TALLER SOBRE CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO

VICTOR ANDRES PASTRANA CRUZ

C.C.94458957

1. Hallar la potencia y corriente de cortocircuito para una falla en la barra de 20 KV del sistema de potencia de la figura.

a. Teniendo los datos de potencia y reactancia de cada elemento, se empieza a reducir el circuito desde el punto más alejado de la falla hacia ella.En este caso comenzamos por los transformadores que están en serie con los generadores.

PG1= PG2 = PG3= 25MVA PTra1 = PTra2 = Ptra3 = 25MVAXG1 = XG2 = XG3 = 10% XTra1 = XTra2 = XTra3 = 15%

PEqu = 25MVA XEqu = 15% + 10% = 25%

b. Ahora reducimos los tres generadores, que son iguales y están en paralelo a uno solo.PEqu1 = PEqu2 = PEqu3 = 25MVAPEquG = PEqu1 + PEqu2 + PEqu3 = 75MVA

XEqu1 = XEqu2 = XEqu3 = 25%XEquG = 25%

c. La central está conectada a dos líneas de transmisión en paralelo, a continuación las reduciremos a un solo elemento de circuito con una potencia y una reactancia en común.

Línea 1 = Línea 2 X = 0.38Ω/Km Long = 100Km

X = (38 x 38) / (38 + 38) = 19Ω

La tensión de la línea es 5% mayor que la de las barras, entonces:Un = 110Kv + (0.05 x 110Kv) = 115.5Kv

La potencia equivalente del elemento será la misma potencia que transporta la línea que en este caso es igual a 75MVA.

La reactancia de la línea es:XL = [(Pn x X) / Un2] x 100XL = [(75 x 19) / 115.52] x 100 = 10.7%

d. El transformador 4 es igual al transformador 5 en potencia y reactancia y están en paralelo, por lo tanto se reducen a un solo elemento.

P = PTra4 + PTra5 = 10MVA + 10MVA = 20MVAXEqu = 8%

e. Ahora los tres elementos se encuentran en serie, para reducir el circuito se deben referir las reactancias de los tres elementos a la potencia de mayor valor, ósea 75MVA.

XG´= XG x (Pref / PG) = 25 x (75 / 75) = 25%XL´= XL x (Pref / PL) = 10.7 x (75 / 75) = 10.7%XT´= XT x (Pref / PT) = 8 x (75 / 20) = 30%

PEqu = 75MVA

Como las potencias ya son de igual valor y encontramos una equivalente, ahora se suman los valores de las reactancias para hallar su equivalente.

XEqu = XG + XL + XTXEqu = 25% + 10.7% + 30%XEqu = 65.7%

f. Ahora calculamos la potencia y la corriente de cortocircuito en el punto de falla.

Pcc = (PEqu / XEqu) x 100 = (75 / 65.7) x100 = 114.2MVA

Icc = Pcc / √3U = (114.2MVA /√3 x 20KV) x 100 = 3.3KA

La corriente máxima de choque que soportaran los equipos en el punto de falla es:

Ich = 2.55 Icc = 2.55 x 3.3 = 8.4KA

A partir de estos resultados se pueden seleccionar:

- Los equipos de protección y maniobra del barraje (Disyuntores en cuanto a su nivel de corriente de apertura y la intensidad máxima que deben soportar mecánicamente interruptores y seccionadores en el momento de un cortocircuito.).

- Corrientes a las cuales deben calibrarse los relés de sobrecorriente para que controlen las protecciones.

- Seleccionar los conductores adecuados para elaborar la malla a tierra de la subestación.