Figura N° 3.7 Factores de multiplicación para falla trifásica para generador cercano.
Figura N° 3.8 Factores de multiplicación para falla monofásica para generador cercano.
3.6.- FALLAS ASIMETRICAS.
De acuerdo con el teorema de Fortescue, tres fasores desbalanceados de un sistema
trifásico se pueden descomponer en tres sistemas balanceados. Los conjuntos balanceados de
componentes son:
Componentes de secuencia positiva: están formados por tres fasores de igual
módulo, desfasados en 120 ° que giran con secuencia positiva (ABC),igual
al sistema principal.
Componentes de secuencia negativa: están formados por tres fasores de
igual módulo, desfasados en 120 ° que giran con secuencia negativa (ACB),
contrario al sistema principal.
Componentes de secuencia cero: están formados por tres vectores de igual
módulo, pero en fase.
En la figura N° 3.9 se muestran los tres sistemas equilibrados.
Figura N° 3.9 Componentes de secuencia.
3.6.1.- Mallas de secuencia.
Debido a que los componentes de un sistema de potencia operando en condiciones
normales, generan solamente componentes de secuencia positiva. Debe considerarse que para que
existan corrientes de secuencia cero el neutro debe estar conectado a tierra.
Se deben establecer circuitos equivalentes monofásicos de secuencia cero, positiva y
negativa, para impedancias de carga, transformadores, líneas de transmisión y máquinas que
constituyen las partes principales de la red trifásica de transmisión de potencia. Se supone que
cada parte individual es lineal, cuando se conecta en las configuraciones Y o ?. Con base en estas
suposiciones, se encuentra que:
En cualquier parte de la red, la caída de voltaje originada por la corriente de
una cierta secuencia solo depende de la impedancia de esa parte de la red al
flujo de corriente de esa secuencia.
La impedancia a las corrientes de secuencia positiva y negativa, Z1 y Z2, son
iguales en cualquier circuito pasivo y se pueden considerar
aproximadamente iguales en máquinas sincrónicas bajo condiciones
subtransitorias.
Solamente los circuitos de secuencia positiva de las máquinas rotatorias
contienen fuentes que son de voltajes de secuencia positiva.
El neutro es la referencia para los voltajes de los circuitos de secuencia
positiva y negativa, y estos voltajes al neutro son iguales a tierra, si hay una
conexión física de impedancia cero u otra de valor finito entre el neutro y
tierra del circuito real.
No fluyen corrientes de secuencia positiva o negativa entre los puntos
neutros y de tierra.
No si incluyen las impedancias Z
n
en las conexiones físicas entre el neutro y
la tierra en los circuitos de secuencia positivo y negativa, pero se representan
por las impedancias 3Z
n
, entre el neutro y la tierra en los circuitos de
secuencia cero.
Los circuitos equivalentes de secuencia cero para transformadores trifásicos en diagramas
unifilares, se muestran en la figura N° 3.10.
Figura N° 3.10 Circuitos equivalentes de secuencia cero para transformadores trifásicos.
3.6.2.- Conexión de mallas de secuencia.
La corriente de cortocircuito para cada una de las fallas asimétricas se obtiene resolviendo
el circuito equivalente, en el cual se han interconectado las diferentes mallas de secuencia,
referidas al punto de falla. Con el fin de obtener las distintas conexiones para falla trifásica y
monofásica, se muestran en la tabla Nº 3.4 un resumen de conexiones y expresiones para el
cálculo.
Tabla 3.4 Resumen de conexiones de mallas de secuencia y fórmulas para la determinación de las corrientes en las
mallas.
Conexión de mallas
Fórmulas para el cálculo de corrientes de
secuencia.
Falla trifásica.
f
Z
Z
Vg
I
1
1
Falla monofásica.
)
(Z
3
0
2
1
0
2
1
Zn
Z
Z
Z
Vg
I
I
I
f
Falla bifásica.
2
1
2
1
Z
Z
Z
V
I
I
f
g
Tema desarrollado por:
Ing. Juan Alercio Alamos Hernández
juan_alamos_h@yahoo.es
Mister Wong
Portal para Investigadores y Profesionales
