INDICE

2.1. Introduccin2

2.1.1 EL MTODO COMPLETO.3

2.1.2 El mtodo IEC 60909/VDE 01026

2.2 Ejecucin de clculos de cortocircuito..9

2.2.1 Barra de herramientas/ Ejecucin del men principal.9

2.2.2 Ejecucin por el men sensible-contexto (click derecho al mouse).9

2.2.3 Fallas en barras /terminales10

2.2.4. Fallas en lneas y ramas11

2.2.5. Clculo de fallas mltiples.12

2.3 opciones de clculo de cortocircuito.13

2.3.1 Opciones bsicas (todos los mtodos) ..13

2.3.2 Verificacin17

2.3.3 Opciones bsicas (Mtodo IEC 60909/VDE 0102) 18

2.3.4 Opciones avanzadas (IEC 60909/VDE 0102 Mtodo) 19

2.3.5 Opciones bsicas (Mtodo ANSI C37) 23

2.3.6 Opciones avanzadas (Mtodo ANSI C37) .25

2.3.7 Opciones bsicas (Mtodo Completo) 26

2.3.8 Opciones avanzadas (Mtodo Completo) 29

2.4 Practica31

ANLISIS DE CORTOCIRCUITO2.1. Introduccin

Otra funcin de clculo de redes elctricas implementada en PF es la del anlisis de cortocircuito. Se utiliza en la planificacin y operacin del sistema (ver figura 2.1, Para planificacin del sistema, en casos excepcionales se utilizan los mtodos 2.1 y 2.2). En PF versin 14 se han ampliado las capacidades de clculo tal como se muestra en las figuras 2.1 y 2.2.

Figura 2.1 reas de aplicacin de los clculos de cortocircuito

Figura 2.2 Corriente de cortocircuito en funcin del tiempoDel anlisis de resultados del estudio de cortocircuito en estudios de planificacin se puede:

Asegurar que la capacidad definida de cortocircuito del equipo no se exceda durante la planificacin de la expansin y el incremento de carga del sistema.

Coordinacin del equipo de proteccin (fusibles, rels de sobre corriente y de distancia)

Dimensionamiento de los sistemas de puesta a tierra. Verificacin de capacidades apropiadas de niveles de falla en los puntos de carga (como por ejemplo hornos de arco, variadores de velocidad, generacin dispersa)

Verificacin de lmites trmicos permisibles de cables y lneas de transmisin.

Del anlisis de resultados del estudio de corto circuito en estudios de operacin se puede:

Asegurar que los lmites de cortocircuito no se excedan con la configuracin del sistema. Determinar las consignas de los rels de proteccin y el dimensionamiento de los fusibles. Clculo de la ubicacin de la falla conforme al registro de perturbacin de falla almacenada en los rels de proteccin. Anlisis de fallas del sistema, por ejemplo fallas de operacin del equipo de proteccin. Anlisis de posibles interferencias mutuas de lneas paralelas durante la ocurrencia de fallas en el sistema.Los mtodos de clculo del PF tiene una diferencia fundamental en las suposiciones planteadas: Las condiciones de operacin del sistema no se conocen por lo que se necesitan efectuar estimaciones. Par conseguir este objetivo en la comunidad europea generalmente se aplica el mtodo que utiliza una fuente de voltaje equivalente en el lugar de la falla conforme a la norma IEC 909 (VDE 0102). En Julio del 2001 se public una versin revisada de esta norma denominada entonces como IEC 60909. Este mtodo funciona independientemente del flujo de carga (del punto de operacin) del sistema. Tiene como base las cantidades calculadas y/o el punto nominal de operacin del sistema y emplea los factores de correccin para los voltajes e impedancias para que se obtengan resultados ms conservadores.

Para el clculo de las corrientes de cortocircuito mxima y mnima se aplican diferentes factores de correccin. As mismo se debe resaltar que tanto el mtodo de IEC 60909 como de VDE 0102 no tratan los elementos de una fase (se esperan elementos de una fase en el conductor neutro) .

Para el clculo de corto circuito durante la operacin del sistema, las condiciones exactas de operacin de la red son conocidas. Si los resultados del clculo de acuerdo a IEC 60909 no son satisfactorios se puede emplear el mtodo de superposicin.

El mtodo de superposicin calcula las corrientes de cortocircuito en la red en base a las condiciones de operacin existentes de la red. Si los modelos de la red son correctos, los resultados de este mtodo sern mas precisos que los resultados obtenidos conforme al mtodo IEC 60909. Sin embargo el consultor es responsable en la seleccin de las condiciones ms desfavorables en relacin al dimensionamiento de la planta, en algunos casos esto puede solicitar estudios muy tediosos y detallados.

2.1.1 El mtodo completoEl mtodo completo (algunas veces conocido como mtodo de superposicin) es un mtodo de clculo altamente preciso, conforme al detalle de modelado de los componentes. Las corrientes de falla de los cortocircuitos se determinan superponiendo las corrientes de pre falla con las corrientes en condiciones donde todas las fuentes de tensin se hacen cero y se conecta una fuente negativa en el punto de ubicacin de la falla. Este procedimiento se muestra en la figura 2.3.El punto inicial es la condicin de operacin antes del cortocircuito (ver figura 2.3a). Esta condicin representa las condiciones de excitacin de los generadores, las posiciones de los taps de los transformadores reguladores y el estado de los disyuntores e interruptores reflejando la variacin de la operacin. A partir de estas condiciones pre falla se puede calcular el voltaje pre falla de la barra cortocircuitada.

Durante la falla se determina la condicin del sistema conforme a la siguiente situacin: se conecta una fuente con el valor de voltaje negativo pre falla en la barra cortocircuitada y todas las dems fuentes de tensin se hacen igual a cero. (Ver figura 2.3 b)

Este mtodo asume que las impedancias de la red son lineales por lo que luego de la ocurrencia de la falla se puede determinar las condiciones del sistema superponiendo (suma compleja) las condiciones pre falla y durante la falla (ver figura 2.3c)

Figura 2.3 Ilustracin del mtodo completo

En PF versin 14 se tiene las siguientes mejoras en el mtodo completo para el clculo de cortocircuitos:

Calculo mas preciso de la corriente pico de cortocircuito Ip el clculo tiene su fundamento en la obtencin ms precisa de la corriente de cortocircuito subtransitoria (utilizando el mtodo completo) y de la relacin R/X (conforme a la norma IEC 60909).

La corriente de interrupcin de cortocircuito Ib (valor RMS) que se calcula en base a las corrientes de cortocircuito subtransitoria y transitoria (ambas por el mtodo completo)

La corriente pico de interrupcin de cortocircuito Ip que se calcula a partir de la corriente Ib y la componente dc.

La corriente de cortocircuito equivalente trmico Ith que se calcula en base a la norma IEC utilizando los factores m y n (ver figura 2.1). El clculo del factor n utiliza la corriente transitoria en lugar de la corriente en estado estacionario.

As mismo se puede tener la opcin de que las cargas pueden contribuir a la corriente de cortocircuito, lo que se puede definir en el elemento carga. 2.1.2 El mtodo IEC 60909/VDE 0102

El mtodo IEC 60909 / VDE 0102 utiliza una fuente equivalente de tensin en la barra fallada y es una simplificacin del mtodo de superposicin, tal como se ilustra en la figura 2.4.

El objetivo de este mtodo es llevar a cabo el clculo de corto circuito lo mas cercano a la realidad sin la necesidad de tener que considerar el clculo de flujo de carga anterior y la determinacin de las condiciones actuales de operacin- La figura 2.4 muestra como se puede derivar el mtodo de fuente equivalente de tensin a partir del mtodo de superposicin. Las simplificaciones principales en el mtodo de superposicin son:

Se asumen condiciones nominales de operacin para toda la red, por ejemplo Ui = Un,i.

Se desprecian las corrientes de carga , por ejemplo IOp = 0

Se utiliza una red simplificada de simulacin, por ejemplo no se consideran las cargas en las redes de secuencia positiva y negativa.

Para asegurar que los resultados son estimados de forma conservada se aplica un factor de correccin c al valor de voltaje en la barra fallada. Este factor es diferente para el clculo de las corrientes de cortocircuito mxima y mnima de la red.

El clculo de cortocircuito que se basa en estas simplificaciones puede ser insuficiente para algunas aplicaciones prcticas. Por lo tanto este mtodo conduce a aplicar adicionalmente factores de correccin de impedancia a las impedancias fsicas en los elementos de la red. Este mtodo se describe a continuacin.

Tambin es importante resaltar que el mtodo de la norma IEC 60909 y VDE 0102 no tratan elementos monofsicos (excepcin elementos de una sola fase con el conductor neutro).

Figura 2.4 Ilustracin del mtodo IEC 60909 / VDE 0102

Factores de correccin de impedancias mtodo IEC

El mtodo IEC utiliza solamente valores nominales de los elementos de la red. Esta condicin tiene mayor ventaja en relacin a que solo se requiere poca informacin para llevar a cabo el clculo de cortocircuito de la red. Sin embargo si se considera como por ejemplo, que la contribucin a las corrientes de cortocircuito por el generador sncrono dependen del voltaje de excitacin y en los transformadores de la posicin de los taps , se considera el valor mas critico de impedancia empleando un factor de correccin ( Corto circuito ...En ambos casos se configurar el comando corto circuito de manera idntica. Si en el caso de estudio activo no existe en ningn lado el la configuracin del comando cortocircuito, por defecto se ejecutar el clculo de corto circuito en todas las barras / terminales de la red. Si existe una configuracin dada activa de clculo de cortocircuito en el caso de estudio, el clculo se llevar a cabo conforme a la configuracin ms reciente.

2.2.2 Ejecucin por el men sensible-contexto (click derecho al mouse)

En PF se puede ejecutar el comando cortocircuito a partir del men sensible- contexto, seleccionando un(os) elemento(s) del diagrama unifilar, haciendo click derecho y eligiendo una de las siguientes opciones:

Calcular ( Corto Circuito: realiza el clculo de corto circuito a todos los elementos que han sido seleccionados por el usuario. Se debe tener en cuenta que el clculo de cortocircuito se lleva a cabo independientemente para cada uno de los elementos de la red. Para este clculo se pueden seleccionar solo las siguientes combinaciones de elementos:

1. Uno varios terminales / barras

2. Una lnea

3. Una rama

Si se seleccionan varios terminales/ barras los resultados de cada uno de los clculos individuales de cortocircuito se mostrarn en el grfico de la lnea

Calcular ( Fallas Mltiples lleva a cabo el clculo de cortocircuito de acuerdo al mtodo completo para cortocircuitos simultneos de todos los elementos seleccionados por el usuario. Para este clculo se puede seleccionar cualquier combinacin de barras, terminales, lneas y ramas. Adicionalmente en el clculo se puede considerar las maniobras de apertura/ cierre de los interruptores y disyuntores. Cuando se selecciona este mtodo de clculo, se marcar automticamente la opcin fallas mltiples en el dilogo (ComShc).2.2.3 Fallas en barras /terminales

Utilizando uno de los mtodos descritos en la seccin anterior en primer lugar se llamar la ventana de comando corto circuito. La manera ms sencilla para realizar el clculo de varios cortocircuitos de terminales /barras de formas individual y luego combinar los resultados dentro de un diagrama es seleccionar la opcin barras solamente ( si se desea barras /Nodos de unin e internos) en la seccin localizacin de la falla del dilogo clculo de cortocircuito (ComShc), tal como se muestra en la figura 2.6. Ntese que para acceso a esta opcin en el dilogo se debe desmarcar Fallas mltiples.

Figura 2.6 Dilogo del Comando clculo de cortocircuito (ComShc): Localizacin en barras solamente.

Si para el clculo se elige en el diagrama unifilar una barra/terminal o varias barras/ terminales, entonces el dilogo se configurar de la siguiente manera:

Cuando se elige una sola barra/terminal y se selecciona Calcular ( Corto Circuito del men sensible contexto en la seccin localizacin de la falla del dilogo se consignar el elemento seleccionado.

Cuando se seleccionan dos mas barras / terminales y se selecciona Calcular( Corto Circuito en el men sensible- contexto en la seccin localizacin de la falla del dilogo se consignar el objeto Seleccin usuario (SetSelect) que contiene una lista de referencias de las barras/terminales seleccionadas.

Para cualquiera de los casos se pueden modificar varias opciones para el clculo. Se debe notar que la seleccin y desactivacin de la opcin fallas mltiples puede cambiar la localizacin de la falla y puede conducir al clculo de otras localizaciones de falla de las barras/terminales inicialmente seleccionadas en el diagrama unifilar. Despus de presionar el cono ejecutar se ejecuta el clculo y si los resultados son exitosos se muestran en el grfico del diagrama unifilar. Adicionalmente se tendr disponible un reporte de resultados que puede ser impreso.

Una vez realizada la seleccin de las localizaciones de falla y se lleve a cabo los clculos de cortocircuito, de manera sencilla se puede ejecutar clculos adicionales en base a los mismos elementos seleccionados. Esto se puede realizar de acuerdo a las siguientes formas de ejecutar el comando de clculo de cortocircuito:

Presionando el cono en la barra de herramienta principal Seleccionando la opcin Calcular ->Corto Circuito del men principalLuego la ventana de dilogo de corto circuito mostrar las barras /terminales previamente seleccionadas en la seccin localizacin de la falla debajo de Seleccin usuario

2.2.4. Fallas en lneas y ramas

En PF adems de poder realizar clculos de corto circuito en barras y terminales, tambin se puede llevar a cabo estos clculos en lneas y ramas. Sin embargo se debe notar que se puede seleccionar una sola lnea rama a la vez para cada clculo de corto circuito. Para este clculo no es posible seleccionar mltiples lneas y/ ramas. Para realizar el clculo de un corto circuito en uno de estos tipos de elementos se debe proceder de la siguiente manera:

En el diagrama unifilar seleccionar una lnea una rama donde se modelar la falla

Hacer click derecho en el elemento y seleccionar Calcular -> Corto Circuito... Se abrir la ventana de dilogo del comando cortocircuito (ComShc) y el usuario podr definir la localizacin de la falla en relacin a la longitud del elemento (observar figura 2.7) donde se debe especificar la distancia relativa absoluta de falla y de que barra/ terminal. Se debe notar que Short-circuit at Branch/Line estar disponible siempre y cuando se selecciona una lnea / rama en el diagrama unifilar.

Haciendo click al cono ubicado en la seccin Short-circuit at Branch/Line de la ventana de dialogo habilitar al usuario seleccionar si la localizacin de la falla se define como un valor porcentual o valor absoluto.

Figura 2.7 Ventana de dilogo de Configuracin de falla en Branch/Line

Cuando se calculo una falla en la lnea /branch se muestra una caja conteniendo los resultados de clculo a lado del elemento seleccionado.

2.2.5. Clculo de fallas mltiplesLas fallas Mltiples implican la ocurrencia simultnea de la falla de ms de una en una red. Para el clculo simultneo de fallas mltiples, haga lo siguiente: Seleccione dos o ms elementos (es decir, barras / terminales, lneas,...) y haga clic derecho.

Seleccione la opcin Calcular ( mltiples fallas. Aparece el dilogo cortocircuitos, mostrando la lista de eventos de corto circuito. Una falla trifsica asume en todos los lugares en la lista de eventos. Haga clic en Aceptar. A continuacin aparece el comando de dialogo de corto circuito. En este dilogo, la opcin de fallas mltiples est marcada en combinacin con la gama mtodo completa de cortocircuito. A continuacin, la lista de eventos tiene que ser adaptado para reflejar las condiciones de error previsto. Esto se describe en detalle a continuacin.

Por ltimo, pulse Ejecutar para iniciar el clculo.

La lista de eventos de corto circuito es un caso especial de la lista de eventos en general, que contiene las definiciones de caso para las simulaciones de dinmica. Para editar la lista de eventos (de corto circuitos en lugares seleccionados), por favor haga lo siguiente: Abrir los eventos de corto circuito objeto utilizando uno de los mtodos siguientes:

En la seccin de dialogo Localizacin de falla del cortocircuito (ComShc), pulse el botn al lado de los cortocircuitos. Para acceder a los eventos almacenados en los contenidos de esta carpeta, (ver Figura 23.8), o

Pulse el icono en la barra de herramientas principal, o

En una ventana de administrador de datos abra el objeto IntEvshc del estudio de caso actual, tambin indicado por el icono.

Figura. 2.8: Acceso a la Lista de eventos de cortocircuito.Se abrir una ventana que muestra la lista de eventos (es decir, corto circuitos en las localidades seleccionadas). Al hacer doble clic en una entrada en esta lista (es decir, la fila entera), se abrir una ventana con una descripcin del evento de cortocircuito.

La configuracin de caso de cortocircuito se puede ahora modificar. La lista de lugares de fallo consiste en una lista de eventos "Corto Circuito''(IntEvtshc), que contiene uno o ms eventos de corto circuito (EvtShc). Cada uno de estos eventos tiene una referencia a una ubicacin de la falla (un conjunto de barras / terminal, lnea, etc.) y muestra una breve descripcin del tipo de falla. Un ejemplo se muestra en la Figura 23.9.

Figura 2.9 eventos de cortocircuito

Nota Para volver a utilizar la lista de eventos (IntEvtshc) ms tarde, este objeto se pueden copiar en una carpeta definida por el usuario en el Administrador de Datos. Esto impedir que se modifique durante los clculos de futuro. Cuando se repite el clculo con la misma configuracin, la referencia en el Clculo( Fallos mltiples se puede configurar a este objeto.2.3 opciones de clculo de cortocircuito

Las secciones siguientes describen las opciones disponibles en el comando PowerFactory de clculo de cortocircuito. Algunas de estas opciones dependen del mtodo de clculo seleccionado, por lo tanto, secciones dedicadas a cada mtodo se presentan.2.3.1 Opciones bsicas (todos los mtodos)

Las opciones presentadas en esta seccin son comunes a todos los mtodos de clculo aplicado y se utilizan para definir la configuracin general del clculo de cortocircuito. Las opciones especficas para cada mtodo se presentan a continuacin en secciones separadas.

Figura. 2.10: Clculo IEC - Opciones bsicasUn ejemplo del dilogo de comandos de corto circuito se muestra en la figura 2.10 (clculo de IEC en este caso). Las secciones del dilogo que son comunes a todos los mtodos de clculo son las siguientes:

Mtodo

Power Factory proporciona los siguientes mtodos de clculo para el clculo de cortocircuito: VDE 0102/0103 (la norma alemana VDE);

IEC 60909 (la norma internacional IEC);

ANSI (ANSI americano / IEEE C37 estndar);

Completa (el mtodo de superposicin que considera el pre-falla de flujo de carga de resultados (vase la seccin 23.1.1));

IEC 61363.

Las opciones especficas para cada uno de estos mtodos estn disponibles en el dialogo Opciones avanzadas. Tipo de falla

Los tipos de falla disponibles son las siguientes:

Cortocircuito trifsico Cortocircuito bifsico

Cortocircuito monofsico

2-Fase de cortocircuito

Monofsica a tierra

2-fase y tierra

1-Fase al Neutro

1-Fase Neutro a Tierra

2-Fase al Neutro

2-Fase Neutro a Tierra

3-Fase al Neutro

3-Fase Neutro a Tierra

3-fase de cortocircuito (balanceado.)

Los tipos de falla con un conductor neutro slo deben utilizarse para las lneas que se modelan con conductores neutros.Impedancia de la falla

La impedancia de falla corresponde a la reactancia y la resistencia de la falla (es decir, la impedancia del arco o de la trayectoria de reduccin). Esto se puede definir por medio de un modelo mejorado, en lnea a lnea (Xf (L-L), Rf (L-L)) y la lnea a tierra (Xf (L-E), Rf (L-E)) impedancias se consideran (nota: requiere una opcin mejorada fallo de impedancia para estar habilitado). Si la impedancia de opcin a errores mejorada no est habilitada, las impedancias de falla son definidas por sus valores equivalentes, Xf y Rf.

Las figuras 23,11 a 23,13 ilustran las diferencias entre la realzado y la representacin simplificada de la impedancia de falla para los tipos de fallas siguientes: (i) cortocircuito trifsico, (ii) falla de 2 fases a tierra, y (iii) falla bifsica.

Las cifras 23.11 a 23.13 ilustran las diferencias entre el realzado y la representacin simplificada de impedancias de falta para los tipos de falta siguientes: (i) de 3 fases se pone en cortocircuito; (ii) faltas de 2 fases para dar buenos conocimientos; y (iii) faltas de 2 fases.

Figura. 2.11: Definicin de Impedancia de la Falla: cortocircuito trifasico

Figura. 2.12: Definicin de Impedancia de Falla: 2 fases a tierra.

Figura. 2.13: Definicin de Impedancia de la Falla:falla bifasicSalidaUn informe de texto se escribe automticamente en la ventana de salida PowerFactory cuando la opcin en la seccin de salida del dilogo est activada. El comando que genera este informe se muestra en color azul al lado del botn de comando . El usuario puede hacer clic en este botn para seleccionar el tipo de informe se imprimir. Inmediatamente debajo del botn de comando, el texto azul informa al usuario del tipo de informe seleccionado actualmente.

Localizacin de Fallas

Las opciones de la localizacin de la falla de seleccin son los siguientes:

En la seleccin del usuario:

En este caso, una referencia a un solo terminal / barra / lnea / rama o de una seleccin de barras / Terminales (SetSelect), como se explica en las Secciones 23.2.3 y 23.2.4 Fallas en las lneas y las ramas se debe dar.

Barras/Nodos de unin e internos Por cada terminal (ElmTerm) en la red, un clculo de corto circuito se lleva a cabo, de forma independiente (es decir, uno despus del otro).

En todas las barras:

Por cada terminal (ElmTerm) en la red, cuyo uso se ajusta a la barra (vase la Seccin 7.3.2), un clculo de corto circuito se lleva a cabo, de forma independiente (es decir, uno despus del otro).

Si la opcin de fallas mltiples ha marcado cuando el mtodo completo se est utilizando, una referencia a un conjunto de objetos de error (IntEvtshc), como se explica en la seccin 23.2.5, se debe establecer. Esto se hace en la seccin del dilogo Localizacin de fallas, con la referencia de los cortocircuitos.Nota: varios errores slo se calcula para el "mtodo completo", cuando "varios errores" de la opcin est activada. Cuando esta opcin est activada, un clculo de corto circuito se lleva a cabo para cada localizacin de fallos individuales, al mismo tiempo. Cuando esta opcin est desactivada, los casos en que ms de una ubicacin de la falla han sido seleccionados (por ejemplo, varios barras / terminales), una secuencia de clculos de corto circuito se lleva a cabo (es decir, cada clculo de corto circuito se lleva a cabo de forma independiente el uno del otro cortocircuito clculo).2.3.2 VerificacinCuando est activada, la opcin de verificacin escribir un informe que carga a la ventana de salida. Este informe muestra varias corrientes mximas y clasificadas para dispositivos calculados2.3.3 Opciones bsicas (Mtodo IEC 60909/VDE 0102)La pestaa de Opciones bsicas del dilogo Clculo de corto circuito se muestra en la seccin anterior en la figura 23.10.En general, tenga en cuenta que el clculo segn la norma IEC 60909 y VDE 0102 No se consideran: las capacitancias de las lneas, las admitancias shunt y las cargas estticas (no-rotatorias), excepto las correspondientes a la red de secuencia cero del sistema.

Elementos de una sola fase se considera slo si se encuentran en el conductor neutro.Edicin

Esta opcin ofrece una seleccin sub-para el mtodo seleccionado, donde se encuentra la versin de la norma que se utiliza seleccionado de acuerdo con el ao en que fue expedida. La norma ms reciente es de 2001, sin embargo, 1990 es an disponibles para la verificacin de los resultados documentados.

Calcular

La lista desplegable permite elegir entre el mnimo o mximo de corriente de cortocircuito.

Mxima corriente de cortocircuito; que determina: El dimensionamiento del equipo de proteccin

El clculo de ajuste de protecciones.

El dimensionamiento de puestas a tierra

Mnima corriente de cortocircuito; la cual puede ser una base, por ejemplo, para seleccin de fusibles o para fijar los dispositivos de proteccin.

La lista desplegable permite elegir entre el mnimo o mximo de corriente de cortocircuito.Sistema de baja tensin, mxima tolerancia de tensinDe acuerdo con la norma IEC / VDE, esta tolerancia de tensin se utiliza para definir el factor de correccin de tensin correspondiente, c. La tolerancia de tensin no se utiliza cuando el usuario define el factor de correccin define.

Duracin de cortocircuito

Tiempo de interrupcin se utiliza para calcular la corriente de corte de un interruptor del circuito. Tiempo de despeje de falla (Ith) es necesaria para la corriente trmica equivalente.

Nota: Los campos "Mtodo" ,"tipo de falla ',' impedancia de falla ',' salida 'y' Localizacin de Fallas" se describen en la seccin 23.3.1 Opciones bsicas (todos los mtodos).2.3.4 Opciones avanzadas (IEC 60909/VDE 0102 Mtodo)

Fig. 2.14: clculo IEC - Opciones avanzadas

Por lo general, en la pestaa Opciones avanzadas (mostrado en la Figura 2.14) se utiliza para la configuracin los distintos mtodos de clculo de cortocircuito. Familiarizacin con la norma IEC / VDE antes de modificar estas opciones es muy recomendable.

Identificacin de la red

El clculo del factor de kappa es diferente en el caso de la alimentacin de malla o radial del circuito corto. Normalmente PowerFactory encontrar automticamente la configuracin adecuada. La opcin siempre enmamallada obligar a un enfoque de red de malla.Factor de tensin cLa norma define el factor c de tensin que se utilizar para los niveles de tensin diferentes. En casos especiales el usuario lo desea, puede definir el factor de correccin. En este caso, active la casilla definida por el usuario, a continuacin, un determinado factor C se puede introducir.

Se introduce un factor c de la tension porque es necesario para tener en cuenta: Para considerar las variaciones de voltaje dependiendo del tiempo y lugar en donde se suscit la falla.

Para considerar el cambio de taps en los transformadores.

Para considerar el efecto de las cargas y capacitancias omitidas en el proceso de clculo.

Para considerar el comportamiento subtransitorio de generadores y motores.

Motores asncronos

Si el clculo tiene en cuenta la influencia de los motores asncronos en las corrientes de cortocircuito depende de este parmetro, se puede elegir las siguientes opciones: siempre considerados, omisin automtica, o la confirmacin de la omisin.

Temperatura mxima del conductor

Al activar la opcin definida por el usuario, la inicial (previo al fallo) la temperatura del conductor se puede ajustar manualmente. Esto influir en la temperatura mxima calculada de los conductores, como es el causado por las corrientes de cortocircuito.Componente no peridica en descomposicin

Permite el clculo de la componente de corriente continua DC, para lo cual debe ser el tiempo de decaimiento dado. De acuerdo con la norma IEC / CEI, se puede seleccionar los mtodos B, C y C.

La nomenclatura se utiliza la siguiente:

Tb Tiempo interrupcin (ver corto circuito de mando)

fn Frecuencia nominal Ik corriente de cortocircuito inicial Mtodo B: Utiliza la impedancia compleja calculada de la equivalente de la red con un factor de seguridad de 1.15:

Mtodo C: Utiliza la relacin R / X como para el corriente pico de cortocircuito, por lo tanto la seleccin de la relacin FC / fn = 0,4. Esta opcin acelera el clculo, ya que la impedancia equivalente adicional no debe ser calculada.

Tabla 2.1: tiempo de interrupcin

La relacion Rc/Xc es la impedancia equivalente calculada en la frecuencia dada por:

Mtodo C: Usa la relacin R/X en cuanto al cortocircuito corriente pico, as seleccionando la proporcin fc/fn = 0.4. Esta opcin acelera el clculo, ya que ninguna impedancia equivalente adicional tiene que ser calculada.

Corriente Pico de cortocircuito (red de mallados)

De acuerdo con la norma IEC / VDE, los siguientes mtodos para el clculo de kappa se puede seleccionar:

Mtodo B: Utiliza la relacin R / X.

Mtodo C (1):

Utiliza la relacin R / X calculado a una frecuencia virtual de un 40% de la frecuencia nominal (20 Hz a fn = 50 Hz, o 24 Hz para fn = 60 Hz), basado en la impedancia de cortocircuito en el sistema de secuencia positiva.

Mtodo (012):

Al igual que C (1), sino que utiliza la correcta impedancia de cortocircuito sobre la base de la positiva, negativa y de secuencia cero del sistema.

Calcular Ik

El estado de equilibrio de corto-circuito se puede calcular utilizando los diferentes medios a considerar las mquinas asncronas:Sin motor

Se desconecta todos los motores asncronos antes de calcular la corriente Ik.Mtodo DIgSILENT

Considera todos los motores asncronos de acuerdo con su actual interruptor. El interruptor se abre despus de que el mximo tiempo posible.No haga caso de las contribuciones del motor

Considera impedancias motor asncrono durante el clculo, sino que tambin reducir los resultados calculados para las contribuciones de motor.Considerar el uso de proteccin

Esta opcin calculara corrientes de medida de todos los dispositivos de proteccin y evaluar los tiempos de disparo. Para aumentar la velocidad de los clculos, esta opcin se puede desactivar cuando los dispositivos de proteccin no tienen que ser analizados.

Calcular mxs. Corrientes de rama = corrientes de barras

Esta opcin se utiliza para comprobar la calificacin de los interruptores automticos contra las corrientes del sistema automtico. Normalmente, el interruptor de corriente se calcula como max {Ibus-Irama, Irama}. Si esta opcin est activada, la barra de cortocircuito se utiliza como interruptor de la corriente, que en realidad es una sobre-estimacin de las corrientes.Deteccin automtica de unidades.El estndar IEC/VDE obliga un factor de correccin diferente de la impedancia aplicada para separar generadores y transformadores que son aplicados a una unidad/bloque (central elctrica) que consta de un generador con su transformador elevador. PowerFactory trata de detectar las centrales elctricas. Cuando esta opcin esta desactivada, los transformadores del bloque deben ser marcados en consecuencia poniendo la opcin de Transformador de Unidad disponible en el VDE/IEC Ponen en cortocircuito la etiqueta del dilogo de elemento de transformador.

2.3.5 Opciones bsicas (Mtodo ANSI C37)

Figura 2.15 calculo ANSI- opciones basicasTensin de Prefalla

Valor de la tensin de prefalla (requerido por el estndar ANSI).

Considerar Taps de los transformadores de Transformador

El estndar ANSI opcionalmente permite que las posiciones corrientes de taps de los transformadores sean consideradas. Esto puede ser seleccionado aqu.Modo NACD

El factor NACD es la proporcin de la contribucin corriente remota a la falla total corriente: NACD = Iremote/Ifault. Este factor NACD es usado para calcular las corrientes de interruptor, incluso el componente de corriente continua de la corriente. La contribucin corriente remota requerida evaluar el factor NACD es la suma de todas las contribuciones de generador remotas (generadores de induccin, mquinas sincrnicas, y rejillas externas). El clculo del factor NACD puede llevar mucho tiempo, ya que la contribucin de cada generador es calculada individualmente. Por lo tanto, los mtodos diferentes de aproximacin pueden ser seleccionados, que representan las interpretaciones ms comunes del estndar ANSI:

Interpolado

Se calcula el factor NACD y es corregido para corrientes de falla asimtricas por medio de interpolacin entre dos curvas una de decaimiento de DC y otra de decaimiento de DC/AC a travs de la siguiente ecuacin:MF = factor de AC/DC + (factor de corriente continua - factor de AC/DC) *NACD

Si (NACD = 1) entonces slo el factor de corriente continua es usado; si (NACD = 0) entonces slo el factor de AC/DC es usado.

Predominante

Se calcula el factor NACD. Si el factor resultante es ms grande o igual a 0.5 nicamente se usa una curva de decaimiento de componente DC. Este mtodo se utiliza cuando todas las contribuciones son remotas.Todos Remotos

Todas las contribuciones son consideradas como remotas, el factor no NACD no es calculado pero se asume igual a 1, y se usa una curva de decaimiento de DC.

Todo Local

Todas las contribuciones son consideradas como locales y el factor NACD toma el valor de 0 y se usa una curva de decaimiento de DC/AC.Una caracterstica importante del software es que permite evaluar las corrientes y voltajes para los siguientes casos.

LV/Momentneo.- Evala las corrientes de cortocircuito en la etapa subtransitoria LV/Interruptivo.- Evala las corrientes para la calibracin de cortocircuito. 30 Ciclos.- Evala las corrientes en 30 ciclos de estado estable.Nota: Los temas 'Mtodo', 'el Tipo de Falla', 'Impedancia de Falla', 'Salida' y 'Localizacin de la falla' son descritas en el Artculo 2.3.1 Opciones Bsicas (Todos los Mtodos). 2.3.6 Opciones avanzadas (ANSI C37 Mtodo)

Figura 2.16 calculo ANSI opciones avanzadasCalcular

Esta opcin es usada para seleccionar varias corrientes (segn el estndar ANSI) que deben ser calculados. Las opciones son como sigue: Corriente momentnea: corresponde el valor efectivo de la corriente de corriente de cortocircuito generada en el primer ciclo despus que ocurri la falla.Corriente de Interrupcin: corresponde al valor efectivo de la corriente de cortocircuito en el intervalo comprendido los 1,5 y los ciclos, despus de ocurrida la falla.Corriente en 30 ciclosCorriente de Baja tensin

Despreciar Capacitancia Serie

Las capacitancias de serie pueden ser opcionalmente evitadas para el ANSI para el clculo de cortocircuito. O bien, pueden no evitarlos, siempre evitaba/desactivada o esta opcin puede ser puesta segn el tipo clculo de cortocircuito.

Las opciones son como sigue:

No despreciar

Todas las Corrientes

LV & Interruptiva & 30 Ciclo CorrienteCorrientes en 30 Ciclo

Clculo de X/R

El usuario puede seleccionar el clculo entre un nmero complejo de la proporcin R/X, o un clculo que considera R y X por separado.

Considerar Dispositivos de Proteccin

Esta opcin calculara corrientes de medida de todos los dispositivos de proteccin y evaluar los tiempos de disparo. Para aumentar la velocidad de los clculos, esta opcin se puede desactivar cuando los dispositivos de proteccin no tienen que ser analizados.

Calcular Corrientes mximas de la rama = corrientes de barras

Esta opcin se utiliza para comprobar la posicin de los cortacircuitos contra las corrientes de interruptor de sistema. Normalmente, las corrientes de interruptor son calculado como Max {Ibus-Irama, Irama}. Si esta opcin est activada, la barra de cortocircuito se utiliza como interruptor de la corriente, que en realidad es una sobreestimacin de las corrientes.2.7 Opciones bsicas (Mtodo Completo)

Figura. 2.17: Mtodo Completo - Opciones BsicasA diferencia de los mtodos de clculo segn IEC/VDE y ANSI, que evala las corriente por aproximaciones, el mtodo completo evala las corrientes de sin usar aproximaciones. Esta evaluacin exacta de las corrientes toma en cuenta las condiciones del sistema inmediatamente antes del inicio de la falta. Flujo de carga

La condicin de sistema de prefalla usada por el mtodo completo puede ser determinada por la evaluacin de un flujo de carga, o por medio de un mtodo simplificado, que inicializa los voltajes internos de todos los componentes que contribuyen para el corriente de cortocircuito con sus valores nominales, multiplicados por un factor escalar, c.

El comando de flujo de carga se usa para inicializar el clculo de cortocircuito (cuando la inicializacin de Flujo de Carga en la ficha Opciones avanzadas est seleccionada, vase la seccin 2.3.8) aparece junto al botn de flujo de carga (). El comando de flujo de carga se puede acceder y modificar pulsando este botn . El comando de flujo de carga se muestra aqu es inicialmente tomado del estudio de caso activo.

Duracin de cortocircuito

El valor para el Intervalo (Global) es usado para calcular la corriente de ruptura de cortacircuitos. Segn la seleccin de usuario, el valor usado para el intervalo dentro del clculo es:GlobalEl Intervalo (Global) definido en la orden poner en cortocircuito. Minuto de local

El Intervalo ms corto de todos los cortocircuitos (definido en el Completo Ponen en cortocircuito la etiqueta de objetos de ElmCoup) relacionado con las barras conductoras estudiadas.

Local

Para cada cortocircuito relacionado, su propio Intervalo (definido en el Completo Ponen en cortocircuito la etiqueta de objetos de ElmCoup) es usado para el clculo de la rotura corriente, sin embargo para resultados de barra conductora, el ms rpido de estos Intervalos es usado.Nota: Los temas 'Mtodo', 'el Tipo de Falla', 'Impedancia de Falla', 'Salida' y 'Localizacin de la falla' son descritas en el Artculo 2.3.1 Opciones Bsicas (Todos los Mtodos). 2.8 Opciones avanzadas (Mtodo Completo)

Figura. 2.18: Mtodo Completo - Opciones Avanzadas

Inicializacin

El usuario puede seleccionar para inicializar el mtodo completo por una de las opciones siguientes:

El clculo de flujo de carga se refiri a en el campo de Flujo de Carga de la etiqueta de Opciones Bsica; o

Los voltajes nominales con un factor de correccin definido por el usuario (c-Factor). Hay que notar que esta opcin slo est disponible en el dilogo cuando el inicializacin Flujo de Carga no est sealado.

Corrientes de pico de corriente continua, la relacin R/X (ip, ib, idc)

Esta opcin permite la definicin del mtodo usado para determinar el factor kappa (k) y la proporcin R/X b, requerida para el clculo del pico y el componente de corriente continua de poner en cortocircuito. Los mtodos disponibles equivalen a los dados en el estndar IEC/VDE.

B

Usa la proporcin R/X en la localizacin de cortocircuito. En este caso ambas proporciones (R/X_p para el clculo de k, y R/X_b) son iguales.

C (1)

Para k, la relacin R / X_p se utiliza calculando a una frecuencia virtual de 40% (basado en la impedancia de cortocircuito en el sistema de secuencia positiva). La relacin R / x_b se calcula segn el mtodo de frecuencia equivalente, considerando la ultima hoara y la impedancia de secuencia positiva (como por el mtodo C de la norma IEC, sin embargo hay que sealar que los factores de correccin IEC no se consideran).

C (012)

Como C (1) descrito directamente encima, pero usos los correctos ponen en cortocircuito la impedancia basada en el positivo - negativo - y sistema de secuencia cero.

Considerar Dispositivos de Proteccin

Esta opcin calculara corrientes de medida de todos los dispositivos de proteccin y evaluar los tiempos de disparo. Para aumentar la velocidad de los clculos, esta opcin se puede desactivar cuando los dispositivos de proteccin no tienen que ser analizados.

Calcule Corrientes de Rama mximas = Corrientes de Barra conductora

Esta opcin es usada para comprobar la posicin de los cortacircuitos contra las corrientes de interruptor de sistema. Normalmente las corrientes de interruptor son calculadas como el mximo {Ibus-Ibranch, Ibranch}. Si esto opcin es activada, la barra conductora se ponen en cortocircuito corriente es usado como el interruptor corriente, que es una sobrestimacin de las corrientes.

Modelado de la lnea area: Matrices de fase

Para el clculo desequilibrio de corto circuito, PowerFactory siempre utiliza la matriz de componentes de fase. Las siguientes opciones que definen la matriz de fase que se utiliza:

No transpuesta: el clculo de corto circuito utiliza la matriz de fase no transpuesta.

Simtricamente Transpuesta: el clculo de corto circuito utiliza la matriz de fase simtrica transposicin de las lneas de transpuesta.PRCTICA

1. TTULO: Clculo de Cortocircuitos2. OBJETIVOSConocer los diferentes criterios empleados por normas internacionales para el estudio de cortocircuitos.Verificar los clculos de cortocircuitos realizados en una red pequea a travs de una simulacin Power Factory 14.3. TRABAJO PREPARATORIO

Realizar el clculo de un cortocircuito bifsico tierra en la barra B-2 del siguiente

Figura 2.19 diagrama unifilar

Tabla datos del elementos del sistema4. DESARROLLO4.1. Una vez armado el sistema en el software Power Factory 14.0y simular los cortocircuitos en diferentes partes de5. INFORME

5.1. En el sistema propuesto calcular los cortocircuitos: Bifsico Tierra, Bifsico y trifsico en las Barras B-1 y B-3, comparar los resultados obtenidos en el Software Power Factory 14.0DESARROLLO DE LA PRCTICA

Armar el circuito de la prctica en Power Factory 14.0, desconectar el circuito CC1, realizar clic derecho en la barra B-2 y en el submen de Calcular seleccionar la opcin Corto Circuito.

En la casilla mtodo escoger la norma VDE edicin 2001 en la barra 2, seleccionar el clculo de mnimas corrientes y colocar la impedancia de falla en 0.

Figura 2.20 Ventana de clculo de corto circuito

En la pestaa de opciones avanzadas, en el recuadro Factor de Voltaje c, activar la casilla correspondiente y seleccionar un factor c =1.

Figura 2.21 Configuracin de parmetros para el clculo de cortocircuitos

Es posible visualizar diferentes resultados en los cuadros de resultado dndoles clic derecho, luego en el submen dar clic en Editar Formato para Nodos. Aparecer la siguiente ventana en la cual se debe seleccionar Modo de entrada. Aparecer el cono Seleccionar Variables.

Figura 2.22 Seleccin de variables para cortocircuito.

xii. Una vez presionado el cono Seleccin de Variables en las pestaas correspondientes a cortocircuitos es posible escoger las siguientes variables.

Tabla 4 Variable disponibles para el clculo de cortocircuitosEs posible calcular un cortocircuito en cualquier lugar de una lnea de transmisin nicamente haciendo clic derecho a la lnea y en el submen de calcular escoger nuevamente cortocircuito. Una vez configurados los parmetros de la simulacin se escoge en que lugar relativo de la lnea se desea hacer el cortocircuito.

Figura 2.23 Clculo de un cortocircuito al 50% de la lnea de transmisin