3 1-1-energizacion-de-lineas-caso-1

Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005Marzo 2010

CURSO EIE 467-01FENÓMENOS TRANSITORIOS EN SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

Profesor : Carlos Rojas Agüero

CAPÍTULO 3.1.1ENERGIZACIÓN DE LÍNEASEJEMPLO 1

PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE VALPARAÍSOFACULTAD DE INGENIERÍAESCUELA DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

Noviembre 2005Marzo 2006Resumen Proyecto Suministro Eléctrico Enap Refinerías Aconcagua Noviembre 2005EIE 467-01 Fenómenos Transitorios en Sistemas Eléctricos de Potencia Carlos Rojas Agüero Marzo 2010

Sobretensiones de Maniobra

Ejemplo 1Energización de una Línea

de Transmisión



• Analizar los sobrevoltajes producidos durante el cierre de interruptores en las líneas de transmisión.

• Analizar el efecto que produce el instante de cierre de los interruptores al re-energizar líneas de transmisión.

• Analizar el efecto que produce el uso de resistencias de pre-inserción al energizar líneas de transmisión.

• Analizar el efecto que produce la discordancia de polos al energizar líneas de transmisión.

Objetivos



Aspectos Conceptuales

• Al desconectar una línea de transmisión, se presentará una “cargaresidual (carga atrapada) que proviene de la capacitancia de la línea.

• Si esta carga no es “drenada” por un reactor o transformador, permanecerá en la línea por bastante tiempo.

• Si en estas condiciones, la línea es conectada nuevamente(recierre) y los polos del interruptor cierran cuando la tensión en la línea tiene polaridad opuesta a la tensión de la línea cargada, entonces se producirá un sobrevoltaje que puede llegar a ser de hasta 5,0 pu.



Aspectos Conceptuales (cont.)

• El tiempo de descarga de la línea puede ser modificado, colocandouna resistencia de apertura en el interruptor o mediante la instalaciónde reactores en la línea.



Interruptor con resistenciasde inserción



Factores que influyen en las Maniobrasde Líneas de Transmisión

• Potencia de cortocircuito de la barra de alimentación.• Punto de la onda de tensión en que el interruptor es cerrado.• Grado de compensación de la línea de transmisión.• Longitud de la línea de transmisión.• Pérdidas en el conductor (amortiguamiento).• Puesta a tierra del sistema.• Tensión de pre-maniobra.• Valor de la resistencia de pre-inserción.• Discrepancia de polos del interruptor.• Valor de la carga residual de la línea (carga atrapada).



Efecto del Tiempo de Recierredel Interruptor



Caso de Análisis

Efecto del Tiempo de Recierre del Interruptor

• Interruptor 52-1 conecta la línea en t = 0,02 seg.• Interruptor 52-1 desconecta la línea en t = 0,06 seg.• Interruptor 52-1 reconecta la línea para diferentes

valores de t.

0,025 ( / ) 0,320 ( / )0,910 ( / ) 3,200 ( / )0,015 ( / ) 0,008 ( / )

o

o

o

R km R kmX mH km X mH kmC F km C F kmµ µ

+

+

+

= Ω = Ω

= == =

400 ( )R = Ω

132 ( )50 ( )

kVHz

52 1−

52 2−100 ( )l km=



Caso Nº 1 de Análisis

• Se conecta la línea en t = 0,02 seg.• Se desconecta la línea en t = 0,06 seg.• Se reconecta la línea en t = 0,1 seg.



(f ile TrappedC harge.pl4; x -v ar t) v :V2A v :VA

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

[kV]

Recierre de Lineas de Transmis ionTension Fase A - Lado Receptor Linea

(f ile TrappedCharge.pl4; x -v ar t) v :V2B v :VB

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]

Recierre de Lineas de Transmis ionTension Fase B - Lado Receptor Linea

(f ile TrappedCharge.pl4; x -v ar t) v :V2C v :VC

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-350.0

-262.5

-175.0

-87.5

0.0

87.5

175.0

262.5

350.0

[kV]

Recierre de Lineas de Transmis ionTens ion Fase C - Lado Receptor Linea

Voltaje Fases A, B y C en el Lado Receptor de la Línea




• Se conecta la línea en t = 0,02 seg.• Se desconecta la línea en t = 0,06 seg.• Se reconecta la línea en t = 0,11 seg.



(f ile TrappedCharge.pl4; x -v ar t) v :V2A v :VA

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-150

-100

-50

0

50

100

150

[kV]



0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]



0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-250.0

-187.5

-125.0

-62.5

0.0

62.5

125.0

187.5

250.0

[kV]





Comparación Caso Nº 1 y Caso Nº 2Fase A – Lado Carga Línea

(f ile TrappedC harge.pl4; x -v ar t) v :V2A v :VA

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

[kV]

Recierre de Lineas de TransmisionTens ion Fase A - Lado Receptor Linea

(f ile TrappedC harge.pl4; x -v ar t ) v :V2A v :VA

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-150

-100

-50

0

50

100

150

[kV]

Recierre de Lineas de TransmisionTens ion Fase A - Lado Receptor Linea

Recierre en t = 0,10 (seg) Recierre en t = 0,11 (seg)



Comparación Caso Nº 1 y Caso Nº 2Fase B – Lado Carga Línea


(f ile TrappedC harge.pl4; x -v ar t ) v :V2B v :VB

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]



0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]




Comparación Caso Nº 1 y Caso Nº 2Fase C – Lado Carga Línea


(f ile TrappedC harge.pl4; x -v ar t ) v :V2C v :VC

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-350.0

-262.5

-175.0

-87.5

0.0

87.5

175.0

262.5

350.0

[kV]

Rec ierre de Lineas de Transmis ionTens ion Fase C - Lado Receptor Linea


0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-250.0

-187.5

-125.0

-62.5

0.0

62.5

125.0

187.5

250.0

[kV]

Recierre de Lineas de Transmis ionTension Fase C - Lado Receptor Linea



Efecto del Uso de Resistenciasde Pre-inserción



Caso de Análisis

Efecto del uso de resistencias de pre-inserción

• Interruptor 52-1 conecta la línea en t = 0,02 seg.• Interruptor 52-1 desconecta la línea en t = 0,06 seg.• Interruptor 52-2 reconecta la línea con resistencias de

pre-inserción.

0,025 ( / ) 0,320 ( / )0,910 ( / ) 3,200 ( / )0,015 ( / ) 0,008 ( / )

o

o

o


+

+

+

= Ω = Ω

= == =

400 ( )R = Ω

132 ( )50 ( )

kVHz

52 1−

52 2−100 ( )l km=




• Se conecta la línea en t = 0,02 seg.• Se desconecta la línea en t = 0,06 seg.• Se reconecta la línea en t = 0,10 seg., usando

resistencias de inserción de 400 Ohms.



(f ile TrappedCharge.pl4; x -v ar t) v :V2A v :VA

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-150

-100

-50

0

50

100

150

[kV]



0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]



0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-250.0

-187.5

-125.0

-62.5

0.0

62.5

125.0

187.5

250.0

[kV]






Recierre sin Resistencia Recierre con R = 400 Ohms


0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

[kV]



0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-150

-100

-50

0

50

100

150

[kV]

Recierre de Lineas de Transmis ionTens ion Fase A - Lado Receptor Linea






0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]



0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]







0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-350.0

-262.5

-175.0

-87.5

0.0

87.5

175.0

262.5

350.0

[kV]

Rec ierre de Lineas de Transmis ionTens ion Fase C - Lado Receptor Linea


0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-250.0

-187.5

-125.0

-62.5

0.0

62.5

125.0

187.5

250.0

[kV]

Recierre de Lineas de Transmis ionTension Fase C - Lado Receptor Linea



Efecto de la Discrepanciade Polos del Interruptor



Caso de Análisis

Efecto de la discrepancia de polos del inerruptor

• Interruptor 52-1 conecta la línea en t = 0,02 seg. sin considerar discrepancia de polos del interruptor.

• Interruptor 52-1 conecta la línea en t = 0,02 seg. considerando discrepancia de polos en el interruptor.

0,025 ( / ) 0,320 ( / )0,910 ( / ) 3,200 ( / )0,015 ( / ) 0,008 ( / )

o

o

o


+

+

+

= Ω = Ω

= == =

400 ( )R = Ω

132 ( )50 ( )

kVHz

52 1−

52 2−100 ( )l km=




• Se conecta la línea en t = 0,02 seg., sin considerardiscrepancia de polos al cierre del interruptor.


• Se conecta la línea, considenado una discrepancia de polos de +/- 2 mseg., según la siguiente distribución:

- Polo A del interruptor cierra en t = 0,018 seg.- Polo B del interruptor cierra en t = 0,022 seg.- Polo C del interruptor cierra en t = 0,020 seg.




Sin Discordancia de Polos Con Discordancia de Polos

(f ile carga_atrapada_1.pl4; x -v ar t ) v :V2A

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-150

-100

-50

0

50

100

150

[kV]

Conexión de Líneas de Transmis iónTens ión Fase A - Lado Receptor Línea

(f ile carga_atrapada_2.pl4; x -v ar t ) v :V2A

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-300

-200

-100

0

100

200

300

[kV]

Conexión de Líneas de Transmis iónTensión Fase A - Lado Receptor Línea





(f ile carga_atrapada_1.pl4; x -v ar t ) v :V2B

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-200

-150

-100

-50

0

50

100

150

200

[kV]

Conexión de Líneas de Transmis iónTensión Fase B - Lado Receptor Línea

(f ile carga_atrapada_2.pl4; x -v ar t ) v :V2B

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-300

-200

-100

0

100

200

300

[kV]

Conexión de Líneas de Transmis iónTensión Fase B - Lado Receptor Línea





(f ile carga_atrapada_1.pl4; x -v ar t ) v :V2C

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-250.0

-187.5

-125.0

-62.5

0.0

62.5

125.0

187.5

250.0

[kV]

Conexión de Líneas de Transmis iónTens ión Fase C - Lado Receptor Línea

(f ile carga_atrapada_2.pl4; x -v ar t ) v :V2C

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30[s ]

-250.0

-187.5

-125.0

-62.5

0.0

62.5

125.0

187.5

250.0

[kV]

Conexión de Líneas de Transmis iónTens ión Fase C - Lado Receptor Línea

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