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Generator faults exercises and solution
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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
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