Estabilidad - Protecciones
ESTABILIDAD - PROTECCIONES Objetivo: calcular corrientes de cortocircuito en el dominio del tiempo, para evaluar o calcular ajuste de las protecciones Razón: A) Calcular en forma mas precisa las corrientes de corto B) Lógicas de Control (Esquemas suplementarios y otros) C) Ajustar funciones adicionales (tiempo) Método actual: métodos estáticos (Normas, superposición, etc) Método nuevo (estabilidad) : métodos dinámicos
Métodos estáticos Teoría de circuitos. Falla 3F
"
Métodos estáticos Resultado (6852.8 A.) Corriente RMS Simétrica Nombre: Ik”. Corriente RMS simétrica subtransitoria Se le llama subtransitoria, ya que para simular generadores y otros elementos, la IEEE recomienda hacer uso de esta impedancia Mas exactamente: Corriente RMS Simétrica de primer ciclo
Corrientes de Corto Circuito
40
I (pu)
Componente AC Componente DC
IP
30
Suma Ip Ik" Ib I(1/2)
I1/2
20
Ib 10
0 0.000
"
0.020
0.040
0.060
-10
-20
Tiempo (Seg)
0.080
0.100
0.120
Métodos estáticos Los relés tienen la capacidad de medir el valor RMS de la corriente AC durante el primer medio ciclo y con base en eso calcular el tiempo que deben esperar para emitir señal de disparo al interruptor No permiten ajustar funciones de protección que dependan de condiciones de tiempo: oscilación de potencia
Métodos estáticos Normas: simplificaciones convenientes Por ejemplo: A) Suponer un voltaje de prefalla B) Como las cargas aportan al corto C) Como simular bancos de condensadores D) Como simular los generadores E) Como simular motores F) ……
Métodos Dinámicos Cuando se realiza una corrida de corto en un nodo o línea, el problema inicial es la interpretación de resultados En la gráfica adjunta, se hizo corto 3F en un nodo. Se presenta el comportamiento de la corriente en el dominio del tiempo.
El valor que se presenta es la corriente RMS en el dominio del tiempo y no la forma de la onda de 60 Hz NEPLAN AG
Métodos Dinámicos En la gráfica de abajo, se realizó un corto 1F, y se presenta la corriente por cada una de las tres fases. Nuevamente NO es la forma de la onda, sino el valor RMS de la corriente, por cada una de las tres fases, en el dominio del tiempo
NEPLAN AG
Métodos Dinámicos En la gráfica de abajo, la corriente de corto es la de color café oscuro, la cual se descompone en dos: corriente AC y corriente DC. Los relés, actúan con la corriente AC y los fusibles con el valor RMS de la corriente total o de color café oscuro 40
Componente AC Componente DC Suma
I (pu) 30
Ip 20
10
0 0.000
0.020
0.040
0.060
-10
-20
Tiempo (Seg)
0.080
0.100
0.120
Métodos Dinámicos Deben evaluar-actuar con la corriente de primer ciclo. Por lo tanto los gobernadores (GOV) no son tenidos en cuenta. Los denominados AVR y PSS dependerá de la velocidad pero es frecuente que no alcancen a actuar (excepto si el fenómeno dura un tiempo apreciable > 0.1 s) Conclusión: lo importante es la inercia de los generadores y su modelo de máquina. Los sistemas de control poco o ningún efecto tienen (excepto si..)
Debido a que actúan con la corriente de primer ciclo, en forma automática, simulan con la reactancia subtransitoria. En el modelo estático, lo hacen con la reactancia subtransitoria saturada. El valor de las demás variables no debería importar, excepto si el fenómeno dura un tiempo apreciable (> 0.1 s)
Métodos Dinámicos Es posible simular (programar) lógicas complejas de protección: • Esquemas suplementarios • Lógica de control como POTT, PUTT
NEPLAN AG
Métodos Estáticos - Dinámicos Con los modelos dinámicos, es posible mejorar la precisión del modelo e implementar lógicas complejas. Requieren mas capacidad de los computadores. Se debe ser cuidadoso con los supuestos de las normas: cargas, bancos, capacitancias, etc Los modelos estáticos, son rápidos y sencillos de usar
Métodos Estáticos - Dinámicos
Método Dinámico: 4638 A
Métodos Dinámicos Retos: A) Los programas de Estabilidad, no entregan la información adecuada para los programas de Protecciones B) En los programas de protecciones es frecuente que los modelos de los relés sean tan complejos que los programas de estabilidad no se adapten
Investigación: A) Modelos adecuados de los generadores B) Adaptación a las normas de cortocircuito C) Funcionalidades que deben tener los programas de Estabilidad para ser aceptados en protecciones D) Exigencias de las Lógicas de control E) Simplificaciones validas en los modelos F) Cuando son necesarios-convenientes y cuando no
Gracias CĂŠsar A. Gallego S. cagallegos@gmail.com Cel. 302 307 1111
12/2/2020
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