ANLISIS DE FALLAS ASIMTRICAS USANDO COMPONENTES DE SECUENCIA

Referencia: Captulo 11 (Grainger, Stevenson)Jess BaezOctubre, 2007

Clculo de Voltajes y corrientes en condiciones de falla asimtrica en el nodo (f)1.- Expresar todas las cantidades en por unidad (pu) utilizando una base comn

2.- Construr las redes de secuencia positiva, negativa y cero de acuerdo a la modelacin de los elementosdescrita en las siguientes pginas

3.- Obtener la matriz de admitancias Ybus para cada secuencia y mediante inversin obtener la matriz de impedancias Zbus de cada secuencia

4.- Interconectar las redes de secuencia segn el tipo de falla (Pgina 6)

5.-Obtener el equivalente de Thevenin visto entre el nodo donde ocurre la falla y el nodo de referencia para cada una de las redes de secuencia. El voltaje de Thevenin es el voltaje de prefalla y la impedancia equivalente se obtiene de la diagonal principal de la matriz Zbus dependiendo el nodoen donde se presenta la falla (Zff) o mediante la reduccin de red (combinacin de impedancias)

6.-Calcular voltajes y corrientes (componentes de secuencia) en el nodo donde ocurre la falla utilizando ecuaciones de la tabla de la pgina 7

Clculo de Voltajes y corrientes en condiciones de falla asimtrica en el nodo (f)7.- Calcular voltajes en el resto de los nodos y corrientes de los elementos (comp. de secuencia)8.- Transformar corrientes y voltajes calculados en componentes de secuencia a componentes de fasey convertir valores pu a valores reales (Volts y Amperes)Nota: En caso de tener transformadores Y-D o D-Y, inclur el desfasamiento de +/- 30 grados para las Comp. de secuencia positiva y negativa. Para sec (+), I primario adelanta por 30 a I Secundario, para sec(-)I primario atrasa por 30 grados a I secundarioI(A)=I(pu)*IbaseV(V)=V(pu)*Vbase

Secuencia positiva y negativa Z1=Z2=j XtGENERADORESTRANSFORMADORESXt: Reactancia de dispersin (pu)Secuencia cero Z0=Z1=Z2=j Xt

LINEAS DE TRANSMISIONCARGAS

Interconexin de Redes de secuencia para los diferentes tipos de falla

Zkk (0) , Zkk (1) , Zkk (2) son las impedancias de Thevnin vistas entre el nodo donde ocurre la falla k y el nodo de referencia. Estos valores se obtienen de la diagonal principal de las matrices de impedancia Zbus de sec (0),(+) y ()Zf es la impedancia de falla. Para una falla slida Zf=0

Clculo de Voltajes y corrientes en el nodo de fallaZ0,Z1,Z2 son las impedancias de Thevnin vistas entre el nodo donde ocurre la falla y el nodoDe referencia. Estos valores se obtienen de las diagonal principal de las matrices de impedancia Zbus de sec (0),(+) y ()Zf es la impedancia de falla. Para una falla slida Zf=0

Referencia: Modern Power System Analysis Turan Gonen, John Wiley 1988d)Obtenga el equivalente de Theveninde las redes de secuencia para una falla slida de lnea a tierra en el nodo 3

e)Calcule las corrientes y voltajes defalla en los elementos del sistema de potencia Ejemplo de anlisis de fallas asimtricasD-D

D-D

D-Y : Each Impedance in the Y network is the product of the impedances in the two adjacent D branches divided by the sum of the three D impedancesY - D : Each Impedance in the D network is the sum of all possible products of the Y impedances taken two at a time, divided by the opposite Y impedanceWYE-DELTA TRANSFORMATIONS

Clculo de Zth mediante combinacin de impedancias

Clculo de Zth mediante combinacin de impedancias

Clculo de Zth mediante inversin de matriz Ybus(Este mtodo es ms recomendable)

Sec. (0)Sec(+)Sec(-)Iao=Ia1=Ia2=If/3+Vao-+

Va1

-+Va2-Falla lnea a tierra (Redes de sec. En serie)Iao=Ia1=Ia2=If/3Z33(0)Z33(1)Z33(2)

En el punto de falla (nodo 3)Para el resto de los nodosClculo de corriente en los elementosAnlisis de falla lnea-tierra en el nodo 3j: nodo del sistema en donde se desea evaluar las condiciones de operacinf: nodo donde ocurre la falla

Anlisis del nodo 1 (j=1), con falla en nodo 3NOTA: La hoja de EXCEL muestra los voltajes de TODOS los nodos en componentes de secuencia y en componentes de fase as como el clculo de las corrientes de los dos generadoresAnlisis del nodo 2 (j=2), con falla en nodo 3

Anlisis del nodo 5 (j=5), con falla en nodo 3Anlisis del nodo 4 (j=4), con falla en nodo 3Anlisis del nodo 6 (j=6), con falla en nodo 3

Clculo de corrientes.Corriente del generador G1Componentes de secuenciaComponentes de fase (pu)Componentes de fase (kA)

Clculo de corrientes.Corriente del generador G2Componentes de secuenciaComponentes de fase (pu)Componentes de fase (kA)

PROYECTO (TERCER PARCIAL)Obtener los voltajes y corrientes en todos los elementos del sistema para los siguientes casos.Los valores debern ser reportados en componentes de secuencia (pu) y en componentes deFase (pu y kV o kA)

Considerar que las fallas son slidas (Zf=0)

Falla de lnea a tierra en nodo 4Falla de lnea a lnea en el nodo 4Falla de lnea a lnea en el nodo 1Falla de doble lnea a tierra en el nodo 1