Modelos matemáticos de las tensiones de fase de las barras colectoras de alta, media y baja tensión en una subestación durante una falla de fase a tierra en las barras colectoras de alta tensión
Autores: Toader, Dumitru; Vintan, Maria
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Modelos matemáticos de las tensiones de fase de las barras colectoras de alta, media y baja tensión en una subestación durante una falla de fase a tierra en las barras colectoras de alta tensión
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Suministro de energía eléctrica
Equipos industriales
Estaciones de energía
Barras colectoras
Consumidores de electricidad
Análisis de fallas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
El suministro de energía eléctrica de los equipos industriales es proporcionado por estaciones eléctricas con barras colectoras de alta (HT), media (MV) y baja tensión (LV). Los consumidores están conectados a barras colectoras de MV o LV. En este documento, se consideró una estación eléctrica real, a través de la cual se alimenta la extracción de gasolina de la instalación de gas del pozo. Los consumidores eléctricos (motores eléctricos) suministrados por una barra colectora de MV tienen una potencia activa de 13.54 MW, y aquellos alimentados por una barra colectora de LV tienen una potencia activa de 6.4 MW. Dado que los consumidores eléctricos operan en entornos explosivos, el diseño y las condiciones de funcionamiento son más severos que en el caso de instalaciones eléctricas que operan en entornos no explosivos. Se analizó el caso de una falla de fase a tierra que ocurre en las líneas de transmisión de HV que alimentan la estación eléctrica. Primero, se establecieron los modelos matemáticos para el cálculo de las tensiones de fase, los coeficientes de disimetría y asimetría, el coeficiente de reducción del componente de secuencia positiva y los valores efectivos de las tensiones de fase. Se analizó la influencia de la impedancia de la fuente (la impedancia equivalente de las líneas de transmisión de HV) y de la configuración del punto neutro del transformador de media tensión HV/MV en las cantidades calculadas. Luego, se compararon los resultados obtenidos utilizando los modelos matemáticos establecidos con los obtenidos experimentalmente al provocar una falla de fase a tierra cerca de las barras colectoras de HV de la estación eléctrica real. Este estudio ha demostrado que la desimetrización de las tensiones de fase de las barras colectoras de MV y LV es menor al usar la conexión Y/ para el transformador HV/MV. Como resultado, se recomienda utilizar la conexión Y/ para este transformador, en lugar de la conexión Y/
Descripción
El suministro de energía eléctrica de los equipos industriales es proporcionado por estaciones eléctricas con barras colectoras de alta (HT), media (MV) y baja tensión (LV). Los consumidores están conectados a barras colectoras de MV o LV. En este documento, se consideró una estación eléctrica real, a través de la cual se alimenta la extracción de gasolina de la instalación de gas del pozo. Los consumidores eléctricos (motores eléctricos) suministrados por una barra colectora de MV tienen una potencia activa de 13.54 MW, y aquellos alimentados por una barra colectora de LV tienen una potencia activa de 6.4 MW. Dado que los consumidores eléctricos operan en entornos explosivos, el diseño y las condiciones de funcionamiento son más severos que en el caso de instalaciones eléctricas que operan en entornos no explosivos. Se analizó el caso de una falla de fase a tierra que ocurre en las líneas de transmisión de HV que alimentan la estación eléctrica. Primero, se establecieron los modelos matemáticos para el cálculo de las tensiones de fase, los coeficientes de disimetría y asimetría, el coeficiente de reducción del componente de secuencia positiva y los valores efectivos de las tensiones de fase. Se analizó la influencia de la impedancia de la fuente (la impedancia equivalente de las líneas de transmisión de HV) y de la configuración del punto neutro del transformador de media tensión HV/MV en las cantidades calculadas. Luego, se compararon los resultados obtenidos utilizando los modelos matemáticos establecidos con los obtenidos experimentalmente al provocar una falla de fase a tierra cerca de las barras colectoras de HV de la estación eléctrica real. Este estudio ha demostrado que la desimetrización de las tensiones de fase de las barras colectoras de MV y LV es menor al usar la conexión Y/ para el transformador HV/MV. Como resultado, se recomienda utilizar la conexión Y/ para este transformador, en lugar de la conexión Y/