Problemas resueltos cortocircuito trifasico

Problemas resueltos cortocircuito trifasico

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  Problemas Resueltos: CortocircuitoTrifásico Cortocircuito Trifásico 1) El Motor está consumiendo 20 MW con un 0,8)cos(  inductivo, a una tensión KV12,8Vf  , cuando se produce un cortocircuito trifásico en sus bornes. Determinar: a) La corriente parcial de falla en el generador. b) La corriente parcial de falla en el motor. c) La corriente total en el lugar de la falla. %20"X%20"X kV13,2UnkV13,2Un MVA30SnMVA30Sn mG    Como todo el circuito está al mismo nivel de tensión, no es necesario aplicar el método por unidad.    16,1j 30 2,13 2,0j"X"X 2 MG 8,128,03 20 cosV3 P I f L L     Después de producido el cortocircuito, la f.e.m subtransitoria del motor es:  68,0j9,016,1j8,1216,1j128,18,12xIVE 87,36 " MLf " M    044,1j01,127,0044,1j8,12E" M  kV056,12E 97,4" M    Tensión en bornes del generador:  68,0j9,06,0j8,126,0j12,18,12xIVV 87,36 LLft    54,0j208,13408,054,0j8,12Vt  kV22,13V 34,2 t   F.e.m. subtransitoria del generador: 16,1j128,122,13xIVE 87,3634,2 " GLt " G    584,1j997,17889,0044,1j54,0j208,13E" G  -11- (17 – 09 – 2014)- (17 – 09 – 2014)
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  Problemas Resueltos: CortocircuitoTrifásico kV086,14E 456,6 " G   Corriente subtransitoria del motor: kA39,10 16,1j 056,12 x E I 97,94 97,4 " M " M" M      Corriente subtransitoria del generador: kA8 06,j16,1j 086,14 xx E I 544,83 456,6 L " G " G" G         Corriente en el lugar de la falla:  544,8397,94 " G " M " K 839,10III   95,7j8995,035,10j9,0I" K  kA3,18jI" K  Podemos obtener el mismo resultado si aplicamos Thevenin en el lugar de la falla, en donde:                      7,0j 16,1j 1 6,0j16,1j 1 x 1 xx 1 Z 11 " ML " G TH Se toma como tensión de Thevenin, la tensión previa a la falla en el lugar donde se produce la misma, de esta manera la corriente en el lugar de la falla es: 7,0j 8,12 Z V I TH f" K  kA3,18jI" K  2) Determinar la potencia de cortocircuito trifásico en la barra B Sb = 100 MVA UbA = 132 kV UbB = UbC = 500 kV Determinación de las reactancias en por unidad referidas a las bases del sistema: Reactancia de la Red: -22- (17 – 09 – 2014)- (17 – 09 – 2014) MVA8000"Sk  10%xd8%X" MVA90SnMVA80Sn kV132/500UnkV132Un   
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  Problemas Resueltos: CortocircuitoTrifásico 01375,0j 8000 1001,1 j S Sb1,1 jx " KRED RED      Reactancia del generador: 1,0j 80 100 08,0jx" G  Reactancia del transformador: 11,0j 90 100 1,0jxT  Reactancia de la línea:   016,0j 500 100 40jx 2L  Diagrama de impedancias: Impedancia de Thevenin en la barra B: 1 REDLTG THB xx 1 xx 1 Z            1 THB 02975,0j 1 21,0j 1 Z         026,0jZTHB  Corriente de falla en por unidad:   21,42j 026,0j 1,1 Z 1,1 puI TH " KB  Corriente base en la barra B: kA1155,0 5003 100 IbB    Corriente de falla en kA:   1155,021,42jIbpuII B " KB " KB  kA874,4jI" KB  -33- (17 – 09 – 2014)- (17 – 09 – 2014)
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  Problemas Resueltos: CortocircuitoTrifásico 3) Dado el siguiente sistema de potencia determinar la corriente de cortocircuito que se produce cuando ocurre una falla trifásica en la barra E. Sb = 100 MVA UbA = 13,2 kV; UbB = UbC = 132 kV; UbE = 500 kV; UbD = 220 kV Reactancias en por unidad referidas al sistema:     187,0j 2,13 100 105 8,13 18,0jx 2 2 " G  1,0j 120 100 12,0jxT    057,0j 132 100 10jx 2L  037,0j 300 100 11,0jx 2T  044,0j 315 100 14,0jx 3T  015,0j 7400 1001,1 j S Sb1,1 jx " KRED RED      Impedancia de Thevenin en la barra E: 344,0jxxxx L1T " GA  059,0jxxx RED3TB  087,0jx x 1 x 1 Z 2T 1 BA THE           94,12j 085,0j 1,1 puI" KE  kA115,0 5003 100 IbE    115,094,12jI" KE  -44- (17 – 09 – 2014)- (17 – 09 – 2014)
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  Problemas Resueltos: CortocircuitoTrifásico kA49,1I" KE  4) Hallar el valor de la corriente de choque para una falla trifásica en la barra D. Sb = 100 MVA UbA = 13,2 kV; UbB = 66 kV; UbD = 2,3 kV 02,0r;2,0jx G " G  02,0 70 100 015,0r;143,0j 70 100 1,0jx 1T1T      23,0 66 100 10r;92,0j 66 100 40jx 2L2L   067,0 30 100 02,0r;33,0j 30 100 1,0jx 2T2T  2TL1TGTHD ZZZZZ  62.1j337,033,0j06,092,0j23,0143,0j02,02,0j02,0ZTHD  25,78 THD 65,1Z    25,78 25,78 " KD 67,0 65,1 1,1 I   Para este valor de corriente subtransitoria de cortocircuito trifásico, la corriente de choque se obtiene como: " KDS I2I  el coeficiente , se obtiene en función de la relación x r en el gráfico correspondiente en la norma V.D.E. 102. Siendo: 57,121,0 62,1 337,0 x r  , entonces: 5,167,0257,1IS  KA25 3,23 100 IbD     KA5,37IS  5) Determinar la potencia de cortocircuito trifásico en cada una de las barras del siguiente sistema de potencia. -55- (17 – 09 – 2014)- (17 – 09 – 2014)
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  Problemas Resueltos: CortocircuitoTrifásico %6ZMVA5SkV3,2U %9ZMVA80SkV220U %7ZMVA100SkV500U BCCC ACBB ABAA    Sb = 100 MVA UbA = 500 kV; UbB = 220 kV; bC = 2,3 kV 2,1j 5 100 06,0jZ;09,0jZ;07,0jZ BCACAB  014,0j 7600 1001,1 jxRED      52,0j2,109,007,0 2 1 jZA    59,0j09,02,107,0 2 1 jZB    61,0j07,009,02,1 2 1 jZC  Cortocircuito en A: En el caso de un cortocircuito en A, el único aporte es la Red, por lo tanto: MVA7600S" KA  Cortocircuito en B: 084,0jZZxZ BAREDTHB    095,13j 084,0j 1,1 puI" KB  , para las bases elegidas, se cumple que:    puSpuI " KB " KB  , por lo tanto: MVA5,1309100095,13S" KB  Cortocircuito en C: 104,0jZZxZ CAREDTHC    58,10j 104,0j 1,1 puI" KC  , para las bases elegidas, se cumple que:    puSpuI " KC " KC  , por lo tanto: MVA105810058,10S" KC  -66- (17 – 09 – 2014)- (17 – 09 – 2014)