Analisis De Fallas En Sistemas De Potencia

ANALISIS DE FLUJO DE CARGA Y CORTO CIRCUITO

INTRODUCCIÓN

En la ingeniería eléctrica, el estudio de flujos de potencia, también conocido como el estudio de flujo de carga, es una herramienta importante que implica el análisis numérico aplicado a un sistema de alimentación. En este informe se mostrará el flujo de cargas de un sistema de catorce barras, el objetivo principal es mostrar la programación y los resultados ante diferentes cargas en MATLAB. También se desarrollara un estudio de corto circuito, mediante la realización de este estudio de, se determinan las corrientes que circulan por cada uno de los elementos que conforman el sistema eléctrico cuando se presenta un evento y/o falla. Las fallas en la red eléctrica se evalúan en diferentes puntos, para diferentes niveles de tensión y para diferentes tipos de falla: trifásica, monofásica, bifásica y bifásica a tierra.

OBJETIVOS

• Elaborar un sistema en power world que contenga dos niveles de tensión y que sus parámetros se asemejen a la realidad, el cual cumpla con contingencias (N-1).

• Desarrollar un programa hac doc en matlab que solucione el flujo de cargas del sistema previo elaborado en power world.

• Realizar un programa hac doc que realice un estudio de fallas línea-línea-línea (LLL), línea-línea-línea-tierra (LLLT), línea-tierra (LT), línea-línea (LL) y línea-línea-tierra (LLT).

DESCRIPCION GENERAL DEL PROYECTO

En este proyecto se analizará el flujo de carga de un sistema de potencia de catorce barras, tres generadores, siete transformadores, seis normarles y uno LTC que se ubica entre las barra ocho y nueve (controla tensión en barra 9). En la figura 1 se muestra el esquema general de interconexión. Para el desarrollo de la programación nos guiaremos por método de solución de Newton-Raphson el cual realiza un proceso iterativo hasta que los resultados satisfacen las tolerancias establecidas.

Para el diseño y planificación de un sistema de distribución eléctrica, es necesario realizar estudios iniciales para poder especificar características de los equipos, materiales en lo que respecta a su capacidad de soportar fallas o cortocircuitos en el sistema. Un cortocircuito es reconocido como uno de los eventos más destructivos en sistemas de potencia. Los equipos deben ser bien escogidos para poder soportar las altas corrientes y esfuerzos térmicos y mecánicos que estos fenómenos producen, sin menoscabo de su condición. El estudio de corto circuito, como su nombre lo indica, pretende conocer los valores de corriente de corto circuito, o de falla, entre fases y entre fases y tierra. Este estudio se realizara al sistema implementado en power world mediante un programa hac doc.

Figura 1

Las siguientes tablas muestran los parámetros de los componentes del sistema (Generadores, Transformadores y Líneas de transmisión):

Líneas y Transformadores

Demanda

Generadores

Tipos de barra

RESULTADOS FLUJOS

Resultados power world flujos

Resultados matlab flujos

Name PU Volt Angle (Deg)

1 1.007832 0.0708

2 0.992456 0.0834

3 0.973442 -2.3965

4 0.974353 0,1134

5 0.974356 -0.2345

6 1.004325 6.0367

7 0,996075 4.8839

8 0.982356 3.2845

9 0.985643 2.6687

10 1.004265 6.7983

11 0.995478 5.0635

12 0.969332 2.9865

13 0.966543 2.5843

14 0.973345 3.2976

Admitancia de secuencia positiva:

Admitancia de secuencia negativa:

Admitancia de secuencia cero:

Resultados cuando la barra 9 falla:

1. Falla línea tierra

Name Phase Volt A Phase Volt B Phase Volt C Phase Ang A Phase Ang B Phase Ang C

1 1,04227 0,97763 1,04279 -4,11 -122,04 119,97

2 1,0,340 0,96786 1,03359 -4,18 -122,09 119,98

3 1,01462 0,94935 1,01433 -6,68 -124,59 117,53

4 1,02095 0,95292 1,01942 -4,26 -122,18 120,06

5 0,13777 1,81050 1,91953 177,79 -156,78 149,69

6 1,04177 0,97461 1,04536 1,49 -116,16 125,81

7 1,03975 0,97140 1,04173 0,35 -117,37 124,71

8 1,04717 0,96080 1,03572 -1,53 -119,61 123,53

9 0,00000 1,72815 1,85406 0,00 -152,87 150,69

10 1,04254 0,97414 1,04618 2,17 -115,44 126,57

11 1,03605 0,96568 1,03733 0,43 -117,27 124,91

12 1,01337 0,94508 1,01507 -1,64 -119,32 122,82

13 1,00986 0,94193 1,01168 -2,04 -119,72 122,41

14 1,02008 0,95095 1,02146 -1,34 -119,03 123,13

From Name To Name Phase Cur A From Phase Cur B From Phase Cur C From Phase Cur A To Phase Cur B To Phase Cur C To

1 2 0,89627 0,97981 0,92032 0,89627 0,97981 0,92032

2 3 1,78665 1,68797 1,76655 1,78665 1,68797 1,76655

2 4 0,20078 0,24066 0,22837 0,20078 0,24066 0,22837

2 7 1,62568 1,58272 1,70255 1,62568 1,58272 1,70255

3 4 0,64210 0,59376 0,66848 0,64210 0,59376 0,66848

4 5 0,63765 0,69258 0,63946 0,63765 0,69258 0,63946

4 7 1,18518 1,15682 1,20808 1,18518 1,15682 1,20808

5 9 0,28579 0,19066 0,32344 0,59310 0,62029 0,26680

6 7 2,07996 2,07194 2,04360 2,07996 2,07194 2,04360

6 7 2,07996 2,07194 2,04360 2,07996 2,07194 2,04360

6 13 0,37399 0,35820 0,36814 0,37399 0,35820 0,36814

7 8 0,55286 0,61848 0,35030 0,55286 0,61848 0,35030

7 11 0,05596 0,08455 0,08049 0,05596 0,08455 0,08049

8 9 1,27500 1,38362 0,83017 1,27500 1,38362 0,83017

8 11 0,72345 0,76913 0,48447 0,72345 0,76913 0,48447

11 10 3,22650 3,20268 3,14803 3,22650 3,20268 3,14803

12 11 0,67316 0,62017 0,67550 0,67316 0,62017 0,67550

11 14 1,22958 1,14172 1,23271 1,22958 1,14172 1,23271

13 12 0,78993 0,72371 0,79264 0,78993 0,72371 0,79264

12 14 0,12463 0,11034 0,12363 0,12463 0,11034 0,12363

2. Falla línea línea

Name Phase Volt A Phase Volt B Phase Volt C Phase Ang A Phase Ang B Phase Ang C

1 1,000 0,44637 0,65571 0,07 -149,44 159,87

2 0,99032 0,43539 0,64464 0,08 -150,99 161,01

3 0,97139 0,42572 0,62712 -2,39 -154,58 159,15

4 0,97506 0,42474 0,61648 0,11 -154,96 163,22

5 0,97142 0,42785 0,60470 -0,23 -156,51 163,24

6 1,000 0,39799 0,67919 6,03 -145,10 169,60

7 0,99608 0,40379 0,66153 4,88 -148,26 168,86

8 0,98237 0,45219 0,53340 3,28 -171,69 179,02

9 0,98016 0,49008 0,49008 2,66 -177,34 -177,34

10 1,000 0,38939 0,67894 6,79 -145,69 171,43

11 0,99058 0,39427 0,65056 5,06 -150,92 170,77

12 0,96957 0,38465 0,64102 2,98 -152,22 168,40

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