[LESM] Corriente de falla Monofásica y Trifásica

[Jhusel]

Estimados amigos listeros:

Acudo a ustedes por que se me ha presentado una duda al correr el análisis de cortocircuito tanto en el Software de Neplan como Digsilent, tengo entendido que la corriente de falla trifásica es mayor que la corriente de falla monofásica, pero los resultados obtenidos indican lo contrario. Adjunto la captura de imagenes de los resultados obtenidos  en la barra de 138kV.   

Buscando un poco de información encontré este texto, el cual aclara algo mis dudas: http://ir.pe/CorrienteCortoCircuito

Las fallas monofásicas a tierra pueden generar corrientes de falla cuya magnitud pueden superar a la corriente de falla trifásica. Sin embargo, esto es más frecuente que ocurra en sistemas de transmisión o de distribución en media tensión, sobre todo cuando la falla se ubica cerca de la subestación. Es poco frecuente que la corriente de falla monofásica supere en amplitud la corriente generada por una falla trifásica. La magnitud de la falla monofásica puede superar a la generada por una falla trifásica en el mismo punto, en el caso de que la falla no involucre la malla de tierra. 

La barra analizada de 138kV se encuentra ubicado en la misma subestación de transformación, pero me gustaría saber ¿Porque? y ¿Como? ocurre este caso.

Saludos cordiales, Jhusel.    

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Br. Ing. Electrica Jhusel Aro Villafuerte
Cusco - Perú

[omar graterol]

Jhusel, interesante, no obstante no logre distinguir en los archivos anexos la diferencia entre los valores de corriente de falla Trifasica y monofasica a tierra. En todo caso, tratando de ir a tu pregunta (¿Porque? y ¿Como? ocurre este caso.), te copio a continuacion la comparacion de las dos formulas de calculo:   Caso Linea - Tierra   I f = 3Ia0 = 3Ea / (Z1 + Z2 + Z0)   Caso 3 Fases - Tierra     I f = Ia1 = Ea / Z1 = Ia Como puedes ver, al comparar las dos formulas, y en el caso de que Z0 sea menos a (2Z1 - Z2), la corriente de falla monofasica, sera mayor que la corriente de falla trifasica, y esto sucede en los casos como el tuyo, en el cual la impedancia de retorno de la falla, es practicamente nula (Cerca de la Sub-estacion).   Ver a continuacion, un extracto del paper, de donde tome estas formulas.   *****************************Extracto del Paper ************************************     Fault Calculations The different types of short-circuit fault which occur on a power system are: - single phase to earth, - double phase, - double phase to earth, - three phase, - three phase to earth. For each type of short-circuit fault occurring on an unloaded system: - the first column states the phase voltage and line current conditions at the fault, - the second column states the phase 'a' sequence current and voltage conditions at the fault, - the third column provides formulae for the phase 'a' sequence currents at the fault, - the fourth column provides formulae for the fault current and the resulting line currents. By convention, the faulted phases are selected for fault symmetry with respect to reference phase 'a'. I f = fault current Ie = earth fault current Ea = normal phase voltage at the fault location Z1 = positive phase sequence network impedance to the fault Z2 = negative phase sequence network impedance to the fault Z0 = zero phase sequence network impedance to the fault Single phase to earth - fault from phase 'a' to earth: Va = 0 Ib = Ic = 0 I f = Ia = Ie Ia1 = Ia2 = Ia0 = Ia / 3 Va1 + Va2 + Va0 = 0    Ia1 = Ea / (Z1 + Z2 + Z0) Ia2 = Ia1 Ia0 = Ia1 I f = 3Ia0 = 3Ea / (Z1 + Z2 + Z0) = Ie Ia = I f = 3Ea / (Z1 + Z2 + Z0)    Double phase - fault from phase 'b' to phase 'c': Vb = Vc Ia = 0 I f = Ib = - Ic Ia1 + Ia2 = 0 Ia0 = 0 Va1 = Va2 Ia1 = Ea / (Z1 + Z2) Ia2 = - Ia1 Ia0 = 0 I f = - jÖ3Ia1 = - jÖ3Ea / (Z1 + Z2) Ib = I f = - jÖ3Ea / (Z1 + Z2) Ic = - I f = jÖ3Ea / (Z1 + Z2) Double phase to earth - fault from phase 'b' to phase 'c' to earth: Vb = Vc = 0 Ia = 0 I f = Ib + Ic = Ie Ia1 + Ia2 + Ia0 = 0 Va1 = Va2 = Va0    Ia1 = Ea / Znet Ia2 = - Ia1Z0 / (Z2 + Z0) Ia0 = - Ia1Z2 / (Z2 + Z0) I f = 3Ia0 = - 3EaZ2 / Szz = Ie Ib = I f / 2 - jÖ3Ea(Z2 / 2 + Z0) / Szz Ic = I f / 2 + jÖ3Ea(Z2 / 2 + Z0) / Szz   Znet = Z1 + Z2Z0 / (Z2 + Z0)   and   Szz = Z1Z2 + Z2Z0 + Z0Z1 = (Z2 + Z0)Znet Three phase (and three phase to earth) - fault from phase 'a' to phase 'b' to phase 'c' (to earth): Va = Vb = Vc (= 0) Ia + Ib + Ic = 0 (= Ie) I f = Ia = hIb = h2Ic Va0 = Va (= 0) Va1 = Va2 = 0    Ia1 = Ea / Z1 Ia2 = 0 Ia0 = 0

I f = Ia1 = Ea / Z1 = Ia Ib = Eb / Z1 Ic = Ec / Z1

The values of Z₁, Z₂ and Z₀ are each determined from the respective positive, negative and zero sequence impedance networks by network reduction to a single impedance.

 

Note that the single phase fault current is greater than the three phase fault current if Z₀ is less than (2Z₁ - Z₂).

 

Note also that if the system is earthed through an impedance Z_n (carrying current 3I₀) then an impedance 3Z_n (carrying current I₀) must be included in the zero sequence impedance network.

********************Fin del Extracto del Paper *****************************

 

 

Ojo,----> La pagina de donde tome esta informacion, tiene excelentes datos, especialmente FORMULAS, para distintos analisis; a continuacion las diferenets formulas:

• Notation
• Impedance
• Admittance
• Reactance
• Resonance
• Reactive Loads and Power Factor
• Complex Power
• Three Phase Power
• Per-unit System
• Symmetrical Components
• Fault Calculations
• Three Phase Fault Level
• Thermal Short-time Rating
• Instrument Transformers
• Power Factor Correction
• Reactors
• Harmonic Resonance

La pagina en cuestion es la siguiente:

http://www.bowest.com.au/library/electric.html#10 

 

Saludos,.................Omar Graterol

Ingeniero Electricista

Maracaibo - Zulia - Venezuela

Telef. 58-261-7436648

Cel. 58-414-6338693

--- El lun, 10/5/10, Jhusel <jhus...@gmail.com> escribió: