22 diciembre 2010

Cómo proteger los equipos ante las bajadas bruscas de voltaje (II)



Ver 1ª PARTE

CARACTERÍSTICAS DE LOS SEGMENTOS DE TRANSICIÓN

Los segmentos de transición están relacionados cno los periodos de tiempo durante los cuales la magnitud del voltaje, y posiblemente otras características del voltaje, experimentan rápidos cambios. Estos cambios son demasiado rápidos para ser seguidos por los valores de rms, así que necesitan métodos alternativos para ser descritos. En muchos casos, los detalles del segmento de transición no se consideran cuando se describe la caída del voltaje. Esta es en parte una consecuencia de elegir el voltaje rms para describir la caída de voltaje. Esta sección discute algunas de las características de los segmentos de transición.

Típicamente, los segmentos de transición pueden correlacionarse con los eventos del sistema particular, o con la ejecución de ciertas acciones:
  • Punto en onda: En el caso más general, la causa fundamental de un segmento de transición puede ocurrir en cualquier momento en la forma de onda del voltaje. Para cuantificar eso se introdujo el término punto de onda, que se define como el ángulo de fase del voltaje instantáneo correspondiente al instante en el que tiene lugar la causa fundamental.
  • Tasa de cambio del onda: Durante una caída de voltaje, la transición de un estado estacionario a otro no es inmediato, pero tiene lugar con cierta velocidad. El cambio temporal correspondiente del voltaje instantáneo durante los segmentos de transición se denomina "tasa de cambio de voltaje". La tasa de cambio de voltaje puede ser expresada como un valor medio o máximo, describiendo gradientes positivos o negativos.
  • Oscilaciones amortiguadas: Ya que los segmentos de transición representan la transferencia entre dos estados estacionarios (ej. entre condiciones pre y post bajada de voltaje), o dos estados cuasi-estacionarios (ej. entre dos segmentos consecutivos durante el evento), están a menudo asociados con oscilaciones amortiguadas. En teoría de circuitos, este término se denominan transitorios y su origen y extensión a través del sistema son muy similares a los transitorios debidos a, por ejemplo, la energización del condensador.
Cambios en las características de la bajada de voltaje durante la propagación a través de la red

Cuando un fallo de cortocircuito ocurre en ciertas localizaciones del sistema, se experimentan caídas de voltaje en diferentes localizaciones del sistema. Este fenómeno se conoce como "dip propagation". Una norma general es que las caídas de voltaje medidas/experimentadas llegarán a ser menos severas en las localizaciones que vayan más allá de la posición de fallo. El término "menos severo" implica aquí que la caída en la magnitud de voltaje en todas las fases/canales es más pequeña, y que el cambio correspondiente en los ángulos de fase es menos pronunciado.



Discutimos brevemente cuando se produce este fenómeno:

Cambios en los segmentos del evento debido a las conexiones del devanado del transformador.

Diferentes conexiones de devanado/tierra del transformador cambian las magnitudes y los ángulos de fase de los voltajes de fase-a-fase y fase-a-tierra. Puede hacerse una distinción, en este contexto, entre los tres tipos generales de transformadores:

  • Transformadores que no tienen ningún impacto en los voltajes; son sólo transformadores Yy, puestos a tierra en ambos lados.
  • Transformadores que quitan el voltaje de secuencia cero en parte o completamente.
  • Transformadores que cambian los voltajes fase-a-fase en voltajes fase-a-neutro, y también quitan el voltaje de secuencia cero.
Una caída de voltaje debido a un fallo trifásico no produce cambios debido a los transformadores: Una caída de voltaje en una o dos fases, debido a un fallo asimétrico, cambia el tipo de caída de voltaje.

Un fallo en una sola fase en un sistema no puesto a tierra con solidez no causará ninguna caída de voltaje detrás de un transformador Dy. El impacto de un fallo de dos fases a tierra en un sistema puesto a tierra sin solidez es el mismo que el de un fallo de dos fases a un transformador Dy.

La carga y generación del motor  se basada en máquinas rotativas tendrán una impedancia baja por el componente de secuencia negativa, así que cualquier caída de voltaje desequilibrado resultará en una corriente de secuencia negativa alta. En consecuencia, el voltaje de secuencia negativa se amortiguará cuando se mueva hacia la carga. Esta reducción del voltaje de secuencia negativo cuando se mueve del nivel de voltaje fallado a los terminales del equipo se ha observado en muchos registros de caídas de voltajes. El último resultado es que la caída de voltaje debe quedar más equilibrado.

La carga del motor y cualquier tipo de generación mantendrá inicialmente el voltaje de secuencia positiva.
El resultado es que la caída en voltajes de secuencia positiva será más pequeña cuando se mueve hacia la carga. Este fenómeno es más fuerte para generadores síncronos. Para caídas de voltaje de larga duración en áreas con cantidades significativas de cargas de motor, sin embargo, el voltaje de secuencia positiva puede caer durante la última etapa de la bajada de voltaje, ya que el motor arrastrará corrientes más altas.

Cambios en los segmentos de transición

No se esperan cambios significativos en el punto en onda de los segmentos de transición cuando la caída de voltaje se propaga a través del sistema, excepto por la rotación de fase usual, que depende del grupo del vector del transformador (múltiplo de 30 º). Sin embargo, no se ha llevado a cabo ningún estudio para confirmar esta afirmación.

Continua en 3ª PARTE
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