Factores de Corrección de Impedancia y Métodos de Cálculo de Corrientes de Cortocircuito

Factores de Corrección de Impedancia

La norma IEC 60909 utiliza los parámetros nominales de la red, lo cual es beneficioso ya que se requiere información para cálculos de cortocircuito. Este estándar define una ecuación para el factor de corrección para cada tipo de demanda.

Dado que este estándar incluye una estimación de los casos más desfavorables para las corrientes de cortocircuito mínimas y máximas, Digsilent requiere de elementos adicionales:

• Tipo de línea, temperatura máxima admisible
• Los transformadores requieren de un indicador si son unitarios o de red; a los de red se les puede adicionar más información.

Cálculo de Fallas

Los siguientes métodos de cálculo de corrientes de cortocircuito funcionan independientemente del flujo de carga:

• IEC 60909 y VDE 0102: Se basan en las dimensiones nominales, utilizan factores de corrección para voltaje e impedancias, y no tratan con corrientes de una sola fase.
• Método ANSI (estándares IEEE C37.010): Equipos de media y alta tensión (>1000 V) y de baja tensión.
• IEC 61369: Cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas marinos y naves aéreas.
• IEC 61660: Sistemas auxiliares de cortocircuito en centrales eléctricas y subestaciones.
• ANSI/IEEE 946: Sistemas auxiliares de CC en plantas de energía y subestaciones.
• Superposición: Calcular corrientes de cortocircuito de la red en función de las condiciones de funcionamiento de la red.

Método IEC 60909/VDE 0102

Se basa en una fuente de voltaje equivalente y es una simplificación del método de superposición. La idea es llegar a un cálculo de cortocircuito cercano a la realidad sin necesidad del cálculo de flujo de carga. Las simplificaciones son las siguientes:

• Se asumen condiciones iniciales en toda la red.
• Se utiliza una red de simulación simplificada.

IEC tras modelos de corrientes

Se requiere de las corrientes de cortocircuito para derivar el resto de las condiciones físicas.

Método ANSI

Proporciona los procedimientos para calcular las corrientes de cortocircuito en los siguientes estándares:

• ANSI/IEEE C37.010, para disyuntores de alto voltaje
• ANSI/IEEE C37.13 para interruptores automáticos de baja tensión
• ANSI/IEEE 141 para distribución de energía eléctrica en plantas industriales.

Normas

• VDE Verband Deutscher Elektrotechniker (Alemana)
• ANSI American National Standards Institute (EE. UU.)
• IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers (EE. UU.)
• IEC International Electromechanical Institute (EE. UU.)

La norma VDE 0102 no se aplica ya que es una norma alemana.

IEC 61363: Norma utilizada para cálculos en submarinos y aviones.

Pauta ANSI Cálculo de Corrientes de CC

• Tensión de barra de pre falla es nominal.
• Rotación X/R del punto de falla se calcula en función de una variación de la red de resistencia separada que se usa para el cálculo de corriente asimétrica de falla.
• Dependiendo de la ubicación de la falla, las corrientes del generador alimentadas al CC se clasifican como locales y remotas.

Método Completo

Las corrientes de CC se calculan superponiendo una condición de flujo de carga antes del inicio del CC con una condición donde todas las fuentes de voltaje se ponen a cero y la tensión de operación negativa se conecta en la ubicación de falla. A partir de estas condiciones, se puede calcular el voltaje previo a la falla de la barra colectora con falla. Dado que se supone que las impedancias de la red son lineales, la condición del sistema después del inicio de la falla se puede determinar mediante la superposición.

IEC 60909: 3 Métodos de Cálculo de Corriente Máxima

• Método A: Proporción uniforme
• Método B: Relación R/X a la ubicación de cortocircuito
• Método C: Frecuencia equivalente