CALCULO DE LA DISTRIBUCION DE CORRIENTES DE FALLA A TIERRA MONOFASICA EN SISTEMAS DE PUESTA DE TIERRA EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS

ADRIAN KISIELEWSKYJUAN DELFINO

CIDEL 2010Buenos Aires - Argentina

27 al 29 de Septiembre 2010

FRENTE A UNA FALLA MONOFASICA A TIERRA EN UN ESTACION TRANSFORMADORA:

¿EN QUE PROPORCIONES SE DISTRIBUYE LA CORRIENTE DE FALLA ENTRE TODOS LOS CAMINOS POSIBLES?

Corriente por la malla de los cables

Corriente por los hilos de guardia

Corriente que drena la malla

Corriente de falla 1

Corriente de neutro de Tr

- Parte de la corriente retorna al “generador” por el Hilo de Guardia - Parte por el terreno- Parte por las mallas de cables de AT y MT- Parte por el neutro del Tr.

de IEEE-80-2000

• La corriente que dimensiona la malla es la que fluye a través de ella para retornar al neutro lejano del generador

• El cálculo de qué proporción de la corriente de falla total se drena por la malla no es trivial ni sencillo.

• Existen varios programas comerciales, todos caros y “cerrados” al usuario (CDGS, ETAP, CAPELINE, etc)

• También existen manuales con factores o gráficos aproximados (Langhrer, IEEE-80)

Pero ninguno permite al ingeniero proyectista modificar parámetros y/o conocer la base

de calculo!!

En este trabajo, hemos desarrollado un método:

• explicito

• sencillo

• sin aproximaciones significativas

• sin necesidad de costosos programas

Cualquier proyectista puede armar su propia planilla de calculo!!!

¿Cual es la base del método?

Teq

Vano de Línea aérea de ATHexapolo Equivalente

(con representación matricial)

Teq Teq Teq Teq

conexión de los vanos en cascada

Mas detalladamente:

Teq

Vano de Línea aérea de AT (simple terna)

Hexapolo Equivalente

Zp

Zg

Z0

Vpk+1

VgkItk+1

Ipk

Zm

Ipk-IgkRt

Vpk

Vgk+1

Igk

Ipk+1

Igk+1

(parámetros según el modelo de Carson de retorno por tierra)

Se analizaron los siguientes casos:

• Simple terna, un Hilo de Guardia (modelo de hexapolo N°1) en f(N°vanos)

• Doble terna, doble Hilo de Guardia (modelo de hexapolo N°2) en f(N°vanos)

• Falla en una ET con varias líneas salientes, la alimentación proviene de una sola fuente:

(de IEEE 367-1996)

(de IRAM 2281)

• Falla en una ET con varias líneas salientes, la alimentación proviene de dos fuentes:

E.T.

LINEA PASIVA

LINEA ACTIVA

LINEA ACTIVA

LINEA PASIVA

Validación de resultados

• Corridas de ATP-EMTP (Electromagnetic Transient Program

• Reproducción de ejemplos reales de normas internacionales (IEEE-80 y EPRI TR-100622)

Método Utilizado IHG/IFALLA

IEEE-80(Endrenyi) 0,37

IEEE-80(Garret-Patel) 0,30

EPRI 0,34

Hexapolo 0,338

Sólo el 30% de la corriente de falla sedrena por la malla. El resto retorna porHG y mallas de cables

Conclusiones

• Con un método claro y sencillo se logró calcular la corriente que efectivamente drena la malla de una ET frente a una falla monofásica (en el ej., sólo el 30% de la Ifalla).

• Los proyectistas de diseño de ETs no necesitan recurrir a costosos y complejos programas comerciales ni utilizar tablas empíricas.

• El método es explicito por lo que permite actuar sobre los parámetros de la línea o cable, resistividad del terreno, geometría, etc

• El método reproduce los resultados reales de standards internacionales y puede adaptarse a cada caso particular.

MUCHAS GRACIAS

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