Cortocircuito con Alimentación Múltiple

Sistemas de Potencia - Facultad de Ingeniería – Universidad de Morón
Cálculo de Cortocircuito con Alimentación Múltiple
En el sistema de la figura, determinar el valor de la corriente y la potencia de corto circuito
en el punto de falla “F”; determinar, también, el valor de la máxima corriente asimétrica de
cortocircuito (corriente de choque)
Impedancia de la Red del lado de BT del transformador:
Z
1r
1,1 U
"
S
k3r
2
n
1
2
U
nT
2
110 10,5
1,1
3000 110
2
0,0404 0,004
j0,04
VDE 102 Si no se dispone de datos de resistencia:
X1r
0,995 Z1r
y R1r
0,1 X1
r
Transformador
Z
1T
Xd
U
100 S
2
nT
nT
2
2
rT
UnT
0,6 10,5
R1T
100 SnT
100 20
2 2
X 1T Z 1T
R 1T
Red más Transformador
12
100
2
0,662
0,033
10,5
20
2
2
0,662
0,033 Z
0,661
1T
0,033
j0,661
Z
1rT
86,97
2
2
2
2
R
R X
X 0,037
0,701
0,702
1r
1T
1r
1T
Corriente Inicial Simétrica de Cortocircuito (Subtransitoria Red-Transformador)
I
"
k3rT
1,1 U
3 Z
n
1rT
1,1 10
3 0,702
86,97
9,05
86,97
KA
1

I
"
k3rT(Re)
I
"
k3rT(Im)
9,05 cos
9,05 seno
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86,97
0,48 KA Parte
real
86,97 j
9,04 KA Parte
Imaginaria
Corriente máxima asimétrica (Corriente de Choque Red - Transformador)
VDE 0102
RG
RG
RG
" U n G
0,05 XG
S n G
" U n G
0,07 XG
S n G
"
0,15 XG
U
nG
1KV
100 MVA
1KV
100 MVA
1KV
I
"
s3rT
2 I
"
k3rT
1,85
2 9,05 23,68 KA
R 1rT
"
rT X 1
0,037
0,701
0,053 1,85
Generador
X
"
1G
" 2
xG
UnG
100 SnG
12
100
10,5
15
2
0,882
R
1G
0,07 X
"
G
0,07 0,882 0,062
85,97
2 2
Z 1G
R 1G
X 1G
2
2
0,062
0,882
0,884
Corriente Inicial Simétrica de Cortocircuito (Subtransitoria Generador)
I
"
k3G
1,1 U
3 Z
n
1G
1,1 10
3 0,884
85,97
7,18
85,97
KA
I
"
k3G(Re)
I
"
k3G(Im)
7,18 cos
7,18 seno
85,97
0,51KA Parte
real
85,97 j
7,16 KA Parte
Imaginaria
Corriente máxima asimétrica (Corriente de Choque Generador)
I
"
s3G
"
0,07 1, 8
2 I
1,8 2 7,18 18,28 KA
k3G
R 1G
"
X 1G
0,062
0,882
2

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Grupo de Motores
Z
"
1M
I
an
1
I
n
U
S
2
nM
nM
2
1 10
5 16
1,25
I
an
Corriente inicial de arranque
I
n
Corriente nominal
RM
XM
RM
XM
RM
XM
0,1
0,15
0,3
XM
0,995 ZM
XM
0,989 ZM
XM
0,958 ZM
VDE 0102
(Motores de alta tensión, relación Pot
par
(Motores de alta tensión, relación Pot
par
(Motores de baja tensión)
1MW)
de polos
1MW)
de polos
X
R
Z
1M
1M
1M
0,995 Z1M
0,995 1,25
1,24
0,1 X 0,1 1,24
0,124
1M
84,3
1,25
Corriente Inicial Simétrica de Cortocircuito (Subtransitoria Motores)
I
"
k3M
I
"
I
"
k3M(Re)
k3M(Im)
1,1 U
3 Z
n
1M
5,08 cos
5,08 seno
1,1 10
3 1,25
84,3
5,08
84,3
KA
84,3
0,51KA Parte
real
84,3 j
5,06 KA Parte
Imaginaria
Corriente máxima asimétrica (Corriente de Choque Motores)
I
"
s3M
R
"
1M 0,124
2 Ik3M
1,75 2 5,08 12,57 KA
0,1 1, 75
X 1M 1,24
Corriente de Falla en el punto “F”
I
"
k3
I
"
k3rT
I
"
k3G
I
"
k3M
0,48
j 9,04
0,51
j 7,16
0,51
j 5,06
1,5
j 21,26
KA
I
"
k3
2
2
1,5
21,26
21,31 KA
Potencia de Cortocircuito en el punto “F”
S
"
k3
3
I
"
k3
U
n
3 21,31 10
369 MVA
3

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Este valor de potencia es el aporte a la barra en caso de un cortocircuito trifásico:
En donde la red equivalente tiene una impedancia de:
Z
F
1,1 U
"
S
k3r
2
n
2
10
1,1
369
0,3 0,03
j0,299
VDE 0102
R F 0,1 X
1r
X F 0,995 Z 1r
Corriente máxima asimétrica (Corriente de Choque en el punto “F”)
"
R
"
F 0,03
2 Ik
1,75 2 21,31 52,74 KA
0,1 1, 75
X F 0,299
Is3
3
4