertas
Las impedancias de secuencia vista desde los puntos p-p’ se determinan mediante las siguientes expresiones:
Las impedancias Zmm, Znn, y Zmn (o Znm) se obtienen de ZBu s k representa la fracción de distancia de la línea entre nodos myn Z0 , Z1 , Z2 son las impedancias de secuencia 0, + y -
Una Fase Abierta Abierta
Asumiendo se abre abre fase “a”, se tiene que Ia=0
La suma de las componentes simétricas en la fase “a” es cero:
Como fases “b” y “c” están cerradas cer radas la caída de tensión entre p-p’ es cero:
Una Fase Abierta Abierta
Aplicando la matriz de componentes simétricas:
Una Fase Abierta Abierta
Las mallas de secuencia son:
Una Fase Abierta Abierta
Dado que los voltaje de secuencia son iguales, las mallas de secuencia se conectan en paralelo:
Una Fase Abierta Abierta
La corriente de secuencia positiva son:
Las corrientes de secuencia negativa y cero se calculan por división de corrientes
Una Fase Abierta Abierta
La diferencia de voltajes de secuencia entre p-p’ son:
La tensión entre p- p’ de la fase “a” es:
Las corrientes de línea se calculan a partir de la matriz A : I p =A*Is
Una Fase Abierta Abierta
La variación de tensión (voltaje antes y después de abrir la fase) en el bus “i” en el dominio de la secuencia es:
Dos Fases Abiertas Abiertas
Asumiendo se abren abren fases “b” y”c”, se tiene que Ib=Ic=0
La suma de las componentes simétricas en la fase “b” y “c” es cero, por lo que:
Como la fase “a” está cerrada la caída de tensión entre p-p’ es cero:
Dos Fases Abiertas Abiertas
Dado que las corrientes de secuencia son iguales, las mallas se conectan en serie:
Dos Fases Abiertas Abiertas
Las corrientes de secuencia son:
Los voltajes de secuencia son:
Fases Abiertas
Ejemplo 1: Para el siguiente sistema en 345kV (base 100MVA), determine el cambio de voltaje en la barra 3 cuando la línea experimenta una fase abierta. Asuma la carga el la maquina 2 es 50MVA (FP=0.8 atraso) y voltaje nominal en el bus 3 antes de la falla.
Fases Abiertas
Ejemplo 1: Cont.
Las matrices de secuencia de barras son:
Fases Abiertas
Ejemplo 1: Cont.
Fases Abiertas
Ejemplo 1: Para una fase abierta:
Fases Abiertas
Ejemplo 1: Para una fase abierta, en cambio en la tensión en nodo 3 es:
