Sobretensiones generadas en el sistema eléctrico • • • • • • • Transitoria impulsiva Transitoria oscilatoria de maniobras Transitoria impulsiva de maniobras De corta duración De larga duración Su transferencia Ondas normalizadas Sobretensiones en función de su duración PU Sobretensiones atmosfericas Sobretensiones de maniobra Sobretensiones Temporarias 1 µseg. 1 mseg. 1 seg Sobretensiones de operación 1000 seg. tiempo 1 Sobretensiones Externas Descargas atmosféricas 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 Corriente (kA) -5 -10 -15 -20 -25 % de eventos mayores a Imax. Tiempo (microsegundos) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 Corriente, pico max. (kA) 2 Tipos de acoplamiento con la descarga 60 12 40 Corriente (kA Tensión (kV) 80 20 0 0,E+00 1,E-06 2,E-06 3,E-06 4,E-06 5,E-06 10 8 6 4 2 Tiempo (segundos) 0 0,E+00 2,E-06 4,E-06 6,E-06 Tiempo (segundos) Tensión (kV) 100 30 m 60 m 90 m 80 60 40 20 0 0,E+00 1,E-06 2,E-06 3,E-06 4,E-06 5,E-06 Tiempo (segundos) Descargas Electrostáticas Nivel 1 2 3 4 Tensión Primer pico de indicada la corriente de descarga kV A 2 7,5 4 15 6 22,5 8 30 Tiempo de elevación tr ns 0,7 a 1 0,7 a 1 0,7 a 1 0,7 a 1 Corriente a los Corriente a 30 ns los 60 ns A 4 8 12 16 A 2 4 6 8 3 Operación de interruptores 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 0.01 0.02 0.03 0.04 Tie mpo (segundos) 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 -5 Corriente (kA) • Principales características: ¾ Transitorias de poca duración •Quién las genera: ¾ Descargas atmosféricas ¾ Maniobras ¾ Conexión de capacitores •Quién las sufre: ¾ Principalmente la microelectrónica ¾ Resulta en daño a equipos •Su transmisión: ¾ Viaja a lo largo de las líneas ¾ Pasa a través de transformadores •Soluciones: ¾ Evitar su generación ¾ Instalar dispositivos protectores Te nsión (V pu) Sobretensiones Externas -10 -15 -20 -25 Tiempo (microsegundos) 4 Tensión (V pu) Conexión de capacitores 2 1.5 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 0 0.01 0.02 0.03 0.04 Tiempo (segundos) Tensión (V) Magnificación capacitiva Energía (J) 2500 Capacitor A. V. 6 MVAr 2000 3 MVAr 500 2 MVAr 1 MVAr 0 0 200 400 -250 -500 -750 0 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 Tiempo (segundos) 1500 1000 500 250 0 600 Tamaño capacitor LV (kVAr) 5 Falla de línea corta Sobretensiones Internas I • Desconexión de carga inductiva empleando interruptores en vacío • Sobretensiones por actuación de protección limitadora 6 Sobretensión por interrupción limitadora Corriente (kA) 50 25 Icrítica Tensión Tiempo pico de pico (p.u.) (ciclos) 2,67 2,55 2,18 Tensión Tiempo de Tensión Tensión promedio pico en 5% promedio promedio en 5 % (ms) 50% tp (p.u.) (p.u.) (p.u.) 0,005 0,005 0,005 2,45 2,20 1,82 0,18 0,288 0,6 1,60 1,55 1,45 1,42 1,28 1,24 Tiempo de arco (ms) 2,16 3,33 4,45 Sobretensiones generadas por fusibles de media tensión Tensión máxima de arco (kV) 120 100 36 kV; 6 a 12 A 80 27 kV; 6 a 12 A 23 kV; 8 a 12 A 60 15,5 kV; 1,5 a 12 A 8,8 kV; 1,5 a 12 A 5,5 kV; 10 a 12 A 40 20 0 0,1 1 10 100 Corriente presunta (kAef sim) 100 34,5 kV 90 Tensión de arco máxima (kV) 80 70 25 kV 60 20 kV 50 40 14,4 kV 12,5 kV 30 20 8,3 kV 7,2 kV 4,8 kV 4,1 kV 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 Tensión del circuito (kV) 7 Sobretensiones Internas II Tensión Pulso El espaciado entre pulsos individuales es función del nivel de tensión de ensayo Tensión Explosión Longitud de la Explosión 15 ms Período de la explosión 300 ms Transitorio rápido especificado por la norma IEC 60801-4. De corta duración 8 De larga duración Ferroresonancia 9 Estudio del fenómeno Resultados experimentales 10