29.3 : Cortocircuitos trifásicos en sistemas eléctricos

Para determinar la corriente de falla subtransitoria en un sistema de potencia, se deben representar los transformadores por sus reactancias de fuga, las líneas de transmisión por sus reactancias en serie equivalentes y las máquinas sincrónicas como fuentes de tensión constante detrás de sus reactancias subtransitorias. En este análisis, se excluyen ciertos elementos, como las resistencias de bobinado, las resistencias en serie, las admitancias en derivación, los cambios de fase delta-Y, la resistencia de armadura, la saturación, la saliencia, las cargas de impedancia no rotatorias y los motores pequeños de potencia nominal inferior a 50 caballos de fuerza, porque su impacto en la corriente de falla subtransitoria es insignificante o complica el análisis sin afectar significativamente los resultados.

Cuando se produce un cortocircuito trifásico, la falla se modela utilizando dos fuentes de tensión opuestas con valores fasoriales iguales. El principio de superposición se aplica para calcular la corriente de falla. Esto implica el uso de dos fuentes de tensión opuestas con valores fasoriales iguales, lo que permite simplificar el sistema eliminando el valor fasorial, aislando así el componente de corriente de falla para facilitar el cálculo.

El procedimiento para determinar la corriente de falla subtransitoria implica considerar las contribuciones tanto del generador como del motor. Al utilizar las condiciones iniciales del circuito y aplicar las reactancias adecuadas, se puede calcular con precisión la corriente de falla subtransitoria. Este enfoque garantiza que el análisis tenga en cuenta los efectos inmediatos de la falla en el sistema eléctrico.

Este método proporciona información esencial sobre el comportamiento del sistema eléctrico durante fallas, lo que permite a los ingenieros diseñar sistemas que puedan soportar tales eventos. La capacidad de predecir la corriente de falla subtransitoria ayuda a mantener la estabilidad del sistema y minimizar los posibles daños. Comprender las contribuciones de los diferentes componentes durante una falla y modelar con precisión sus reactancias es crucial para una gestión eficaz de las fallas.

Al centrarse en las reactancias clave y emplear la superposición, este análisis ayuda en el diseño y la gestión de sistemas de energía robustos. Esto garantiza la confiabilidad y la seguridad, lo que permite estrategias de mitigación efectivas durante fallas. Predecir el comportamiento de las fallas y comprender su impacto inmediato es vital para mantener la integridad de las redes eléctricas, lo que garantiza que los sistemas de energía puedan seguir funcionando de manera confiable en condiciones de falla.