Norma Internacional CEI IEC 60909-0.pdf

Share Embed Donate


Short Description

Download Norma Internacional CEI IEC 60909-0.pdf...

Description

CEI lEC 60909-0

NORMA INTERNACIONAL

Primera edición

2001-07 + Corrigendum 1 2002-02

Versión en español

Corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna Parte O: Cálculo de corrientes

Short-circuit currents in three-phase a.c. systems Part O: Calculation of currents

Courants de court-circuit dans les réseaux triphasés alternatif

a courant

Partie o: Calcul des courants

e CEI2001 © AENOR 2002

}

Reservados todos los derechos de 'reproducción

Ninguna parte de esta publicación se puede reproducir ni utilizar de cualquier forma o por cualquier medio, ya sea electrónico o mecánico, incluyendo fotocopia o microfilm, sin el permiso por escrito de los editores, Secretaría

Central de la Comisión

Electrotécnica

Intemacional,

3 rue de Varembé. GINEBRA, Suiza

Sede Central de AENOR, C Génova, 6. 28004 MADRID, España

Commission Eleclrolechnique Inlernalionale Inlernalional Eleclrolechnical Commission MeltUlYMapo,tlHllI 3I1etCTPO,..~

x

Ha_CCMII

=================. A T.'I1\T~n

CÓDIGO DE PRECIO

Asociación Española de

Para información sobre el precio de esta norma, véase catálogo en vigor.

-3-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro I © CEI 2002

ÍNDICE Página ANTECEDE TES............................................................................................................................ 6 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.4.1 1.4.2 1.4.3

GENERALIDADES............................................................................................................ 8 Objeto y campo de aplicación ..........•.......•....•.......•................................•..........•................8 Normas para consulta......................................................................................................... 9 Definiciones..........................................................................................................................10 Símbolos,subíndices y superíndices 12 Símbolos...............................................................................................................................12 Subíndices............................................................................................................................14 Superíndices 16

2

CARACTERÍSTICAS DE LAS CORRIE TES DE CORTOCIRCUITO: MÉTODO DE CÁLCULO................................................................................................. 16 Generalidades......................................................................................................................16 Hipótesis de cálculo.............................................................................................................18 Método de cálculo 18 Fuente de tensión equivalente en el punto de cortocircuito............................................. 18 Aplicación de las componentes simétricas 21 Corrientes de cortocircuito máximas .................................•..............................................23 Corrientes de cortocircuito mínimas................................................................................. 24

2.1 2.2 2.3 2.3.1 2.3.2 2.4 2.5 3 3.1 3.2 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.4 3.5 3.6 3.6.1 3.6.2 3.7 3.7.1 3.7.2 3.8 3.8.1 3.8.2 3.9 3.10

1MPEDANClAS DE CORTOCIRCUITO DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS 24 Generalidades......................................................................................................................24 Redes de alimentación 25 Transformadores 26 Transformadores de dos devanados.................................................................................. 26 Transformadores de tres devanados 27 Factores de corrección de impedancias de transformadores de red de dos y tres devanados 28 Líneas aéreas y cables 29 Reactancias Iimitadoras de cortocircuito.......................................................................... 30 Máquinas síncronas .•..........................................................................................................31 Alternadores síncronos.......................................................................................................31 Compensadores síncronos y motores ............................................•...................................32 Grupos de generación.........................................................................................................33 Grupos de generación con cambiador de tomas en carga :................... 33 Grupos de generación sin cambiador de tomas en carga 34 Motores asíncronos 35 Generalidades......................................................................................................................35 Contribución de los motores asíncronos a las corrientes de cortocircuito 36 Convertidores estáticos.......................................................................................................38 Condensadores y cargas no rotativas................................................................................ 38

4 4.1 4.2

CÁLCULO DE CORRIE TES DE CORTOCIRCUITO 39 Generalidades......................................................................................................................39 Corriente de cortocircuito simétrica inicial Ií: 41

-4 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro I © CEI 2002

Cortocircuito trifásico ................................................................................................•....... Cortocircuito bifásico . Cortocircuito bifásico a tierra ················· ........................................•.. Cortocircuito monofásico a tierra . Valor de cresta de la corriente de cortocircuito ¡p•.•..•.........................•...•••.•..••••.•••..•••••••• Cortocircuito trifásico ....................................•...................................................•........•.....• Cortocircuito bifásico . Cortocircuito bifásico a tierra . Cortocircuito monofásico a tierra . Componente continua de la corriente de cortocircuito .

4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 4.3 4.3.1 4.3.2 4.3.3

4.3.4 4.4

4.5 4.5.1 4.5.2

4.6 4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4

4.6.5 4.7

4.8

Corriente de cortocircuito simétrica de corte lb .••.•..•..•.•..•• ···.•·.•···.••·····•.•.•··.•.•.•.•.•··.•·••··· Cortocircuito alejado de un alternador . Cortocircuito próximo a un alternador . Corriente de cortocircuito permanente Ik ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• Cortocircuito trifásico de un alternador o de un grupo de generación . Cortocircuito trifásico en redes no malladas ............................•.....................•................. Cortocircuito trifásico en redes malJadas . Cortocircuitos desequilibrados . Cortocircuitos en el lado de baja tensión de los transformadores, si una fase es interrumpida en el lado de alta tensión . Cortocircuito en terminales de los motores asíncronos Integral de Joule y corriente de cortocircuito térmica equivalente

ANEXO A (Normativo)

ECUACIO mYIl

Figura 1

. .

41 46 48 48

49 49 51 51 51 52 52 52 53 57 57 59

60 60 60 62 62

ES PARA EL CÁLCULO DE LOS FACTORES

66

............................•............•......•.•.......•..••.•......•...•....••.•.••..•........

Corriente de cortocircuito de un cortocircuito alejado de un alternador con componente de corriente alterna constante (representación esquemática)

.

16

Corriente de cortocircuito de un cortocircuito próximo a un alternador con componente de corriente alterna decreciente (representación esquemática) .....•.....

17

Figura 3

Caracterización

.

19

Figura 4

Dustración del cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica inicial el procedimiento de la fuente de tensión equivalente

.

20

Figura 2

Figura 5

de los cortocircuitos y de sus corrientes

Ií: según

Impedancias de cortocircuito de un sistema trifásico de corriente alterna en el punto de cortocircuito F .......................................................................................•.......

22

Figura 6

Esquemas del sistema y del circuito equivalente de las redes de alimentación

.

25

Figura 7

Transformador

.

28

Figura 8

Diagrama fasorial de un alternador

.

31

Figura 9

Ejemplo para la estimación de la contribución de los motores asíncronos a la corriente total de cortocircuito

.

37

Figura 10 Diagrama para determinar el tipo de cortocircuito (figura 3) que da lugar a la corriente de cortocircuito más alta, referida a la corriente trifásica simétrica de cortocircuito en el punto de defecto, cuando los ángulos de las impedancias de secuencia l(l) , l(2) , l(o) son idénticos .

40

Figura 11 Ejemplos de cortocircuitos con alimentación única

42

Figura 12 Ejemplo de una red no manada

43

de tres devanados (ejemplo) síncrono en condiciones asignadas

-5 -

60909-0 © CEI 200 1 + COIT. 1 © CEI 2002

Figura 13 Corrientes de cortocircuito y corrientes parciales de cortocircuito para cortocircuitos trifásicos entre el alternador y el transformador de grupo con o sin cambiador de tomas en carga, o en la conexión al transformador auxiliar de un grupo de generación y al nivel de la barra auxiliar A......................................

44

Figura 14 Ejemplo de una red mallada alimentada por varias fuentes

47

Figura 15 Factor

x para circuitos en serie, como función de la relación R/X o X/R.................. 49

Figura 16 Factor

J.Lpara

el cálculo de la corriente de cortocircuito de corte

lb.........................

Figura 17 Factor q para el cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica de corte de los motores asíncronos ...................................................•..•.........................................•.......

54

ss

Figura 18 Factores

~n

y

A..wx para alternadores de rotor cilíndrico.........................................

58

Figura 19 Factores

A...n

y

A..wx para alternadores de polos salientes

58

Figura 20 Cortocircuitos en el lado secundario de un transformador, si una fase (fusible) se interrumpe en el lado de alta tensión de un transformador DynS........................ Figura 21

Factor In para el efecto térmico de la componente de continua de la corriente de cortocircuito (la ecuación de m se da en el anexo A para programación)

60 64

Figura 22 Factor n para el efecto térmico de la componente de alterna de la corriente de cortocircuito (la ecuación de n se da en el anexo A para programación)

65

Tabla 1

Factor de tensión e .•.•..........•.....................•..............................•.•....................•.........•.•.

20

Tabla 2

Factores a y f3 para el cálculo de las corrientes de cortocircuito con la ecuación (90). Relación de transformación asignada Ir = UrTHyIUrTLy......................................

61

Cálculo de las corrientes de cortocircuito de los motores asíncronos en el caso de un cortocircuito en los terminales (véase el apartado 4.7)

62

Tabla 3

-6-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro l © CEI 2002

COMISIÓ

ELECTROTÉC

Corrientes de cortocircuito

ICA INTERNACIONAL

en sistemas trifásicos de corriente alterna

Parte O: Cálculo de corrientes ANTECEDENTES 1)

CEI (Comisión Electrotécnica Internacional) es una organización mundial para la normalización. que comprende todos los comités electrotécnicos nacionales (Comités Nacionales de CEI). El objetivo de CEI es promover la cooperación internacional obre todas las cuestiones relativas a la normalización en los campos eléctrico y electrónico. Para este fin y también para otras actividade . CEI publica onnas Internacionales. Su elaboración se confía a los comités técnicos; cualquier Comité Nacional de CEI que e té interesado en el tema objeto de la norma puede participar en su elaboración. Organizaciones internacionales gubernamentales y no gubernamentale relacionada con CEI también participan en la elaboración. CEI colabora estrechamente con la Organización Internacional de Normalización (ISO). de acuerdo con las condiciones determinadas por acuerdo entre ambas.

2)

Las decisiones formales o acuerdos de CEI sobre materias técnicas. expresan en la medida de lo posible, un consenso internacional de opinión obre los temas relati o a cada comité técnico en los que existe representación de todo los Comités Nacionales interesados.

3)

Los documentos producidos tienen la forma de recomendaciones para uso internacional informes técnico o guías y se aceptan en este sentido por los Comités Nacionales.

4)

Con el fin de promover la unificación internacional. los Comités Nacionales de CEI se comprometen a aplicar de forma transparente las Normas Internacionales de CEI. en la medida de lo posible en sus normas nacionales y regionales. Cualquier divergencia entre la Norma CEI y la correspondiente norma nacional o regional debe indicarse de fonna clara en ésta última.

5)

CEI no establece ningún procedimiento de marcado para indicar equipo declarado conforme con una de su normas.

6)

Se debe prestar atención a la posibilidad de que algunos de los elementos de esta onna Internacional puedan ser objeto de derechos de patente. o se podrá ha er responsable a CEI de identificar alguno o todos esos derechos de patente.

u aprobación

y se publican en forma de normas,

y no se le puede hacer responsable

de cualquier

La Norma Internacional CEI 60909-0 ha sido elaborada por el comité técnico 73 de CEI: Corrientes de cortocircuito.

Esta primera edición anula y ustituye a la Norma CEI 60909 publicada en 1988 y constituye una revisión técnica. El texto de esta norma se basa en los documentos siguientes:

DIS

Informe de voto

731119/DIS

731121/RVD

El informe de voto indicado en la tabla anterior ofrece toda la información aprobación de esta norma. El anexo A forma parte integrante de esta norma.

sobre la votación para la

-7-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro 1 © CEI 2002

Esta parte de la Norma CEI 60909 debe utilizar e junto con las normas internacionales, técnicos y las especificaciones técnicas mencionadas a continuación: -

CEI TR2 60909-1 - Corriente de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna, Parte 1: Factores para el cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de acuerdo con la Norma CEI 60909-0. 1)

-

CEI TR2 60909-2: 1992 - Equipo eléctrico. Datos para corrientes de cortocircuito de acuerdo con la Norma CEI 60909.

-

CEI 60909-3: 1995 - Corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna. Parte 3: Corrientes durante dos cortocircuitos monofásicos a tierra simultáneos y separados y corrientes parciales de cortocircuito circulando a travé de tierra.

-

CEI TR 60909-4:2000 - Corrientes de cortocircuito en si. temas trifásicos de corriente alterna. Parte 4: Ejemplos para el cálculo de corrientes de cortocircuito.

El comité ha decidido que el contenido de esta norma permanezca norma será -

confirmada;

-

anulada;

-

reemplazada por una edición revi ada: o

-

modificada.

vigente hasta 2007. En esa fecha, la

Esta edición de la Norma CEI 60909-0 incluye el corrigendum de febrero de 2002.

1)

los informes

A publicar.

-8-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro 1 © CEI 2002

Corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna Parte

1 1.1

o: Cálculo

de corrientes

GENERALIDADES Objeto y campo de aplicación

Esta parte de la Norma CEI 60909 es aplicable al cálculo de corrientes de cortocircuito: •

en sistemas trifásicos de corriente alterna de baja tensión en sistemas trifásicos de corriente alterna de alta tensión

operando a una frecuencia nominal de 50 Hz o de 60 Hz. Los sistemas a tensiones más alta. ración especial.

de 550 kV Y superiores, con largas líneas de transmisión.

necesitan una conside-

Esta parte de la Norma CEI 60909 establece un procedimiento general, práctico y conciso, que conduce a resultados que generalmente son de precisión aceptable. Para e tablecer este método de cálculo, se introduce una fuente de tensión equivalente en el punto de cortocircuito. E to no excluye la utilización de métodos especiales, por ejemplo el método de superposición, ajustado a circunstancias particulare , si como mínimo proporcionan la misma precisión. El método de superposición da la corriente de cortocircuito relacionada con un flujo de cargas previo. Este método, por tanto, no conduce necesariamente a la máxima corriente de cortocircuito. Esta parte de la Norma CEI 60909 trata del cálculo de corrientes de cortocircuito en el caso de cortocircuitos brados o desequilibrados.

equili-

En el caso de un camino conductor accidental o intencionado. entre un conductor de fase y la tierra local, los dos casos siguientes deben ser claramente distinguidos con vistas a sus diferentes propiedades físicas y efectos (que conducen a requisitos diferentes para u cálculo): •

cortocircuito monofásico a tierra que aparece en un sistema con neutro puesto a tierra sólidamente, o a través de una impedancia falta monofásica a tierra que aparece en un istema con neutro aislado de tierra, o puesto a tierra de forma resonante. Esta falta no forma parte del objeto y campo de aplicación de esta norma y por lo tanto no es tratada.

Para las corrientes durante dos cortocircuitos rnonofá ico a tierra, imultáneos y separados, en un sistema con neutro aislado de tierra, o puesto a tierra de forma resonante, véase la Norma CEI 60909-3. Las corrientes de cortocircuito y la impedancias de cortocircuito se pueden también determinar mediante pruebas en el sistema, por medidas sobre un analizador de rede , o con un programa informático. En los sistemas de baja tensión existentes, es posible determinar la impedancia de cortocircuito en base a medidas en el punto de cortocircuito considerado. El cálculo de la impedancia de cortocircuito e basa. en general, en los datos asignados de los equipos eléctricos y en la disposición topológica del sistema y tiene la ventaja de ser posible tanto para sistemas existentes, como para sistemas en etapa de planificación.

-9-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro 1 © CEI 2002

En general, se calculan dos corrientes de cortocircuito que difieren en 'u magnitud: •

la corriente de cortocircuito máxima que determina la capacidad o los valores asignados de los equipos eléctricos; y



la corriente de cortocircuito mínima que puede ser la base, por ejemplo, para la selección de fusibles, para el ajuste de dispositivos de protección y para el chequeo de arranque de motores.

NOTA -

La corriente en un cortocircuito trifásico se upone que se hace simultáneamente en todos los polos. lnvestigaciones de cortocircuilos no simultáneos. los cuales pueden conducir a componentes aperiódicas más altas de la comente de cortocircuito. no entran en el objeto y campo de aplicación.

Esta norma no cubre corriente ensayo de cortocircuito).

de cortocircuito creadas deliberadamente,

Esta parte de la Norma CEI 60909 no trata del cálculo de corriente

bajo condiciones controladas (estaciones de

de cortocircuito en barcos ni en aviones.

1.2 Normas para consulta Las normas que a continuación se relacionan contienen di posiciones válidas para esta norma internacional. En el momento de la publicación estaban en vigor las ediciones indicada. Toda norma está sujeta a revi ión por lo que las partes que ba en su acuerdos en e ta norma internacional deben estudiar la po ibilidad de aplicar la edición más reciente de la normas indicada a continuación. Lo miembro de CEI y de ISO poseen el registro de las normas internacionales en vigor en cada momento. CEI 60038: 1983 - Tensiones normales de CEI. CEI 60050-131: 1978, Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI). Capítulo /3/: Circuitos eléctricos y magnéticos. CEI 60050-151: 1978 - Vocabulario Electrotécnico Internacional (VEI). Capítulo 151: Dispositivos eléctricos y magnéticos. CEI 60050-195: 1998 - Vocabulario Electrotécnico choques eléctricos. CEI 60056: 1987 =Interruptores

Internacional (VEI). Parte /95: Puesta a tierra y protección contra

automáticos de corriente alterna para alta tensión

CEI 60071-1: 1993 - Coordinación de aislamiento. Parte/:

Definiciones, principios y reglas.

CEI 60781: 1989 - Guía de aplicación para el cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas radiaLes de baja tensión. CEI 60865-1: 1993 - Corrientes de cortocircuito.

Cálculo de efectos. Parte 1: Definiciones y métodos de cálculo.

CEI TR 60909-1 - CálcuLo de corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna. Parte 1: Factores para el cáLculo de corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente aLterna de acuerdo con la Norma CEI 60909-0.1) CEI TR3 60909-2: 1992 - Equipo eléctrico. Datos para el cálculo de corrientes de cortocircuito

de acuerdo con La

Norma CEI 60909.

CEI 60909-3: 1995 - Cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna: Corrientes durante dos cortocircuitos monofásicos a tierra simultáneos y separados y corrientes parciaLes de cortocircuito circulando a través de tierra. CEI TR 60909-4:2000 - CálcuLo de corrientes de cortocircuito Ejemplos para eLcáLcuLode corrientes de cortocircuito.

1)

A publicar.

en sistemas trifásicos de corriente alterna. Parte 4:

- 10-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro l © CEI 2002

CEI 60949: 1988 - Cálculo de corrientes de cortocircuito adiabáticos del calentamiento.

térmicamente

admisibles, teniendo en cuenta los efectos no

CEI 60986: 1989 - Guía para los límites de temperatura de cortocircuito /.8/3 (3,6) kV a /8/30 (36) kV. 1.3

en cables eléctricos de tensión asignada de

Definiciones

Para las necesidades de esta parte de la Norma CEI 60909. son aplicables CEI 60050-131, así como las siguientes:

las definiciones

dadas en la Norma

1.3.1 cortocircuito: Camino conductor accidental o intencionado entre dos o más partes conductoras, que fuerza a que la diferencia de potencial entre ellas sea igualo próxima a cero. 1.3.1.1 cortocircuito sin conexión a tierra.

bifásico: Camino conductor accidental o intencionado entre dos o más conductores de fase con o

1.3.1.2 cortocircuito monofásico a tierra: Camino conductor accidental o intencionado entre un conductor de fase y tierra local, en un istema con neutro puesto a tierra ólidamente o a travé de una impedancia. 1.3.2 NOTA -

corriente

de cortocircuito:

Sobreintensidad

resultante de un cortocircuito en un si tema eléctrico.

Es necesario distinguir entre la corriente de cortocircuito figura 3) en cualquier punto de la misma.

en el punto de defecto y las corrientes parciales en las ramas de la red (véase la

1.3.3 corriente de cortocircuito prevista (disponible): Corriente que circularía si el cortocircuito fuera reemplazado por una conexión ideal de impedancia de preciable in ningún cambio en la alimentación (véase la nota del apartado 1.1). 1.3.4 corriente de cortocircuito simétrica: Valor eficaz de la componente simétrica de corriente alterna de una corriente de cortocircuito prevista (disponible), (véa e el apartado 1.3.3). siendo despreciada la componente de corriente continua, si existe. 1.3.5 corriente de cortocircuito simétrica inicial Ií:: Valor eficaz de la componente simétrica de corriente alterna de una corriente de cortocircuito prevista (disponible), (véase el apartado 1.3.3), aplicable en el instante de cortocircuito si la impedancia permanece en el valor del instante cero (véanse las figuras l y 2). 1.3.6 potencia de cortocircuito simétrica inicial Sí:: Valor ficticio determinado como el producto de la corriente de cortocircuito imétrica inicial Ik (véase el apartado 1.3.5). por la ten ión nominal del sistema Un (véase el apartado 1.3.13) y por el factor OTA -

.J3 : Sk' =.J3

La potencia de cortocircuito cálculos de cortocircuito.

Un

Ik'-

simétrica inicial

Sí.'

no se utiliza en el procedimiento

por ejemplo para calcular la impedancia

se debería utilizar la definición dada de la siguiente forma:

Sí.'Q

de cálculo de esta norma. Si aún así se utiliza

interna de una red de alimentación

=.f3

U nQ 'kQ o ZQ

= cU~Q I

Sí:

en

en el punto de conexión Q. entonces

SkQ'

1.3.7 componente decreciente (aperiódica) id.e. de la corriente de cortocircuito: Valor medio entre las envolventes superior e inferior de una corriente de cortocircuito decreciente desde un valor inicial hasta cero, de acuerdo con las figura l y 2. 1.3.8 valor de cresta de la corriente de cortocircuito ip: Valor instantáneo cortocircuito previ ta (di ponible) (véanse las figura l y 2). OTA -

máximo posible de la corriente de

La magnitud del valor de cresta de la corriente de cortocircuito aría egún el momento en que ocurre el cortocircuito. El cálculo del valor de cresta de la corriente de cortocircuito trifásico i~.aplica al conductor de fase y en el instante en que se produce la corriente de cortocircuito más grande posible. No se consideran cortocircuitos ecuenciales.

- 11 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro I © CEI 2002

1.3.9 corriente de cortocircuito simétrica de corte lb: Valor eficaz de un ciclo integral de la componente simétrica de corriente alterna de la corriente de cortocircuito previ ta, en el instante de separación de los contactos del primer polo que abre de un dispo itivo de interrupción. 1.3.10 corriente de cortocircuito permanente 11;.: Valor eficaz de la corriente después del decrecimiento del fenómeno transitorio (véan e las figuras I y 2).

de cortocircuito

que permanece

1.3.11 corriente simétrica a rotor bloqueado hR: Valor eficaz de la corriente simétrica más alta de un motor asíncrono a rotor bloqueado alimentado a ten ión UrM y frecuencia asignadas. 1.3.12 circuito eléctrico equivalente: Modelo para describir el comportamiento una red de elementos ideales (VEI 131-01-33).

de un circuito eléctrico, por medio de

1.3.13 tensión nominal de un sistema Un: Ten ión (fa e-fa e) por la cual un istema es designado y a la cual están referidas ciertas característica de operación. aTA -

Los valores están dados en la Norma CEI 60038.

1.3.14 fuente de tensión equivalente cll¿ I J3 : Tensión de una fuente ideal aplicada en el punto de cortocircuito en el si tema de ecuencia directa, para el cálculo de la corriente de cortocircuito de acuerdo con el apartado 2.3. Ésta es la única tensión activa de la red. 1.3.15 factor de tensión e: Relación entre la fuente de tensión equivalente dividida por J3. Los valores están dados en la tabla l. NOTA -

La introducción

y la tensión nominal del sistema Un

de un factor de tensión e es necesaria por varias razones. que son las siguientes:

variaciones de la tensión dependientes

del tiempo y del lugar:

-

cambios en las tomas de los transformadores:

-

carga

-

el comportamiento

y capacitancias

despreciadas

subtransitorio

en los cálculos. de acuerdo con el apartado 2.3.1:

de los altemadores

y motores.

1.3.16 tensión subtransitoria E" de una máquina síncrona: Valor eficaz de la tensión simétrica interna de una máquina síncrona, que es activa más allá de la reactancia subtran itoria Xd en el momento del cortocircuito. 1.3.17 cortocircuito alejado de un alternador: Cortocircuito durante el cual la magnitud de la componente simétrica de corriente alterna de la corriente de cortocircuito previ ta (disponible) permanece e encialmente constante (véase la figura 1). 1.3.18 cortocircuito próximo a un alternador: Cortocircuito en el que la contribución, de al menos una máquina síncrona, a la corriente de cortocircuito simétrica inicial previ ta, es más del doble de la corriente asignada de la máquina síncrona, o en el que la contribución de los motore asíncronos supera el 5% de la corriente de cortocircuito simétrica inicial Ií:. in motore (véa e la figura 2). 1.3.19

impedancias

de cortocircuito

en el punto de cortocircuito

F

1.3.19.1 impedancia de cortocircuito de secuencia directa ~(I) de un sistema trifásico de corriente alterna: Impedancia del sistema de ecuencia directa vista de de el punto de cortocircuito (véase el apartado 2.3.2 y la figura 5a). 1.3.19.2 impedancia de cortocircuito de secuencia inversa ~(2) de un sistema trifásico de corriente alterna: Impedancia del sistema de secuencia inversa vista de de el punto de cortocircuito (véase el apartado 2.3.2 y la figura 5b). 1.3.19.3 impedancia de cortocircuito homopolar ~(O) de un sistema trifásico de corriente alterna: Impedancia del sistema homopolar vista desde el punto de cortocircuito (véa e el apartado 2.3.2 y la figura 5c). Incluye el triple de la impedancia de puesta a tierra de los neutros Z .

- 12 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro 1 © CEI 2002

1.3.19.4 impedancia de cortocircuito ~ de un sistema trifásico de corriente alterna: Expresión abreviada de la impedancia de cortocircuito de ecuencia directa ~ 1) de acuerdo con el apartado 1.3.19.1, para el cálculo de corrientes trifásicas de cortocircuito. 1.3.20

impedancias

de cortocircuito

de un equipo eléctrico

1.3.20.1 impedancia de cortocircuito de secuencia directa ~tl) de un equipo eléctrico: Relación entre la tensión fase-neutro y la corriente de cortocircuito de la fase correspondiente de un equipo eléctrico, alimentado por un sistema simétrico de tensiones de secuencia directa (véa e el capítulo 2 y el Informe Técnico CEI 60909-4). NOTA -

El índice del símbolo homopolar.

~II

se puede omitir si no hay posibilidad

de confusión con las impedancias

de cortocircuito

de secuencia inversa y

1.3.20.2 impedancia de cortocircuito de secuencia inversa ~(2) de un equipo eléctrico: Relación entre la tensión fase-neutro y la corriente de cortocircuito de la fa e correspondiente de un equipo eléctrico, alimentado por un sistema simétrico de tensiones de secuencia inversa (véase el capítulo 2 y el Informe Técnico CEI 60909-4). 1.3.20.3 impedancia de cortocircuito homopolar ~(O) de un equipo eléctrico: Relación entre la tensión fase-tierra y la corriente de cortocircuito de una fa e de un equipo eléctrico, alimentado por una fuente de tensión alterna, cuando por los tres conductore de fase en paralelo circula la corriente de salida y un cuarto conductor y/o la tierra sirve como conductor común de retorno (véase el capítulo 2 y el Informe Técnico CEI 60909-4). 1.3.21 reactancia subtransitorla X;¡ de una máquina síncrona: Reactancia efectiva en el momento del cortocircuito. Para el cálculo de las corriente de cortocircuito e debe tomar el valor. aturado de Xct. aTA -

Cuando se divide la reactancia

X:'¡ en ohmios. por la impedancia asignada X;í = X:'¡ I ZrG'

Zr1;

=

U~; ISr1;

de la máquina síncrona. se obtiene el resul-

tado en por unidad. repre. entado por una letra minúscula

1.3.22 tiempo de retardo mínimo Inún: Tiempo rná corto entre la aparición de la corriente de cortocircuito y la separación de los contactos del primer polo que abre, de un di po itivo de interrupción. NOTA -

El tiempo 1m", es la uma del tiempo de operación más pequeño posible de un relé de protección interruptor. No se tienen en cuenta los tiempos de retardo ajustables de los dispositivos de disparo.

y el tiempo de apertura mínimo de un

1.3.23 corriente de cortocircuito térmica equivalente I.h: Valor eficaz de una corriente que tiene el mismo efecto térmico y la misma duración que la corriente real de cortocircuito, la cual puede contener una componente de corriente continua y puede disminuir en el tiempo. 1.4

Símbolos, subíndices

y superíndices

Las ecuaciones dadas en esta norma están e crita in e pecificar la unidades. Los símbolos representan magnitudes físicas que tienen valore numérico y dimen ione . independiente de las unidades, siempre que se utilice para éstas un sistema coherente, por ejemplo el Sistema Internacional de Unidades (SI). Los ímbolos de las magnitudes complejas están subrayados, por ejemplo Z = R + jx. 1.4.1

Símbolos

A

Valor inicial de la componente de corriente continua

ªa

Operador complejo Una relación entre la corriente de cortocircuito desequilibrada

e

Factor de tensión Fuente de tensión equivalente (valor eficaz)

id.c

y la corriente trifásica de cortocircuito

60909-0 © CEI 200 1 + Corro l © CEI 2002

- 13 -

E"

Tensión subtransiloria de una máquina síncrona

f

Frecuencia (50 Hz 060 Hz) Corriente de cortocircuito simétrica de corte (valor eficaz) Corriente de cortocircuito permanente (valor eficaz) Corriente de cortocircuito compuesta

permanente

en los terminales

(polos) de un alternador con excitación

Corriente de cortocircuito simétrica inicial (valor eficaz) ILR

Corriente simétrica a rotor bloqueado de un motor asíncrono

Ir

Corriente asignada de un equipo eléctrico Corriente de cortocircuito térmica equivalente Componente de corriente continua de la corriente de cortocircuito Valor de cresta de la corriente de cortocircuito

K

Factor de corrección de impedancias

m

Factor para el efecto térmico de la componente de corriente continua

n

Factor para el efecto térmico de la componente de corriente alterna

P

Par de polos de un motor asíncrono

Po

Rango de regulación de la tensión de un alternador

PT

Rango de ajuste de la tensión de un transformador Pérdidas totales en los devanados de un transformador a la corriente asignada Potencia activa asignada de un motor asíncrono (PrM = SrMCOS

q

q>rM llrM)

Factor para el cálculo de la corriente de corte de los motores asíncronos Sección transversal nominal

R resp. r

Resistencia en valor absoluto, re pectivamente en valor relativo

Ro

Resistencia de una máquina síncrona

ROf

Resistencia ficticia de una máquina síncrona cuando se calcula ip

S" k

Potencia de cortocircuito simétrica inicial (véase el apartado 1.3.6)

Sr

Potencia aparente asignada de un equipo eléctrico

tmío

Tiempo de retardo mínimo

t,

Relación de transformación

asignada (cambiador de tornas en posición principal); t, ~ l

Duración de la corriente de cortocircuito Tensión más elevada para el material, fase-fase (valor eficaz) Tensión nominal del sistema, fase-fase (valor eficaz)

Vr

Tensión asignada, fase-fase (valor eficaz) Tensión de cortocircuito asignada de un transformador en tanto por ciento

60909-0 © CEI 200 1

- 14 -

+ Corro I © CEI 2002

Tensión de cortocircuito de una reactancia limitadora de cortocircuito en tanto por ciento Componente resi tiva a ignada de la tensión de cortocircuito de un transformador en tanto por ciento Componente reactiva a ignada de la ten ión de cortocircuito de un transformador en tanto por ciente Tensión de secuencia directa, inversa y homopolar X resp. x

Reactancia en valor absoluto, re pectivamente en valor relativo Reactancia síncrona longitudinal, respectivamente

transversal

Reactancia ficticia de un alternador con excitación compuesta en el caso de cortocircuito permaneolé en los terminales (polos)

X" d resp. X" q

Reactancia

ubtran itoria longitudinal

de una máquina síncrona (valor

aturado), respectivameene

transver al Reactancia slncrona no saturada, valor relativo Reactancia vacío Z resp.

z

síncrona saturada, valor relativo, recíproco de la relación de cortocircuito

Impedancia en valor absoluto. respectivamente

en valor relativo

Impedancia de cortocircuito de un sistema trifásico de corriente alterna Impedancia de cortocircuito de secuencia directa Impedancia de cortocircuito de secuencia inversa ~O)

Impedancia de cortocircuito homopolar

1]

Rendimiento de un motor a íncrono

J(

Factor para el cálculo del valor de cre ta de la corriente de cortocircuito Factor para el cálculo de la corriente de cortocircuito permanente

Ji

Factor para el cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica de corte

Jio

Permeabilidad absoluta del vacío,

p

Resistividad

cp

Angulo de fase

J10

= 41t·1 0.7 H/m

Temperatura de un conductor al final del cortocircuito 01

Referencia del neutro de secuencia directa

02

Referencia del neutro de ecuencia inversa

00

Referencia del neutro de ecuencia homopolar

1.4.2 Subíndices (1)

Componente de ecuencia directa

(2)

Componente de secuencia inversa

(O)

Componente de secuencia homopolar

a.c.

Corriente alterna

saturada, o«

- 15 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro 1 © CEI 2002

d.c.

Corriente continua

f

Ficticio

k

o k3

Cortocircuito trifásico (véase la figura 3a)

kl

Cortocircuito monofásico a tierra, cortocircuito fase-neutro (véase la figura 3d)

k2

Cortocircuito bifásico (véase la figura 3b)

k2E resp. kE2E

Cortocircuito bifásico a tierra (véa e la figura 3c)

K

Impedancias o reactancias respectivamente Kso

máx

Máximo

mín

Mínimo

n

Valor no mi nal (VEI 15 1-04-0 l )

r

Valor asignado (VEI 151-04-03)

rsl

Resultante

calculadas

con un factor de corrección

de impedancia

KT, KG o Ks,

Valor transferido AT

Transformador

B

Barras

E

Tierra

F

Punto de cortocircuito

G

Alternador

HV

Alta tensión, lado de alta tensión de un transformador

LV

Baja tensión, lado de baja tensión de un transformador

L

Línea (o fase)

LR

Rotor bloqueado

L1, L2, L3

Conductores de fase de un si tema trifá ico de corriente alterna

M

Motor asíncrono o grupo de motores a íncronos

M

Sin motor

MV

Media tensión, lado de media ten ión de un tran formador

N

Neutro de un i tema trifá ico de corriente alterna, punto neutro de un alternador o de un transformador

P

Terminal, polo

Q

Punto de conexión de alimentación

R

Reactancia limitadora de cortocircuito

S

Grupo de generación (alternador y transformador de grupo con cambiador de tomas en carga)

SO

Grupo de generación (alternador y transformador de grupo con relación de transformación constante o tomas sin carga)

T

Transformador

auxiliar

- 16 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corr. I © CEI 2002

1.4.3 Superíndices Valor subtransitorio (inicial) Resistencia o reactancia por unidad de longitud Antes del cortocircuito

b

2 CARACTERÍSTICAS DE LAS CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO: 2.1

MÉTODO DE CÁLCULO

Generalidades

Un cálculo completo de las corriente de cortocircuito, daría las corrientes como función del tiempo en el punt defecto, de de el inicio del cortocircuito ha ta u final, corre pondiendo al valor instantáneo de la tensión al comieNZO del cortocircuito (véanse las figuras I y 2).

Corriente

,

Envolvente

It,,~ -- , ,

.~

... .•..

superior

Componente

de corriente

continua

-"Ir --n -- ~ -- n -- .,.---

...../..

lr--

id.O. de la corriente

de cortocircuim,

Jr--

'/ ~ ~ -

N ~~=======t--ti~t-t-~t-~-t-t-t-t-t-t-t-t-t-t-i-t--'II+----------

~ ~

Tiempo

N

Ií:

= corriente de cortocircuito

ip

= valor de cresta de la corriente de cortocircuito

Ik

= corriente

de cortocircuito

ic: = componente A

= valor

simétrica inicial

permanente

de continua de la corriente

inicial de la componente

de cortocircuito

de corriente continua id. 35 kV (Tabla 4 de la Norma CEI 60038) 1)

c,.wUn no debería exceder de la tensión más elevada para el material U", de los sistemas de potencia.

2)

Si no está definida la tensión nominal se debería aplicar: cn,J"U"

3)

Para sistemas de baja tensión con una tolerancia de +6%, por ejemplo sistemas renombrados

4)

Para sistemas de baja tensión con una tolerancia de +10%.

= Unlo C,"¡" Un = 0,9

xU

OI•

de 380 V a 400 V

60909-0 © CEI 200 1

- 21 -

+ Corro l © CEI 2002

2.3.2 Aplicación de las componentes simétricas. En sistemas trifásicos de corriente alterna, el cálculo de los valores de las corrientes resultantes de cortocircuitos equilibrado y de equilibrados e simplifica por la utilización de las componentes simétricas. Esto supone que los equipo eléctrico tienen una e tructura equilibrada, por ejemplo en el caso de Ifneas aéreas transpue taso Los re ultados del cálculo de la corriente de cortocircuito tienen una precisión aceptable también en el caso de líneas aéreas sin transpo ición. Utilizando este método, las corrientes en cada conductor de fase se determinan por la superposición de las corrientes de los tres sistemas de componente simétricas: corriente de secuencia directa L.I); -

corriente de secuencia inversa L.2):

-

corriente homopolar L.O).

Teniendo en cuenta el conductor de la fase L 1 como referencia, la corrientes jjj, lL2, e !.u vienen dadas por: ( la) (1 b)

( Ic) 1 .1 h a = --+J-v.1;

-

2

2

a2 = -~- j~.J3

-

2

2

(2)

- 22-

60909-0 © CEI 200 1 + COITo I © CEI 2002

L3 L2 L1

Fig. 5a - Impedancia de cortocircuito

de secuencia directa

~I)

de secuencia inversa

~(2)

L3 L2 L1

Fig. 5b - Impedancia de cortocircuito

L3 L2 L1

r,

Z -:.(0)

~o)

Fig. 5c - Impedancia de cortocircuito

homopolar

-

~(O)

Fig, 5 - Impedancias de cortocircuito de un sistema trifásico de corriente alterna en el punto de cortocircuito F

Uo

- 23-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro I © CEI 2002

Cada uno de los tres sistemas de componentes simétricas tiene su propia impedancia. En esta norma se tratan lo siguientes tipos de cortocircuitos desequilibrados: cortocircuito bifásico (véase la figura 3b); cortocircuito bifásico a tierra (véa e la figura 3c); cortocircuito monofásico a tierra (véase la figura 3d). Para las necesidades de esta norma, se distinguirá entre las impedancias de cortocircuito en el punto de defecto F y las impedancias de cortocircuito de los equipos eléctrico individuales. La impedancia de cortocircuito de secuencia directa Z(I) en el punto de cortocircuito F, se obtiene de acuerdo con la figura 5a, cuando un sistema simétrico de tensiones de secuencia directa es aplicado en el punto de cortocircuito F y todas las máquinas síncronas y asíncronas son reemplazadas por u impedancias internas. La impedancia de cortocircuito de secuencia inver a Z(2l en el punto de cortocircuito F, se obtiene de acuerdo con la figura 5b, cuando un sistema imétrico de tensiones de ecuencia inversa es aplicado en el punto de cortocircuito F. Los valores de las impedancias de secuencia directa e inver a pueden diferir uno de otro sólo en el caso de máquinas rotativas. Cuando se calculan cortocircuitos alejados de alternador, generalmente e permite tomar Z(2) = Zíl)' La impedancia de cortocircuito homopolar Z(Ol en el punto de defecto F, se obtiene de acuerdo con la figura 5c, al aplicar una tensión alterna entre los tre conductore de fa e cortocircuitados y el retorno común (por ejemplo el sistema de puesta a tierra, el conductor neutro, los hilos de tierra o las pantallas o armaduras de los cable ). Cuando se calculan corrientes de cortocircuito de equilibrados en sistemas de media o de alta tensión y se aplica una fuente de tensión equivalente en el punto de cortocircuito, las capacitancia homopolare de las líneas y las adrnitancias homopolares en derivación se deberán con iderar para lo i temas de neutro ai lado, para lo que tienen puesta a tierra re onante y para los sistemas con neutro puesto a tierra con un fa tor de falta a tierra uperior a 1,4 (véase la Norma CEI 60071-1). Las capacitancias de las líneas (líneas aéreas y cables) de las redes de baja tensión pueden ser despreciadas en los sistemas de secuencia directa, inver a y homopolar. El despreciar la capacitancias homopolare de la líneas en los sistemas con neutro puesto a tierra, conduce a resultados de las corriente de cortocircuito que son ligeramente superiores a los valores reales. La desviación depende de la configuración de la red. Excepto en ea os especiales, las impedancias de cortocircuito impedancias de secuencia directa e inversa.

homopolares en el punto de defecto son distintas de las

2.4 Corrientes de cortocircuito máximas Cuando se calculen las corrientes de cortocircuito máximas es necesario introducir las siguientes condiciones: -

en ausencia de una norma nacional, se deberá aplicar el factor de tensión cálculo de las corrientes de cortocircuito máximas;

-

elíja e la configuración del sistema y la máxima contribución de las centrales y rede de alimentación que conducen al valor máximo de la corriente de cortocircuito en el punto de defecto. o bien un aceptado eccionamiento de la red para controlar la corriente de cortocircuito;

-

cuando se utilizan las impedancias equivalentes Zo para representar las redes externas, e debe considerar la impedancia de cortocircuito mínima que corresponde a la máxima contribución a la corriente de cortocircuito desde las redes de alimentación.

Cmáx

de acuerdo con la tabla 1, para el

60909-0 © CEI 200 1

- 24-

+ Corro I © CEI 2002

Los motores deberán -

er incluido

si de acuerdo con lo apartados 3.8 y 3.9 se considera adecuado.

La resistencia RL de las líneas (línea

2.5

aérea y cables) deberá considerarse a la temperatura de 20°C.

Corrientes de cortocircuito mínimas

Cuando se calculen las corrientes de cortocircuito mínima

es necesario introducir las siguientes condiciones:

para el cálculo de las corrientes de cortocircuito mínimas, se deberá aplicar el factor de tensión la tabla 1:

Cmín

de acuerdo con

elíjase la configuración del sistema y la mínima contribución de las centrales y redes de alimentación que conducen al valor mínimo de la corriente de cortocircuito en el punto de defecto; -

los motores no deben ser considerados:

-

las resistencias RL de las líneas (Iíneas aéreas y cables, conductores introducir a una temperatura más alta:

de fase y conductores de neutro) se deberán

(3) donde Ruo

es la resistencia a una temperatura de 20°C:

Be

es la temperatura del conductor en grados Cel iu al final de la duración del cortocircuito;

a

es un factor igual a O,OO4/K, válido con suficiente precisión para la mayoría de las aplicaciones prácticas en el caso del cobre, del aluminio y de las aleacione del aluminio.

NOT A -

Para 0, véanse por ejemplo las Normas CEI 60865-1. CEI 60949 y CEI 60986.

3 IMPEDANCIAS DE CORTOCIRCUITO DE LOS EQUIPOS ELÉCTRICOS 3.1 Generalidades En redes de alimentación, transformadores, líneas aéreas. cable, reactancias y equipos similares, las impedancias de cortocircuito de secuencia directa e inversa on iguale: Zc¡) = lt2)' La impedancia de cortocircuito homopolar Z (O) = !,¿m / Lo) e determina suponiendo una tensión alterna entre los tres conductores en paralelo y el circuito de retorno (por ejemplo la tierra, el istema de puesta a tierra, el conductor neutro, el hilo de tierra, la pantalla de los cable y la armadura de lo mismo). En e te ea o el.conjunto de las tres corrientes homopolares circula por el circuito de retorno. Las impedancia de los alternadore (G), de los transformadores de red (T) y de los grupos de generación (S), deberán er multiplicadas por los factores de corrección de impedancia KG, KT Y K o Kso cuando se calculen las corrientes de cortocircuito con la fuente de tensión equivalente en el punto de defecto, de acuerdo con esta norma. NOTA -

En el Informe Técnico CEI 60909-4 se dan ejemplos para la introducción

de lo factores de corrección de impedancia

- 25 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro 1 © CEI 2002

3.2

Redes de alimentación

Si un cortocircuito trifásico, según se ilustra en la figura 6.a, es alimentado por una red de la que sólo se conoce la corriente de cortocircuito simétrica inicial IkQ en el punto Q, entonces la impedancia equivalente ~ de la red (impedancia de cortocircuito de secuencia directa) en el punto de conexión Q viene dada por:

(4)

Si se conoce RQ / XQ, entonces XQ se calculará como

igue:

(5)

k3

Q

01

F

01~----------------------------~ Fig. 6a - Sin transformador

Fig. 6b - Con transformador

Fig. 6 - Esquemas del sistema y del circuito equivalente de las redes de alimentación

Si de acuerdo con la figura 6b, un cortocircuito e alimentado por un transformador desde una red de media o de alta tensión, de la que sólo se conoce la corriente de cortocircuito simétrica inicial IkQ en el punto de conexión Q, entonces la impedancia de cortocircuito equivalente de ecuencia directa Zot referida al lado de baja tensión del transformador se determina por:

z _ Qt -

cUnQ

J3 IkQ . t;

(6)

- 26-

60909-0 © CEI 200 1 + Corr. I © CEI 2002

donde UnQ

es la tensión nominal del si tema en el punto de conexión Q;

IkQ

es la corriente de cortocircuito simétrica inicial en el punto de conexión Q;

e

es el factor de tensión (véase la tabla 1) para la tensión UnQ:

t,

es la relación de transformación asignada para la que el cambiador de tomas en carga está en la posición principal.

En el caso de redes de alimentación de alta tensión con ten ione nominales por encima de 35 kV alimentadas por líneas aéreas, la impedancia equivalente Zo se puede considerar en muchos casos como una reactancia; es decir Zo = O + jXQ. En otros casos, si no se conoce con preci ión el valor de la re i tencia RQde las redes de alimentación, se puede u tituir RQ= O, I XQdonde XQ = 0,995 7.0. Las corrientes de cortocircuito deberán ser proporcionadas

simétricas

iniciales

IkQmáx

e

en el lado de alta tensión del transformador.

IkQmín

por la compañía de sumini tro o calculada

de acuerdo con esta norma.

En casos especiales puede ser necesario tener que considerar la impedancia de cortocircuito homopolar equivalente, dependiendo de la configuración del devanado y de la puesta a tierra del neutro del transformador. OTA -

Véanse por ejemplo los casos n'''6 y 8 de la tabla I del Informe Técnico CEI 60909-4.

3.3 Transformadores 3.3.1 Transformadores

de dos devanados. Las impedancias de cortocircuito de secuencia directa de los transformadores de do devanados ZT = RT + jXT• con Y in cambiador de tomas en carga, se pueden calcular a partir de lo dato asignados del tran formador, como igue:

(7)

PkrT ?

(8)

31([

(9) donde UrT

es la tensión asignada del transformador en el lado de alta o de baja tensión;

IrT

es la corriente a ignada del tran formador en el lado de alta o de baja tensión;

SrT

es la potencia aparente asignada del transformador;

PkrT

son las pérdidas totales del transformador en los devanado

Ukr

es la tensión de cortocircuito en tanto por ciento a la corriente a ignada;

URr

es la componente resi tiva asignada en tanto por ciento de la tensión de cortocircuito.

a la corriente a ignada;

La componente resistiva URr se puede calcular a partir de las pérdidas totales en los devanados PkrT, a la corriente asignada IrT• ambas referidas al mismo lado del tran formador (véa e la ecuación (8».

- 27 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro I © CEI 2002

La relaci6n RT/XT decrece generalmente con el tamaño del transformador. Para grande transformadores la resistencia es tan pequeña, que la impedancia puede er considerada 610 como reactancia, cuando e calculan corrientes de cortocircuito. La resistencia se deberá con iderar cuando se calcule el valor de cresta de la corriente de cortocircuito ip, o la componente de corriente continua id.c Los datos necesarios para el cálculo de ZT impedancia de cortocircuito homopolar ~OIT fabricante. NOTA -

= RT =

=

=

+ jXT Ztll Zt21 se pueden tomar de la placa de características. La +jXCOIT se puede obtener de la placa de características o a partir del

RWIT

En el Informe Técnico CEI60909-2 se indican dato para tran formadores de do devanados utilizados como transformadores de red o en grupos de generación. En el Informe Técnico CEI 60909-4 se indican disposiciones de la impedancia homopolar para el cálculo de las corrientes en cortocircuitos desequilibrados.

3.3.2 Transformadores de tres devanados. En el ea o de tran formadores de tres devanados, las impedancias de cortocircuito de ecuencia directa b, Zs y Zc referida en la figura 7, se pueden calcular a partir de las impedancias de cortocircuito (referidas al lado A del tran formador): ?

Z ~B

-- (URrAB . LlxrAB) ._-U;TA ---+ J--100% 100% SrTAB

bc

= (URrAC

100%

+ j LlxrAC).

U;TA

lOOo/c

SrTAC

(lado C abierto)

(lOa)

(lado B abierto)

( IOb)

(lado A abierto)

( IOc)

?

frA

. LlxrBC) .--U Z - (URrBC ~e---+J---

100%

100%

SrTBC

(IOd)

con

por las ecuaciones 1

b =-

2

Za -

I

= -2 l

Zc = -2

-

(bB +

be - ZsC>

(Zse + ba

- be)

(be + Zse - bB)

donde UrTA

es la tensión asignada del lado A;

SrTAB

es la potencia aparente asignada entre los lado A y B:

SrTAC

es la potencia aparente asignada entre los lados A y C:

SrTBC

es la potencia aparente asignada entre los lados B y C;

(1 la)

(11b)

(llc)

- 28-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro I © CEI 2002

son las componentes resistiva y reactiva asignadas de la tensión de cortocircuito, ciento, entre los lados A y B;

URrAB, UXrAB

dadas en tanto por

son las componentes resistiva y reactiva asignadas de la tensión de cortocircuito, dadas en tanto por ciento, entre los lados A y C: son la componentes resistiva y reactiva asignadas de la tensión de cortocircuito, dadas en tanto por ciento, entre los lados B y C.

Lado de baja tensión

e

B

A Lado de alta tensión

Lado de media tensión

01--------------------------Fig. 7b - Esquema del circuito equivalente (sistema de secuencia directa)

Fig. 7a - Notación de las conexiones de los devanados Fig.7 - Transformador

de tres devanados (ejemplo)

Las impedancias homopolares de los tran formadores de tres devanados se pueden obtener del fabricante NOTA -

En el Informe Técnico CEI 60909-2 se facilitan ejemplos para los transformadores se puede encontrar información adicional.

de tres devanados.

En el Informe Técnico CEI60909-4

3.3.3 Factores de corrección de impedancias de transformadores de red de dos y tres devanados. Un transformador de red es un transformador que conecta dos o má redes de diferentes tensiones. Para transformadores de do devanados, con y sin cambiador de toma en carga, e introduce un factor de corrección de impedancia KT, adicional mente a la impedancia evaluada de acuerdo con las ecuaciones (7) a (9): ZTK = KT0 donde ZT = RT +jXr.

KT = 0,95

( 12a)

Cmáx

1 +0.6xT

Donde

XT

xT = XT / (U"/-T /

es la reactancia relativa del transformador

SrT ) y Cmb,

de la tabla 1. está relacionado con la

tensión nominal de la red conectada al lado de baja tensión del transformador de red. Este factor de corrección no se deberá introducir para transformadores de grupo de grupos de generación (véase el apartado 3.7). Si las condiciones de operación de larga duración de lo transformadores de red antes del cortocircuito son conocidas con certeza, entonces se puede utilizar la ecuación (12b) en vez de la ecuación (12a).

-!:!..JL .

K T-

U

b

e máx I+xT

(b

IT /lrT

)

b senIPT

(l2b)

- 29-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro I © CEI 2002

donde Cmáx

es el factor de tensión de la tabla 1, relacionado con la tensión nominal de la red conectada al lado de baja tensión del transformador de red;

el'

es la más alta tensión de operación antes del cortocircuito:

I~

es la más alta corriente de operación antes del cortocircuito filosofía de fiabilidad aplicable);

cp~

es el ángulo del factor de potencia antes del cortocircuito.

(ésta depende de la configuración de la red y de la

El factor de corrección de impedancia se deberá aplicar también a la impedancia homopolar y de secuencia inversa del transformador, cuando se calculen corriente de cortocircuito desequilibradas. Las impedancias ZN entre el punto neutro de los transformadores y tierra, se introducirán como 3 ZN en el si tema homopolar y sin factor de corrección. Para transformadores de tre devanado, con y in cambiador de tomas en carga, se pueden definir tres factores de corrección de impedancia por medio de lo valores relativos de las reactancias del transformador (véase el apartado 3.3.2):

KTAB = 0,95

cmáx

(I3a)

I +0,6xTAB

C,náx

KTAC = 0,95---'-'=-1+0,6xTAC

Cmáx KTBC =0,95----=..:.=.:....1+0,6xTBC

(I3b)

( 13c)

Junto con las impedancia bB, bc, y ZBc de acuerdo con la ecuación (10), se pueden determinar los valores corregidos = KTABbB, bCK = KTAC b y ZBCK = KTB ZB . Con e tas impedancias, las impedancias equivalentes corregidas bK, ZBK y ZcK se deberán calcular mediante el procedimiento dado en la ecuación (11).

bBK

Los tres factores de corrección de impedancia dados en la ecuación (13), e deberán introducir también en los sistemas de secuencia inver a y homopolar del transformador de tre devanados. Las impedancias entre un punto neutro y tierra se introducirán NOTA -

in factor de corrección.

En las líneas 4 a 7 de la tabla l (N"": 3. 4a. 4b y 5) del lnforme Técnico CEI60909-4 se indican los circuitos equivalentes de los sistemas de secuencia directa y homopolar para diferentes ea os de pue ta a tierra del neutro. En general las impedancias ZtOIA. Zto)n o ZtO)(· son similares a ZtIIA. Ztn8 o Ztn('. En el apartado 2.2 del Informe Técnico 60909-4. se proporciona un ejemplo para la introducción de los factores de corrección de la ecuación (13) en las impedancias de los istemas de ecuencia directa y homopolar de los circuitos equivalentes. Si en casos especiales, por ejemplo en el caso de autotransformad res con cambiador de tomas en carga. las tensiones de cortocircuito u•• en la posición +pr y llk. en la posición -pr (véase el Informe Técnico CEI 60909-2) son ambas considerablemente más grandes que el valor Ukr(}

donde

Zs

es la impedancia corregida de un grupo de generación con cambiador de toma en carga referida al lado de alta tensión;

k

es la impedancia

ZTHV

es la impedancia del transformador de grupo referida al lado de alta tensión (sin factor de corrección KT);

VnQ

es la tensión nominal del sistema en el punto de conexión

VrG

es la tensión asignada del alternador;

q>rG

es el ángulo de fase entre

xJ

es la reactancia subtransitoria relativa del alternador referida a la impedancia a ignada:

xJ XT

=

donde

La

y

k=

Re

+i Xd (

in factor de corrección KG);

Q del grupo de generación;

1!..Ic/.J3:

z.¿ = V~

/ Sr(};

es la reactancia relativa del tran formador de grupo en la po ición principal del cambiador de tomas en carga: xT =

t,

XJ / z.¿

ubtransitoria del alternador

XT /(V?r / SrT);

es la relación de transformación asignada del transformador de grupo: t, = V,THV/V,TLV.

Si la mínima tensión de operación V~mrn ~ V nQ en el lado de alta tensión del transformador del grupo de generación es bien conocida a partir de la experiencia de operación de larga duración del sistema, entonces es po ible utilizar el producto V nQ . V~mín en vez de V;'Q en la ecuación (22). i por otra parte se investiga cuaí es la corriente parcial de cortocircuito más alta de un grupo de generación, entonce

se debería utilizar V nQ en vez de V~mín;

es decir se debería

aplicar la ecuación (22). Se supone que la ten ión de operación en lo terminales del alternador e igual a VrG. Si la tensión VG es permanentemente más alta que VrG, entonces e debería introducir Vamáx = VrG (1 + po) en vez de VrG, con, por ejemplo, PG = 0,05. Si sólo está prevista la operación en sobreexcitación, entonce para el cálculo de las corrientes desequilibradas de cortocircuito, se debe utilizar el factor de corrección K de la ecuación (22) tanto para la impedancia de secuencia directa, como para la impedancia de secuencia inversa del grupo de generación. El factor de corrección Ks deberá también ser aplicado a la impedancia homopolar del grupo de generación, exceptuando, si estuviera presente, un componente con impedancia entre el punto neutro del transformador y tierra.

60909-0 © CEI 200 1

- 34-

+ Corro 1 © CEI 2002

Si la operación en subexcitación de un grupo de generación está prevista en algún periodo (como por ejemplo sucede en gran medida, en las centrale de bombeo), en tal caso únicamente cuando se calculan corrientes de cortocircuito desequilibrados con conexión a tierra (véan e la figura 3c y 3d), la aplicación de Ks de acuerdo con la ecuación (22) puede conducir a resultados conservadore . En e te ea o on nece arias consideraciones especiales, por ejemplo el método de superposición. Cuando se calculan las corriente parciale de cortocircuito IkS en el lado de alta tensión del transformador de grupo, o la corriente total de cortocircuito en fallas situada en el lado de alta tensión de un grupo de generación, no es preci o tener en cuenta la contribución al cortocircuito IkS,de los motores conectados al transformador auxiliar. NOTA -

El Informe Técnico CEI 60909-4 proporciona ayuda a los usuarios en tales casos.

3.7.2 Grupos de generación sin cambiador de tomas en carga. Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito de grupos de generación (SO) in cambiador de tomas en carga, e considera la siguiente ecuación para la impedancia conjunta del grupo de generación, en el ea o de un cortocircuito en el lado de alta tensión del transformador de grupo (véase la figura Ilc):

(23)

con el factor de corrección

(24)

donde Zso

es la impedancia corregida de un grupo de generación sin cambiador de tomas en carga. referida al lado de alta tensión:

k

es la impedancia subtransitoria del alternador

ZTHV

es la impedancia del transformador de grupo referida alIado de alta tensión (. in factor de corrección KT);

UnQ

es la ten ión nominal del sistema en el punto de conexión Q del grupo de generación:

U«:

es la tensión asignada del alternador; UGmáx

qJ,c

es el ángulo de fase entre Le y



es la reactancia subtransitoria relativa del alternador referida a la impedancia asignada:

x:í = X:í / ZrG

donde ZrG

1!..rd

=

Jj (véase

ZG = RG +j X:í

(sin factor de corrección

U«: (1 + PG). con por ejemplo PG

= 0,05

KG);

a O,10:

el apartado 3.6.1);

= U~ / SrG;

tr

es la relación de transformación asignada del transformador de grupo: t, = UrrHv/UrTLV;

I ± PT

se introducirá i el transformador tiene toma in carga y si una de estas tomas e permanentemente utilizada; si no, hágase I ± PT = l. Si se bu ca la corriente parcial de cortocircuito más alta del grupo de generación en el lado de alta tensión del transformador de grupo sin toma en carga, entonces selecciónese I - PT.

En el caso de cortocircuitos desequilibrados, el factor de corrección de impedancia Kso de la ecuación (24), se deberá aplicar tanto a la impedancia de secuencia directa, como a la de ecuencia inversa del grupo de generación. El factor de corrección Kso deberá también er aplicado a la impedancia homopolar del grupo de generación, excepto cuando estuviera pre ente, un componente con impedancia entre el punto neutro del transformador y tierra.

- 35 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro l © CEI 2002

El factor de corrección no e tá condicionado a que el alternador e té obreexcitado o subexcitado antes del cortocircuito. Cuando se calculan las corrientes parciales de cortocircuito Ikso en el lado de alta tensión del transformador de grupo, o la corriente total de cortocircuito en faltas situadas en el lado de alta tensión de un grupo de generación, no es preciso tener en cuenta la contribución al cortocircuito IkSO. de lo motores conectados al transformador auxiliar. 3.8

Motores asíncronos

3.8.1 Generalidades. Los motores de media y baja ten ión contribuyen a la corriente de cortocircuito simétrica inicial Ií:, al valor de cresta de la corriente de cortocircuito ip, a la corriente de cortocircuito simétrica de corte lb y, para cortocircuitos desequilibrados, también a la corriente de cortocircuito permanente Ik. Los motores de media ten ión tienen que er considerados en el cálculo de la corriente de cortocircuito máxima (véanse los apartados 2.4 y 2.5). Los motores de baja ten ión e tienen en cuenta en los auxiliares de los grupos de generación, en indu trias y en instalacione similares, por ejemplo en rede de indu tria química y del acero así como en estaciones de bombeo. La contribución de los motores asíncronos en sistemas de potencia de baja tensión, a la corriente de cortocircuito Ik, se puede despreciar si no es superior al 59: de la corriente de cortocircuito simétrica inicial IkM calculada sin motores.

(25)

donde L/rM

es la suma de la corrientes asignada

de los motore

conectado

directamente

(sin transformadores)

a la red

donde ocurre el cortocircuito IkM

es la corriente de cortocircuito

imétrica inicial

in la influencia de los motores.

En el cálculo de las corrientes de cortocircuito, pueden no considerarse aquellos motores de media y de baja tensión que según su esquema de control (por enclavamiento) o debido al proce o (accionamiento reversibles), no están conectados cuando el cortocircuito tiene lugar. La impedancia determinar por:

ZM =

RM

+ jXM de lo

motores asíncronos

en lo si tema

de secuencia directa e inversa se puede

?

____

o

ILR /lrM

U;:M SrM

donde UrM

es la tensión asignada del motor;

IrM

es la corriente asignada del motor;

SrM

es la potencia aparente asignada del motor

h..1l./lrM

es la relación de la corriente a rotor bloqueado a la corriente asignada del motor.

(SrM

= PrM/(1JrM

COSqJ¡.M);

(26)

- 36-

60909-0 © CEI 200 1 + Corr. 1 © CEI 2002

Si RM/XM es conocida, entonce

XM e calculará como

igue:

(27)

Se pueden utilizar las iguientes relacione

con suficiente precisión:

para motore de media tensión con potencias PrM por par de polos ~ l MW para motores de media tensión con potencias PrM por par de polos < l MW para grupos de motores de baja tensión con cables de conexión. Para el cálculo de las corrientes iniciales de cortocircuito, de acuerdo con el apartado 4.2, los motores asíncrono son sustituidos por sus impedancias ZM de acuerdo con la ecuación (26) en los istemas de ecuencia directa e inver a. La impedancia homopolar ~O)M del motor, si es necesaria, deberá ser facilitada por el fabricante (véase el apartado 4.7). 3.8.2 Contribución de los motores asíncronos a las corrientes de cortocircuito. Los motores de media y baja tensión que están conectados por medio de transformadore de do devanados a la red en la que ocurre el cortocircuito, se pueden despreciar en el cálculo de la corrientes de cortocircuito, para una falta en el punto de conexión Q, (véase la figura 9), si:

(28)

donde

LP

es la suma de las potencias activas asignadas de los motores de media y de baja tensión que se consideran;

L SrT

es la suma de la potencias aparente

rM

motores están alimentado

asignada

de todos los transformadores,

a través de los cuales los

directamente;

IkQ

es la corriente de cortocircuito simétrica inicial en el punto de conexión Q sin la contribución de los motores;

UnQ

es la tensión nominal del sistema en el punto de conexión Q.

- 37 -

60909-0 © CEI 200 1 + Corro l © CEI 2002

1:

Una = 20 kV

Q--~----.-------~----------.-F

A- ...•. -- ...•. -- ...•. -

B-••. -

Motores

Motor equivalente M1

M2

M3

'--------------------~

M4

------------------~ rPrM

Fig. 9 - Ejemplo para la estimación de la contribución de los motores asíncronos a la corriente total de cortocircuito

Los motores de baja tensión usualmente se conectan a la barras mediante cables de diferentes longitudes y secciones. Para simplificación del cálculo, lo grupos de motore que incluyen sus cables de conexión, se pueden combinar en un único motor equivalente (véase el motor M4 en la figura 9). Para estos motores asíncronos equivalente,

incluyendo su cable de conexión, se pueden utilizar los siguientes datos:

2M

es la impedancia de acuerdo con la ecuación (26);

IrM

es la suma de las corrientes asignadas de todo lo motore de un grupo de motores (motor equivalente);

RM/XM

= 0,42, lo que da lugar a KM

PrM/p

= 0,05 MW si no se conoce el dato,

= 1,3; iendo P el número de pares de polos.

Para un cortocircuito en la barras B de la figura 9, la corriente parcial de cortocircuito del grupo de motores de baja tensión M4, se puede despreciar si la condición IrM4 :s; 0,0 l IkT3 e cumple. IrM4 es la corriente asignada del motor equivalente M4. IkT3 es la corriente de cortocircuito simétrica inicial en el lado de baja ten ión del transformador T3 durante un cortocircuito en B sin contribución del motor equivalente M4.

60909-0 © CEI 200 1

- 38 -

+ Corro 1 © CEI 2002

En el caso de un cortocircuito en el lado de media tensión (por ejemplo, puntos de cortocircuito Q o A en la figura 9), es posible simplificar el cálculo de ZM de acuerdo con la ecuación (26) con, por ejemplo, la corriente asignada del transformador T3 (lrn LV) en la figura 9 en vez de la corriente I'M4 del motor equivalente M4. No se permite la estimación según la ecuación (28), en el caso de transformadore 3.9

de tres devanados.

Convertidores estáticos

Lo accionamientos alimentados por convertidor estático rever ible (por ejemplo, accionamientos de laminación) e consideran únicamente para los cortocircuito trifásicos, si las masas giratoria de los motores y el equipo estático proporcionan transferencia inversa de energía para la deceleración (una operación transitoria del inversor) durante el cortocircuito. Entonces contribuyen sólo a la corriente de cortocircuito simétrica inicial 1; y al valor de cresta de la corriente de cortocircuito ip. No contribuyen a la corriente de cortocircuito simétrica de corte lb ni a la corriente permanente de cortocircuito Ik. Como conclusión; los accionamiento alimentados por convertidor e" tático reversible son tratados como motores asíncronos para el cálculo de las corriente de cortocircuito. Se aplicarán los siguientes datos: es la impedancia de acuerdo con la ecuación (26): es la tensión asignada del transformador del convertidor estático en el lado de la red, o la tensión asignada del convertidor estático, si no existe el transformador: es la corriente asignada del transformador del convertidor estático en el lado de la red, o la tensión asignada del convertidor estático, si no exi te el tran formador: = 3:

= O,10 con X 1 = O 995 Los demás tipos de convertidores acuerdo con esta norma.

ZM' e táticos no se considerarán

para el cálculo de las corrientes de cortocircuito de

3.10 Condensadores y cargas no rotativas Los métodos de cálculo dados en el capítulo 2 permiten no tener en cuenta las capacitancias de las líneas, la adrnitancias en paralelo, ni las cargas no giratorias. como e ha indicado en el apartado 2.3.2, excepción hecha con las capacidades del sistema homopolar. Independientemente del instante de ocurrencia del cortocircuito, e puede despreciar la corriente de descarga de lo condensadores en paralelo para el cálculo del valor de cresta de la corriente de cortocircuito. El efecto de los condensadores en serie se puede de preciar en el cálculo de las corrientes de cortocircuito, si están equipados con dispositivo de limitación de tensión en paralelo, actuando si ocurre un cortocircuito. En el caso de sistemas de tran misión de corriente continua de alta tensión. los bancos de condensadores y los filtro necesitan consideraciones especiales cuando se calculan la corrientes de cortocircuito de corriente alterna.

- 39 -

4

CÁLCULO DE CORRIE

60909-0 © CEI 200 1 + Corro l © CEI 2002

TES DE CORTOCIRCUITO

4.1 Generalidades En el caso de un cortocircuito alejado de un alternador, suma de las dos componentes siguientes:

la corriente de cortocircuito

puede ser considerada como la

la componente de corriente alterna con amplitud constante durante el cortocircuito; la componente aperiódica de corriente continua comenzando con un valor inicial A y decreciendo a cero. La figura l ilustra esquemáticamente el curso general de la corriente de cortocircuito en el caso de un cortocircuito alejado de un alternador. Las corrientes de cortocircuito simétricas 'k, lb e h son valores eficaces y son prácticamente iguales en magnitud. Lo cortocircuitos con alimentación única realizada a travé de un transformador, de acuerdo con la figura 4, pueden, a priori, er vistos como alejado de un alternador i XTLVK ~ 2XQt con XQt calculada de acuerdo con el apartado 3.2 y XTLVK = KTXTLV de acuerdo con el apartado 3.3. En el caso de un cortocircuito próximo a un alternador, suma de las dos componente siguientes:

la corriente de cortocircuito

puede ser considerada como la

la componente de corriente alterna con amplitud decreciente durante el cortocircuito; la componente aperiódica de corriente continua comenzando con un valor inicial A y decreciendo a cero. En el cálculo de corrientes de cortocircuito en istemas alimentados por alternadores, grupos de generación y motores (cortocircuitos próximos a un alternador y/o próximos a un motor), e de interés no ólo conocer la corriente de cortocircuito simétrica inicial 'k yel valor de cre ta de la corriente de cortocircuito ip, sino también la corriente de cortocircuito simétrica de corte lb y la corriente de cortocircuito permanente 'k• En este caso, la corriente de cortocircuito simétrica de corte e má pequeña que la corriente de cortocircuito simétrica inicial 'k. Normalmente, la corriente de cortocircuito permanente h es má pequeña que la corriente de cortocircuito simétrica de corte lb'

'b

En un cortocircuito próximo a un alternador, la corriente de cortocircuito generalmente tiene la forma representada en la figura 2. En algunos caso e peciales, puede ocurrir que la corriente de cortocircuito decreciente se anule por primera vez algunos ciclos de pués de que el cortocircuito aparezca. E to es po ible si la constante de tiempo de corriente continua de la máquina síncrona es mayor que la con tante de tiempo subtransitoria. Este fenómeno no se trata en esta norma. La componente aperiódica decreciente id.c. de la corriente de cortocircuito se puede calcular de acuerdo con el apartado 4.4. Para el cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica inicial, e permite hacer

~2)

=

~I).

El tipo de cortocircuito que conduce a la corriente má alta. depende de los valores de las impedancias de cortocircuito de secuencia directa, inversa y homopolar del sistema. La figura 10 ilu tra esto para el caso especial donde ~O), ~I) Y Z(2) tienen el mismo ángulo de impedancia. Esta figura e útil para información pero no debería ser utilizada en vez del cálculo.

- 40-

60909-0 © CEI 200 1 + Corro l © CEI 2002

1,4~----.---.---.---,,--~--~--.-~--~------.-

0,8

r

0,9 1,0-+----I----+-+------+-+--+---,I--+-+---1--1---+--+---'l-1,0 1,1

~ Z(2)

1

1,2 0,8 -+---+----+-f--------I+-+--f---f-+---,f----,L-f-f--F-,f----I

1,3 1,4 1,5

0,6 -+---+----++----+-+-+-t'--f-r--r--+-+-Ff----I+-------I 2,0

3,0 4,0 0,2-+-+--f-~~~----I--4-+--L--~-+--~~~------+_

5,0

10,0

o

0,2

a =

0,4

. 0,6

0,8

1,0

Corriente de cortocircuito desequilibrado Corriente de cortocircuito trifásico

Ejemplo: Z.dZ.1l

= 0,5

Fig. 10 - Diagrama para determinar el tipo de cortocircuito (figura 3) que da lugar a la corriente de cortocircuito más alta, referida a la corriente trifásica simétrica de cortocircuito en el punto de defecto, cuando los ángulos de las impedancias de secuencia Z(l) , Z(2) , Z(O) son idénticos

60909-0 © CEI 200 1

- 41 -

+ Corro 1 © CEI 2002

Para el cálculo de la corriente de cortocircuito simétrica inicial Ik, la corriente de cortocircuito simétrica de corte lb y la corriente de cortocircuito permanente Ik en el punto de defecto, el i tema puede ser convertido por reducción de redes en una impedancia de cortocircuito equivalente Zx en el punto de defecto. Este procedimiento no se permite para el cálculo del valor de cresta de la corriente de cortocircuito ¡p' En e te ea o es necesario distinguir entre redes con y sin ramas en paralelo (véanse los apartados 4.3.1.1 y 4.3.1.2). Cuando se utilicen fusibles o interruptores limitadores de corriente para proteger las subestaciones, primeramente se calcula la corriente de cortocircuito imétrica inicial como si e to di po itivos no existiesen. A partir de la corriente de cortocircuito simétrica inicial calculada y de la curvas cara terística de lo fu ibles o de los interruptores limitadores de corriente, se determina la corriente limitada, que será el valor de cresta de la corriente de cortocircuito en la subestación situada aguas abajo. Los cortocircuitos pueden tener una o más fuentes, como e muestra en las figuras 11, 12 Y 14. Los cálculos son más simples para cortocircuitos equilibrados en istemas radiale ya que la contribuciones individuales al cortocircuito equilibrado se pueden evaluar separadamente para cada una de las fuentes (figura 12 13). ó

Cuando las fuentes están distribuidas en las rede rnalladas, como e indica en la figura 14, y en todos los casos de cortocircuitos desequilibrados, la reducción de redes e necesaria para calcular las impedancias de cortocircuito Z11) = Z12) Y Z1o) en el punto de defecto. 4.2

Corriente

de cortocircuito

simétrica

inicial

Ií:

Para el caso usual en que Zt,O) es mayor que Z11) = Z(2) , la corriente de cortocircuito simétrica inicial más alta ocurrirá para el cortocircuito trifásico. Sin embargo, para cortocircuitos próximos a tran formadores con baja impedancia homopolar, Zk,2(mi

+ni )Tki

= I~Tk

(\04)

i=1

(\05)

i=r

con

( 106)

Tk = LTld i=1

donde

Ií(¡

es la corriente de cortocircuito trifásica

Ilh

es la corriente de cortocircuito térmica equivalente:

mi

es el factor para el efecto térmico de la componente de continua de cada corriente de cortocircuito:

ni

es el factor para el efecto térmico de la componente de alterna de cada corriente de cortocircuito;

Tss

es la duración de la corriente de cada uno de lo cortocircuitos;

Tk

es la uma de la duraciones de la corrientes de cortocircuito (véase la ecuación (106».

irnétrica inicial para cada cortocircuito:

La integral de Joule y la corriente de cortocircuito térmica equivalente, duración del cortocircuito con la que están a ociada .

deberían darse

iempre en relación con la

- 64-

60909-0 © CEl 200 \ -\-c.on. \
View more...

Comments

Copyright © 2017 KUPDF Inc.
SUPPORT KUPDF SitemapMahou Shoujo Lyrical Nanoha ViVid | Martial Universe | Giày Nike Flyknit Lunar 3 698181-010