Conocidos los valores que asumen las corrientes pueden determinarse los efectos que producen en el funcionamiento de los sistemas y las solicitaciones en los componentes. En los casos es que existen mallas con transformadores es posible que no se puedan adoptar tensiones base de manera que todos los transformadores queden representados por su sola impedancia serie.

A medida que la reactancia de la red se hace preponderante la diferencia entre las corrientes subtransitoria y transitoria se reduce. Es decir cuando el punto en el cual se ha producido la falla se encuentra muy alejado de los generadores, la corriente subtransitoria desaparece.

La constante de tiempo de la componente unidireccional de la corriente de cortocircuito depende de la impedancia del circuito por el cual circula dicha corriente.

Para las redes normales esta constante de tiempo alcanza el valor de pocos ciclos. Las impedancias externas influyen en los valores de las constantes de tiempo en la siguiente forma.

Para disminuir las corrientes de cortocircuito se pueden instalar reactores en serie en determinados puntos de la red.

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Las distintas fallas que se pueden producir se representan con oportunas conexiones entre las redes de secuencia. La figura 2. La red de secuencia cero tiene representados separadamente los neutros y la tierra, vease la figura 2.

Considerando el decremento que normalmente se produce de la componente continua se tiene:. Una fase puede estar formada por un grupo de "subconductores", se presenta entonces una fuerza entre los subconductores que es:. Cuando q es mayor de 1, y sigmaT es igual a sigma0. Al circular corriente por un conductor, se produce calor, que supuesto que no se disipe, se acumula elevando la temperatura del conductor.

Cuando el lapso considerado es mucho mayor que el periodo de la corriente el valor que debe introducirse en el primer termino es el valor eficaz, entonces resulta:. Formula que permite encontrar los tiempos que corresponden a distintos valores de corriente para alcanzar la temperatura limite.Dichos componentes pueden ser resistencias, fuentes, interruptores, condensadores, semiconductores o cables, por ejemplo.

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¿Qué es la corriente alterna?

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Ejemplos Si un banco procesa todos los pagos en su sede en Virginia, pero un cliente realiza el pago en una sucursal en Nueva Jersey, el cajero utiliza una cuenta de orden.

Equilibrio Mientras que los fondos se mantienen en suspenso, el contable asegura que se mantiene en equilibrio. Borrado Una cuenta de orden es un contenedor temporal. Comentarios 0. Caracteres a la izquierda: Elija avatar :.

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Debido al valor no nulo de la resistencia del devanado primario, la corriente transitoria de conexin se amortigua rpidamente al cabo de unos pocos ciclos. Al tratarse de corrientes de corta duracin se tienen que utilizar protecciones que no acten rpidamente, evitando la desconexin del disyuntor o interruptor automtico principal, al tomar esa corriente por un cortocircuito.

La corriente IINRUSH puede tomar valores de varias veces la corriente nominal, durante su periodo transitorio, y al circular esta nicamente por uno de los dos devanados, podra ser vista por la proteccin diferencial como una falla interna en el transformador ver figura 5. Al operar la proteccin diferencial disparar inmediatamente al interruptor del transformador impidiendo que este pueda entrar en operacin.

Figura 5. La corriente IINRUSH se caracteriza por tener un alto contenido de armnicos, principalmente de segundo orden, debido a la caracterstica no lineal del ncleo. Para evitar que la proteccin diferencial opere por la corriente IINRUSH, los RMM cuentan con filtros de armnicos que estiman la cantidad de corriente segunda armnica presente en la corriente de energizacin, si esta supera un valor establecido como parmetro de calibracin, se bloquear el disparo de la proteccin.

Un transformador acta como un nodo de interconexin para dos puntos de diferentes niveles de tensin y por ello el funcionamiento continuo del transformador es de vital importancia en la confiabilidad del sistema elctrico dado que cualquier trabajo de reparacin no programada, especialmente la substitucin de un transformador defectuoso, es muy caro y demorado. De este modo, su proteccin es sumamente importante para la operacin estable y confiable de los SEP y la actuacin desnecesaria de rels de proteccin especialmente el rel diferencial debe ser evitada [1].

Por causa de la magnetizacin del ncleo de hierro, en el momento en que el transformador sin carga es energizado, aparece en el bobinado primario una corriente transitoria conocida como corriente inrush la cual se presenta como picos transitorios cuya amplitud puede alcanzar valores elevados poniendo en riesgo la vida til del transformador. La corriente inrush fluye solamente en uno de los bobinados del transformador resultando en grandes corrientes diferenciales que pueden ocasionar la operacin del rel de proteccin.

Sin embargo, estos casos no son condiciones de falla y los rels de proteccin deben discriminar correctamente el fenmeno de energizacin de un evento de falla interna [1], [2], [4].

La proteccin diferencial es utilizada en transformadores con potencias superiores a 10MVA, sin embargo, la proteccin de sobrecorriente se utiliza como proteccin principal en bancos de transformadores con capacidades menores [5].

En este contexto, este artculo aborda el estudio terico bsico de la corriente inrush en transformadores y su influencia en los sistemas de proteccin. El objetivo del estudio es presentar las principales causas y posibles soluciones que pueden ser utilizadas en la actualidad para mitigar este fenmeno transitorio.

La Figura 1 ilustra esquemticamente la relacin entre la corriente nominal In del transformador y la corriente inrush Ir durante la energizacin del mismo. La corriente de magnetizacin es una condicin transitoria que ocurre cuando se energiza un transformador.

Despreciando las prdidas, esta corriente de magnetizacin es la que establece el flujo en el ncleo y circula principalmente por la rama de excitacin del transformador, es decir, es una corriente que circula slo por el devanado primario. Esta corriente transitoria de magnetizacin puede ser de 8 a30 veces la corriente nominal del transformador.

Los factores que determinan la duracin y magnitud de la corriente de magnetizacin son la capacidad y localizacin del transformador, la capacidad del sistema de potencia, la resistencia en el sistema de potencia desde la fuente al transformador, el tipo de hierro usado en el ncleo del transformador y su densidad de saturacin, el nivel de flujo residual del transformador y la forma en que es energizado el transformador, entre otros.

La forma de onda de una corriente tpica de magnetizacin se muestra en la figura 1. Forma de onda de una corriente de magnetizacin Cuando un transformador se desconecta del sistema, la corriente de magnetizacin se va a cero.

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El flujo, como consecuencia de la curva de histresis, cae aun valor residual Si el transformador fuera re-energizado en el instante en el que la forma de onda de voltaje corresponde a la densidad magntica residual dentro del ncleo, habra una continuacin uniforme de la operacin previa con ningn transitorio magntico figura 2. En la prctica, sin embargo, no es posible controlar el instante de la energizacin y un transitorio magntico es prcticamente inevitable.

En la figura 3 se asume que el transformador es re-energizado en el instante en que el flujo est en su valor mximo negativo En este punto, el flujo residual tiene un valor positivo. Ya que el flujo magntico no puede cambiar instantneamente la onda de flujo en lugar de iniciar en su valor normal y variar sinusoidalmente a lo largo de la lnea punteada, iniciar con el valor del flujo residual siguiendo la curva.

Corriente de magnetizacin cuando el transformador es re-energizado en el instante cuando el flujo se encuentra en su valor mximo. El flujo residual, es el flujo remanente en el ncleo despus de que el transformador es desconectado. Ya que el flujo en cada una de las tres fases estn separadasuna fase tendr un positivo y los otros dos un negativo o viceversa.

Como resultado, el flujo residual puede sumarse o restarse al flujo total, incrementando o reduciendo la corriente de magnetizacin. La corriente de magnetizacin Inrush es una condicin transitoria que ocurre cuando se energiza un transformador, cuando el voltaje aumenta repentinamente despus de haber aislado una falla y el sistema se restablece, cuando se energizan dos transformadores en paralelo.

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Esta corriente fluye solo de la fuente hacia el transformador Sin fluir fuera de el razn por la que aparece como una corriente diferencial.

Sin embargo, esto no es una condicin de falla y el rel debe permanecer estable durante este transitorio.

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La corriente inrush puede aparecer en las tres fases y en el neutro aterrizado del transformador, su magnitud y duracin dependen de factores externos y de diseo como:. Impedancia de la fuente de alimentacin. Capacidad del transformador. Localizacin del devanado energizado Interno o externo con respecto al nucleo laminado.

Conexin de los arrollamientos.En el proceso de establecimiento de dicho contacto, puede producirse una descarga de chispa con corrientes transitorias asociadas. In the process of making such a contact, a spark discharge may occur with associated transient currents. Coincidencia todo. En el […] proceso de establecimiento de dicho contacto, puede producirse una descarga de chispa con corrientes transitorias asociadas.

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Hay que advertir que la carga total de un cable que transporta una corriente es cero. Se establece por lo tanto una corriente transitoria. El polo negativo del generador es el de menor potencial y el polo positivo el de mayor potencial. Fuentes de voltaje La carga no fluye a menos que haya una diferencia de potencial.

Todo dispositivo que suministre una diferencia de potencial se llama fuente de voltaje. En este caso la corriente se llama continua o directa y se representa por las inicial D.

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Se representa por I y es una magnitud escalar. Es decir: V a I. Cuando una magnitud es directamente proporcional a otra, la primera es igual a la segunda multiplicada por una constante. En el caso estudiado la constante se designa por R y se llama resistencia del conductor. La unidad de resistencia en el sistema internacional se denomina ohmio.

Ohmio es la resistencia de un conductor que bajo una diferencia de potencial de un voltio permite el paso de un amperio. Se representa por. Despejando I en la ley de Ohm, se obtiene: Lo cual permite otro enunciado de la mencionada ley: La intensidad que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial existente entre sus extremos, e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

Se define la resistividad como la resistencia de un conductor que tiene un metro cuadrado de superficie y un metro de longitud. La unidad de resistividad es el ohmio. La resistencia del conductor o conductores que van conectados a los polos del generador R i : Resistencia del circuito interno.

La resistencia del conductor o conductores que dan paso a la corriente dentro del generador. La fuerza electromotriz se mide en las mismas unidades en que se mide la diferencia de potencial.

Considere un circuito por el cual circula una corriente de intensidad I. Por consiguiente, ha habido un transporte de carga q desde el punto Adonde el potencial es V A hasta el punto B donde el potencial es V B. I La unidad S. En consecuencia:. Comparando las anteriores ecuaciones. Pero I es la intensidad de la corriente en todo el circuito:.

Si por un conductor ha circulado una carga q durante un tiempo tla intensidad de la corriente es:. Despejando I en la ley de Ohm, se obtiene:. Lo cual permite otro enunciado de la mencionada ley: La intensidad que circula por un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial existente entre sus extremos, e inversamente proporcional a la resistencia del mismo.

Considere un circuito que se compone de los siguientes elementos: G :. Resistencia del circuito externo. La resistencia del conductor o conductores que van conectados a los polos del generador. Resistencia del circuito interno.Descubra todo lo que Scribd tiene para ofrecer, incluyendo libros y audiolibros de importantes editoriales. Ejemplos de corrientes transitorias. Se denomina corriente transitoria a aquella corriente elctrica en la que el flujo de cargas o bien tiende a extinguirse por cesar la causa que lo produce, o bien a estabilizarse en un valor constante tras un perodo de oscilacin.

Por lo general, son de corta duracin, aumentando o disminuyendo de forma exponencial, y aparecen con frecuencia en los circuitos en los que hay bobinas y condensadores.

Figura 1: Onda senoidal. Se denomina corriente alterna abreviada CA en espaol y AC en ingls, de Alternating Current a la corriente elctrica en la que la magnitud y direccin varan cclicamente. La forma de onda de la corriente alterna ms comnmente utilizada es la de una onda sinusoidal figura 1puesto que se consigue una transmisin ms eficiente de la energa.

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Sin embargo, en ciertas aplicaciones se utilizan otras formas de onda peridicas, tales como la triangular o la cuadrada. Utilizada genricamente, la CA se refiere a la forma en la cual la electricidad llega a los hogares y a las empresas. Sin embargo, las seales de audio y de radio transmitidas por.

En estos usos, el fin ms importante suele ser la transmisin y recuperacin de la informacin codificada o modulada sobre la seal de la CA. Historia En el fsico, matemtico, inventor e ingeniero Nikola Tesla, dise y construy el primer motor de induccin de CA. Posteriormente el fsico William Stanley, reutiliz, enel principio de induccin para transferir la CA entre dos circuitos elctricamente aislados. La idea central fue la de enrollar un par de bobinas en una base de hierro comn, denominada bobina de induccin.

De este modo se obtuvo lo que sera el precursor del actual transformador. El sistema usado hoy en da fue ideado fundamentalmente por Nikola Tesla; la distribucin de la corriente alterna fue comercializada por George Westinghouse. Otros que contribuyeron en el desarrollo y mejora de este sistema fueron Lucien Gaulard, John Gibbs y Oliver Shallenger entre los aos y La corriente alterna super las limitaciones que aparecan al emplear la corriente continua CCel cual es un sistema ineficiente para la distribucin de energa a gran escala debido a problemas en la transmisin de potencia, comercializado en su da con gran agresividad por Thomas Edison.

La primera transmisin interurbana de la corriente alterna ocurri encerca de Telluride, Colorado, a la que sigui algunos meses ms tarde otra en Alemania. A pesar de las notorias ventajas de la CA frente a la CC, Thomas Edison sigui abogando fuertemente por el uso de la corriente continua, de la que posea numerosas patentes vase la guerra de las corrientes.

De hecho, atac duramente a Nikola Tesla y a George Westinghouse, promotores de la corriente alterna, a pesar de lo cual sta se acab por imponer. As, utilizando corriente alterna, Charles Proteus Steinmetz, de General Electric, pudo solucionar muchos de los problemas asociados a la produccin y transmisin elctrica, lo cual provoc al fin la derrota de Edison en la batalla de las corrientes, siendo su vencedor George Westinghouse, y en menor medida, Nikola Tesla.

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Corriente alterna frente a continua La razn del amplio uso de la corriente alterna viene determinada por su facilidad de transformacin, cualidad de la que carece la corriente continua. En el caso de la corriente continua la elevacin de la tensin se logra conectando dnamos en serie, lo. La energa elctrica viene dada por el producto de la tensin, la intensidad y el tiempo. Dado que la seccin de los conductores de las lneas de transporte de energa elctrica depende de la intensidad, podemos, mediante un transformador, elevar el voltaje hasta altos valores alta tensindisminuyendo en igual proporcin la intensidad de corriente.

Con esto la misma energa puede ser distribuida a largas distancias con bajas intensidades de corriente y, por tanto, con bajas prdidas por causa del efecto Joule y otros efectos asociados al paso de corriente tales como la histresis o las corrientes de Foucault.

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Una vez en el punto de consumo o en sus cercanas, el voltaje puede ser de nuevo reducido para su uso industrial o domstico de forma cmoda y segura. Las matemticas y la CA senoidal Algunos tipos de ondas peridicas tienen el inconveniente de no tener definida su expresin matemtica, por lo que no se puede operar analticamente con ellas. Por el contrario, la onda senoidal no tiene esta indeterminacin matemtica y presenta las siguientes ventajas:. La funcin seno est perfectamente definida mediante su expresin analtica y grfica.

Mediante la teora de los nmeros complejos se analizan con suma facilidad los circuitos de alterna. Las ondas peridicas no senoidales se pueden descomponer en suma de una serie de ondas senoidales de diferentes frecuencias que reciben el nombre de armnicos.


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