Universidad central de VenezuelaFacultad de ingeniera Escuela de ingeniera ElectricaDepartamento de PotenciaSobretensiones transitorias nombre: Douglas CarreoTarea: informacin referentes a las fuentes de impulso del ATPDraw e informacin sobre descargadores utilizados en las simulaciones del ATPDrawFuentes de impulso del ATPDraw

El programa ATP/EMTP permite la representacin de fuentes de excitacin, de tensin o de corriente que estn definidas analticamente dentro del programa. Estas fuentes por si solas tienen un comportamiento ideal, es decir que si se requiere un modelo de la de fuente se debe agregar el correspondiente equivalente de impedancia de Thevenin o Norton segn sea fuente de tensin o de corriente. Las fuentes bsicas de excitacin son las que aparecen en la Figura1.

Figura1.- formas bsicas de voltaje y corriente de excitacin.

En la Figura 2 se observa el grupo de fuentes de excitacin disponibles en el ATP y en el Atpdraw

Fuente hidler y standler en el Atp

El ATP tiene programadas fuentes tipo impulso (15 en las columnas 1:2) que obedecen aDistintas funciones matemticas adoptadas por organismos de normalizacin para cumplir, o tratar de cumplir, con ciertas formas de onda.La primera de ellas, en orden cronolgico, fue la de dos exponenciales, definida por la expresin:

Ambos coeficientes a y b deben ser negativos, ya que en caso contrario la funcin crece sin lmites. Esta funcin fue estudiada en profundidad por Bewley [1].Para la aplicacin ms comn, la onda crece ms o menos rpidamente hasta un valor de pico determinado, y luego decrece ms lentamente hasta anularse para tiempos muy grandes.

Un defecto es que su derivada para el inicio de la funcin es elevada, en contradiccin con las ondas medidas en la vida real. Otro defecto de la funcin es que no puede usarse para ondas de corta duracin relativa. La siguiente fue la funcin de Heidler, definida por la expresin:

Esta funcin fue agregada al ATP por Bernd Stein [2]. La funcin tiene la ventaja de que su derivada inicial es nula, de acuerdo con algunas formas de onda normalizadas. Puede usarse para ondas de menor duracin relativa que la de dos exponenciales.

Una nueva fuente agregada recientemente al ATP es la definida por la funcin de Standler, determinada por la siguiente expresin:

La funcin de Standler es empleada en electrnica (no especficamente de potencia), y es adecuada para ondas de corta duracin relativa, y en algunos casos la derivada inicial es nula[3]. Segn la norma de que se trate, la forma est definida por ciertos puntos determinados, adems de la funcin que la representa.

Cualquiera de las funciones mostradas puede condicionarse a que cumpla un valor de pico en un cierto tiempo, y un valor de semiamplitud en la cola para otro cierto tiempo. Los tiempos pueden contarse a partir del cero real (0 o TSTART del ATP), o del definido como cero virtual, determinado por la interseccin de la recta definida por dos puntos en el frente de la onda con el eje del tiempo. El tiempo correspondiente al punto determinado sobre esta recta y la amplitud de la onda definen el tiempo virtual de frente. A su vez, estos dos puntos pueden ser el de 10% y 90% de amplitud, o del 30% y 90% de amplitud.

Otras ondas pueden definirse por el llamado tiempo de crecimiento, definido como la diferencia de tiempo entre los puntos del 10% y del 90% (este tiempo de crecimiento es el 80% del tiempo virtual de frente para ondas de 10%/90%), y el tiempo de duracin de la semiamplitud (definido como la diferencia de tiempos entre la cola y el frente de la onda para valores iguales a la mitad del pico).

La figura siguiente muestra los puntos de inters para definir los tiempos de las ondas:

En la figura:T0: tiempo cero virtualTP: tiempo de picoT30 (o T10) y T90: puntos que definen el frente de la ondaT50F: tiempo de semiamplitud en en frenteT50T: tiempo de semiamplitud en la colaTEF: tiempo virtual del frente de ondaT50T-T50F: tiempo de duracin de la semiamplitud.

Fuente CIGRE en el ATPDe la Ref. [4] se tiene: En el clculo preciso del comportamiento ante sobretensiones del equipamiento es necesario simular el frente cncavo de la representacin del impulso de corriente de la descarga. El requerimiento fundamental en tales simulaciones es que esta representacin provee: La amplitud correcta de la corriente La mxima pendiente est cerca del pico de amplitud. Para la primera descarga, la pendiente promedio correcta, expresada por los tiempos en el frente para los valores del 30% y el 90% de la corriente. Este tiempo de frente debe ser mayor que la amplitud de la corriente dividida por la mxima derivada, resultando as una curva cncava.

La funcin CIGREEl frente de la onda de corriente puede expresarse porI = At + BtnLa suposicin bsica es que la onda de corriente alcanza el instante de mxima pendiente (90% de amplitud) para un tiempo tn dependiente del exponente n. En principio, ambas variables han de ser evaluadas por un procedimiento iterativo, pero en este trabajo se describe un enfoque distinto.

Figura3.- forma de la onda CIGRE

La onda est sujeta a cumplir lo siguiente:PEAK: Amplitud requerida de la onda.TF: Tiempo virtual de frente, definido por una recta que pasa por los valores del 30% y 90% en el frente de la onda.TH: Tiempo virtual hasta la semiamplitud, contado desde el tiempo cero virtual.SMAX= Mxima pendiente (dI/dT), que ocurre a T = Tn. Si la mxima pendiente es menor que PEAK/TFRONT, se la incrementa.

informacin sobre descargadores utilizados en las simulaciones del ATPDraw

Para la representacin del pararrayos se emplean resistencias no lineales para cumplir las condiciones de operacin de un pararrayos, es decir, que en operacin normal se comporte como una resistencia alta, y como una resistencia baja durante sobrevoltajes.

El modelo mas difundido para la simulacin es la resistencia no lineal con caracterstica exponencial TYPE 92.

Para caracterizar la operacin del descargador, se requiere ingresar los siguientes datosNFLASH: -1:gap descarga una vez y permanece cerrado 0:gap se cierra y se abre tantas veces como sea necesario1: gap se cierra y abre una vez, luego se borraRLIN: resistencia lineal en ohmsVflash: voltaje por conteo en el gapVzero: voltaje inicial en la iteracin de Newton. En la mayora de los casos es cer.

ReferenciasReferencias.[1] L. V. Bewley, Traveling Waves on Transmission Systems. Dover Publications, Inc. NewYork.[2] Bernd Stein, The Heidler-lightning model for LEMP calculations, an alternative to theoriginal type-15 source. LEC meeting of october 27 1986.[3] R. B. Standler, Protection of Electronic Circuits from Overvoltages. Wiley-Interscience,New York, N.Y., 1989.[4] CIGRE Working Group 33.01, Guide to Procedures for estimating the LightningPerformance of Transmission Lines. CIGRE Technical Brochure Ref. 63, Paris 1991.