<p style=”text-align: justify;”>En la última publicación sobre la invasión de carga en la protección 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 electromecánicas de los rotores de las máquinas síncronas después de una perturbación importante como las fallas. Esto puede introducir disparos molestos. Tal disparo se conoce como disparo en Oscilaciones de poder. En esta publicación hablaremos sobre Power Swing en detalle.
Las oscilaciones de potencia se definen como la oscilación en los flujos de potencia activa y reactiva en una línea de transmisión como consecuencia de una gran perturbación como una falla. El relé ve la oscilación 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 relé y permanece allí durante un tiempo suficientemente largo, el relé emitirá una decisión de disparo por oscilación de potencia. Tropezar con Power Swings no es deseable.
Para comprender el fenómeno de la oscilación de potencia, considere un sistema de dos máquinas conectadas por una línea de transmisión que tenga una impedancia ZL, como se muestra en la figura a continuación.
Aquí ES y ER son los voltajes del generador en dos extremos y suponemos que el sistema es puramente reactivo. Suponga también que la energía fluye de A a B, por lo que el voltaje ES se adelanta a ER en un ángulo δ. El relé en el que se va a estudiar el impacto de la oscilación de potencia está ubicado en A. Primero dibujamos la curva de ángulo de potencia para el sistema anterior.
Curva de ángulo de potencia para el sistema de dos máquinas anterior:
El sistema está operando en el punto de operación estable inicial A con Pmo como potencia de salida y δ0 como ángulo inicial del rotor.
Ahora, suponga que ocurre una falla de cortocircuito trifásica transitoria autolimpiante en la línea. Durante la falla, la potencia de salida eléctrica cae a cero (porque el voltaje se reduce a cero). Supongamos que después del tiempo t se borra la falla. Entonces, después de esto, la operación de la máquina vuelve a la curva sinusoidal.
Como el suministro de entrada al rotor del generador permanece constante, pero la potencia eléctrica de salida se reduce a cero, por lo que el rotor se acelerará. Esta aceleración del rotor hace avanzar el ángulo del rotor a δ1, donde la potencia de salida se vuelve igual a la potencia nominal, por lo que no hay aceleración en este punto, pero debido a la inercia, el rotor se moverá más a un ángulo δmax con desaceleración. En δmax, 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 desacelerará y la velocidad del rotor disminuirá en relación con el bus infinito hasta que alcance δ1, pero debido a la inercia, el el ángulo de torsión continúa disminuyendo hasta δ0. Este ciclo se repite si no hay amortiguamiento. Se llama Oscilación de poder. En la práctica, debido a la presencia de amortiguamiento, la máquina opera en δ1.
Según el criterio de áreas iguales, el rotor girará hacia arriba hasta el ángulo máximo del rotor δmax, de modo que,
Área de aceleración (A1) = Área de desaceleración (A2)
Resolviendo los criterios de áreas iguales anteriores, obtendremos
δmáx = f (Pmo, t)
Por lo tanto, el ángulo de torsión máximo es una función de la potencia de salida y el tiempo de eliminación de fallas.
Está claro a partir de la figura anterior que el ángulo de par máximo aumenta a medida que aumenta Pmo y el tiempo de eliminación de fallas t.
Hasta ahora hemos discutido sobre Power Swing y el comportamiento de la máquina en Power Swing. Ahora discutiremos el impacto de la oscilación de potencia en la retransmisión a distancia en la próxima publicación. Así que estar allí y seguir …….
¡Gracias!
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