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• OmarAnibalGaitanPerez

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1. OBJETIVO Simular la energización y verificar la corriente de energización de transformadores de potencia. Variar los tiempos del punto de energización y analizar el comportamiento de la corriente de energización.

2. CONSIDERACIONES INICIALES Revisar el manual del software AtpDraw. Revisar la clase anterior de simulaciones, de modo tal que no haya dificultad en entender y construir los elementos de red.

3. DESARROLLO DE LA ACTIVIDAD. 3.1 A partir de los valores de cortocircuito en el punto de conexión, obtener los equivalentes de impedancia, considerar una relación X/R = 30. (ver el anexo) 3.2 Utilice un transformador BCTRAN y modele un transformador de potencia de 2 devanados. El lado de alta tensión es de 220kV y la capacidad del transformador es el que se indica en el anexo. Coloque los valores de los parámetros del transformador.

Figura 1: Trasformador.

3.3 Coloque en el lado de alta una inductancia no líneal (para modelar el comportamiento magnético del transformador), tal como se indica en el gráfico del anexo. Utilizar la tensión nominal para la corriente de excitación. Utilice la pendiente para la curva de saturación conforme se indique en el anexo

Figura 2: Tensiones del transformador. 3.4 Utilice un interruptor y encuentre varios puntos de operación. Recuerde que los tres polos del interruptor no cierran en el mismo tiempo, hay una diferencia de hasta 5ms

Figura 3: corrientes de fase lado de alta del trasformador.

3.5 Intente simular la máxima corriente de excitación. Para ello debe tratar de que cada fase cierre justo cuando la onda de tensión pasa por cero.

Figura 4: bordes del generador. 3.6 Verifique los acondiciones de ajustes en el programa ATPDraw para poder realizar la simulación sin problemas.

Figura 5: verificando los ajustes.

4. EVALUACIÓN

4.1 Realice al menos 5 puntos de energización, comente sus resultados. Los puntos de conexión del interruptor deben estar a lo largo de un ciclo.

Figura 6: corrientes en los bordes del generador. La corriente decae a lo largo del tiempo. 4.2 Obtener la corriente máxima de energización y anotar los tiempos de cierre de los interruptores. Comente su resultado

Figura 7: tiempos de máxima energización.

Figura 8: comportamiento de la corriente en los bordes del generador. Al energizar la corriente en el punto mas alto se reducen los armónicos y la corriente. 4.3 Realice una investigación sobre la curva de saturación de los transformadores de potencia. Asimismo, revise la información sobre cómo ha ido cambiando la corriente de excitación.

Durante las pruebas de vacío que se realizan a los transformadores, se determina la corriente de excitación que circula en el transformador para una determinada tensión. Una vez obtenido el valor eficaz de estos valores, se puede trazar la curva de saturación. Normalmente cuando se realiza mantenimiento a los transformadores decorriente, se realiza la prueba de la curva de excitación. En esta prueba se leinyecta un voltaje secundario al transformador de corriente el cual seincrementa poco a poco, observándose la corriente de excitación. De estaforma, se obtiene una curva / Contra V. En esta curva, si el voltaje observado no cumple con el valor especificado ensus datos de placa, este transformador no se puede utilizar en un sistema deprotecciones, ya que proporcionará una corriente menor cuando se presenteuna falla en el sistema de potencia, ocasionando operaciones no deseadas dela protección.

Figura 9.

Actualmente, esta curva sirve solo para determinar si el transformador decorriente cumple con la clase especificada en el dato de placa, no utilizándosepara algo más en forma posterior.Si en el mantenimiento se aprovecha para medir el “loop” completo de cadatrasformador de corriente, se conocerá el burden conectado en cadatransformador, dándole uso un poco más adelante a este dato.La corriente de corto circuito se conoce porque esta es medida por lorelevadores de protección, en cuya señal no deben de mostrarse signos desaturación.Multiplicando el valor de la corriente RMS por el burden, podemos conocer elvalor de voltaje y poderlo referenciar a la gráfica I contra V obtenida en losmantenimientos, y de esta forma poder conocer que tan cerca estuvimos de lasaturación en caso de corrientes de gran magnitud . La ventaja de conocer el burden que tiene cada transformador de corriente, esque la obtención de la corriente de falla puede obtenerse con programas decorto circuito, repitiendo el procedimiento del párrafo anterior.

4.4 Realice una investigación sobre interruptores con mando sincronizado al cierre. MODELADO DEL SISTEMA DE CONTROL DEL INTERRUPTOR.

La maniobra controlada aún no es aplicada en el SIN para maniobras de transformadores de potencia. Para poder modelar el sistema de control para el cierre sincronizado se utiliza la plataforma Models, que está disponible en el software ATP. En primer lugar, por ilustración, se supone que se forma un patrón de flujo residual típico en un transformador, y la fase con residual cero (fase A) se excita en el punto óptimo de onda (tensión pico y, por tanto, flujo prospectivo cero). El flujo de núcleo dinámico resultante en las otras fases no se dividirá uniformemente. Los flujos dinámicos comienzan con sus respectivos niveles de flujo residual y se mueven alrededor de su bucle de histéresis en la misma dirección. Dependiendo de las polaridades del flujo residual en las dos columnas, el flujo de núcleo dinámico y los flujos prospectivos serán iguales en el punto B o C, esto se puede ver en la Figura 2. Estos puntos ofrecen la oportunidad de energizar las otras dos fases sin saturación del núcleo. El punto B obviamente es más tolerante al error de sincronismo de cierre que el punto C, puesto que las pendientes de los flujos prospectivo y dinámico son casi iguales durante un período de aproximadamente un milisegundo, lo cual no es el caso en el punto C.

5. OBSERVACIONES Y CONCLUSIONES 5.1 Anotar las observaciones y conclusiones del ejercicio. Observaciones: es importante tener datos de saturación precisos para evitar armónicos en la simulación. Conclusiones: con esta simulación se logro entender la importancia de la corriente de saturación en los transformadores alimentándolo en diversos puntos siendo el punto de energización mas alta el que presenta un menor pico de corriente.

6. ANEXO:

Figura 10: Esquema de ATPDraw (energización del transformador).

DATOS UTILIZADOS: Gaitan Perez Omar 1213120546

A=5

B=4

C=6

Equivalente del sistema en 220kV V I3f X+ R+ Transformador Potencia: S Lado de alta Lado de baja Impedancia: X Perdidas para la prueba en cortocircuito: Perdidas para la prueba en vacío (lado de baja tensión): Corriente de excitación Tabla 1. Datos del laboratorio.

220 kV 14 kA 8.46780395 ohm 0.4233902 154 MVA 220 kV 138 kV 14% 164 kW 145 kW 0.64%

7. REFERENCIAS o https://unac.edu.pe/documentos/organizacion/vri/cdcitra/Informes_Finales_Investigacion/Agos to_2011/MURILLO%20MANRIQUE_FIEE/Sobretensiones%20transitorias%20por %20maniobra.pdf o http://circutor.com/docs/MitjaTensio_SP_Cat.pdf o http://vainstein-ingenieros.com/wp o http://www.promelsa.com.pe/pdf/brochure-promelsa.pdf o https://es.scribd.com/document/59531951/BOBINA-DE-CHOQUE