Oscilaci贸n de poder

<p style=”text-align: justify;”>En la 煤ltima publicaci贸n sobre la invasi贸n de carga en la protecci贸n de distancia, observamos que el valor bajo de la impedancia Z surge debido a la inestabilidad de voltaje o los transitorios asociados con las oscilaciones electromec谩nicas de los rotores de las m谩quinas s铆ncronas despu茅s de una perturbaci贸n importante como las fallas. Esto puede introducir disparos molestos. Tal disparo se conoce como disparo en Oscilaciones de poder. En esta publicaci贸n hablaremos sobre Power Swing en detalle.

Las oscilaciones de potencia se definen como la oscilaci贸n en los flujos de potencia activa y reactiva en una l铆nea de transmisi贸n como consecuencia de una gran perturbaci贸n como una falla. El rel茅 ve la oscilaci贸n en la potencia aparente y los voltajes del bus como un cambio de impedancia en el plano RX. Si la trayectoria de la impedancia entra en la zona del rel茅 y permanece all铆 durante un tiempo suficientemente largo, el rel茅 emitir谩 una decisi贸n de disparo por oscilaci贸n de potencia. Tropezar con Power Swings no es deseable.

Para comprender el fen贸meno de la oscilaci贸n de potencia, considere un sistema de dos m谩quinas conectadas por una l铆nea de transmisi贸n que tenga una impedancia ZL, como se muestra en la figura a continuaci贸n.

Aqu铆 ES y ER son los voltajes del generador en dos extremos y suponemos que el sistema es puramente reactivo. Suponga tambi茅n que la energ铆a fluye de A a B, por lo que el voltaje ES se adelanta a ER en un 谩ngulo 未. El rel茅 en el que se va a estudiar el impacto de la oscilaci贸n de potencia est谩 ubicado en A. Primero dibujamos la curva de 谩ngulo de potencia para el sistema anterior.

Curva de 谩ngulo de potencia para el sistema de dos m谩quinas anterior:

El sistema est谩 operando en el punto de operaci贸n estable inicial A con Pmo como potencia de salida y 未0 como 谩ngulo inicial del rotor.

Ahora, suponga que ocurre una falla de cortocircuito trif谩sica transitoria autolimpiante en la l铆nea. Durante la falla, la potencia de salida el茅ctrica cae a cero (porque el voltaje se reduce a cero). Supongamos que despu茅s del tiempo t se borra la falla. Entonces, despu茅s de esto, la operaci贸n de la m谩quina vuelve a la curva sinusoidal.

Como el suministro de entrada al rotor del generador permanece constante, pero la potencia el茅ctrica de salida se reduce a cero, por lo que el rotor se acelerar谩. Esta aceleraci贸n del rotor hace avanzar el 谩ngulo del rotor a 未1, donde la potencia de salida se vuelve igual a la potencia nominal, por lo que no hay aceleraci贸n en este punto, pero debido a la inercia, el rotor se mover谩 m谩s a un 谩ngulo 未max con desaceleraci贸n. En 未max, la velocidad del rotor se vuelve igual a la velocidad del bus infinito, pero en este punto la potencia de salida es mayor que la salida de la turbina, por lo tanto, el rotor se desacelerar谩 y la velocidad del rotor disminuir谩 en relaci贸n con el bus infinito hasta que alcance 未1, pero debido a la inercia, el el 谩ngulo de torsi贸n contin煤a disminuyendo hasta 未0. Este ciclo se repite si no hay amortiguamiento. Se llama Oscilaci贸n de poder. En la pr谩ctica, debido a la presencia de amortiguamiento, la m谩quina opera en 未1.

Seg煤n el criterio de 谩reas iguales, el rotor girar谩 hacia arriba hasta el 谩ngulo m谩ximo del rotor 未max, de modo que,

脕rea de aceleraci贸n (A1) = 脕rea de desaceleraci贸n (A2)

Resolviendo los criterios de 谩reas iguales anteriores, obtendremos

未m谩x = f (Pmo, t)

Por lo tanto, el 谩ngulo de torsi贸n m谩ximo es una funci贸n de la potencia de salida y el tiempo de eliminaci贸n de fallas.

Est谩 claro a partir de la figura anterior que el 谩ngulo de par m谩ximo aumenta a medida que aumenta Pmo y el tiempo de eliminaci贸n de fallas t.

Hasta ahora hemos discutido sobre Power Swing y el comportamiento de la m谩quina en Power Swing. Ahora discutiremos el impacto de la oscilaci贸n de potencia en la retransmisi贸n a distancia en la pr贸xima publicaci贸n. As铆 que estar all铆 y seguir 鈥︹.

隆Gracias!

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