03 Generator Faults Exercises & Solutions r3
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Copyright SEL 2004
Proteccin de Sistemas de
Generacin
Falla en Generadores
Ejercicios
Clculos de Cortocircuitos
-
Objetivos
Calcular cortocircuitos trifsicos, bifsicos
y monofsicos en terminales de un
generador.
Calcular cortocircuitos trifsicos, bifsicos,
y monofsicos en el lado de HV de un
transformador elevador.
Calcular las contribuciones de corriente de
falla en una planta con mltiples
generadores.
-
Problema 1
Fallas en Terminales de un Generador
n
Terminales a, b, c
Generador:
13.8 kV, 25 MVA
Z1 = j0.15 p.u.
Z2 = j0.20 p.u.
Z0 = j0.08 p.u.
Resistencia de
Aterramiento:
Re = 20 W
Falla
Ia Ib Ic
-
Problema 2
Falla en el lado de Alta Tensin del
Transformador Elevador
n
Resistencia Equivalente
de aterramiento:
Re = 1600 W
Falla
13.8 kV
115 kV
Generador
13.8 kV, 25 MVA
Z1 = j0.15 p.u.
Z2 = j0.20 p.u.
Z0 = j0.08 p.u.
Transformador
13.8/115 D/Y
30 MVA
Z = j0.08 p.u.
IH IL IGEN
-
Problema 3 Falla en una Planta con varios generadores
D / Y
D / Y
D / Y
D / Y
Falla
-
Copyright SEL 2004
Proteccin de Sistemas de
Generacin
Fallas en Generadores
Solucin de Ejercicios
-
Solucin Problema 1
Falla en Terminales de un Generador
Falla Trifsica
acaba IaIyIaIZ
EII ;;
:Falla de Corrientes
2
1
1
I1
+
- E
Z1 I2=0 Z2 I0=0 Z0
3Ze
Positiva Negativa Cero
-
Solucin Problema 1
Falla bifsica fase B-C
21
1
2
3
)(
:Falla de Corrientes
ZZ
Ej
IaaII cb
2
21
1
112222
111
IZZ
EI
VIZIZV
VIZE
+
-
E
Z1 I2Z2 I0=0
Z0
3Ze
-
+
I1
V1
-
+
V2
Pos. Neg. Cero
-
Solucin Problema 1
Falla monofsica fase A - tierra
I1
+
-
E
Z1 I2 Z2 I0
Z0
3Ze a 1 2 0
a
1 2 0 e
I 3I 3I 3I
3EI
Z Z Z 3Z
Fault Current:
Pos. Neg. Cero
-
Solucin Problema 1
Falla Bifasica a tierra (B-C tierra)
I1
+
-
E
Z1 I2 Z2 I0 Z0
3Ze
Pos. Neg. Cero
||||
||||
||||
2
1
0
ZZ
ZZ
ZZ
e
e
e
-
Solucin Problema 2 Fallas en Alta Tensin del Transformador Elevador
Falla Trifsica
Diagrama
de sec.pos
en p.u. Zg1
ZT1
E ..0.1 upE
..15.01 upjZg
..067.01 upjZT
-
Solucin Problema 2
Diagrama Trifsico
NL NH
A
B
C
0/23.579AI
120/23.579 BI
120/23.579CI
3094826 /.Ia
15094826 /.Ib
9094826 /.Ic
-
Solucin Problema 2
Falla Monofsica a Tierra
Diagrama
conexin
redes de sec
en p.u.
Nota:
La corriente de
sec.cero en el
generador es Cero
N1
Z g1
Z T1
N2
Z g2
Z T2
N0
Z g0
Z T0
E
I 1 I 2 I 0
3Z e
-
Solucin Problema 2
Equivalente de Redes de Secuencia
Z 1 Z 2 Z 0
E
I 0 I 2 I 1
-
Diagrama Trifsica
NL NH a
b
c ~ 0
~ 0
0/4.683AI
0BI
0CI
0/8.3287aI
0cI
0/8.3287 bI
-
Solucin Problema 3
Fallas en Planta Multigenerador Contribuciones de los Generadores Adyacentes
3f Falla
La contribucin
del sistema no
es mostrado
-
Falla Trifsica
Diagrama de
sec.pos en p.u.
j0.15 j0.067
j0.15 j0.067
j0.15 j0.067
j0.15 j0.067
1.0
1.0
1.0
1.0
j13.84
j6.67
j2.4
j2.4
j2.4