Ejemplo 1: Muestra de Sistema CC
En este ejemplo, vamos a:
- Ver cómo los equipos de CA y CC están conectados en el diagrama-unifilar.
- Navegar a través de los cuadros de diálogo de equipo para ver los datos. Muchos de estos son similares a los cuadros de diálogo de equipo de CA, con algunas pequeñas diferencias.
- Ejecutar diversos tipos de análisis, incluyendo el flujo de potencia, coordinación, cortocircuito y peligro de relámpago de arco.
Para ver la muestra y realizar cada análisis, abra el archivo de ejemplo DC Bus Example-1.dez ubicado en el directorio Samples.
Figura 1: Barra CC Ejemplo-1
Este diagrama-unifilar tiene ambos equipos CA y CC. Rectificador RTF-1 convierte CA en CC y alimenta 250V CC al tablero de conmutación SWB-DC. Otros elementos de CC modelados en este diagrama-unifilar son motores, cargas, cables e interruptores-automáticos.
Rectificador
Haga doble clic en el símbolo del rectificador RTF-1 en el diagrama-unifilar para abrir el cuadro de diálogo de rectificador.
Figura 2: Cuadro de diálogo de los datos del rectificador - Pestaña de especificaciones
Los campos relevantes se describen a continuación.
| Opción | Descripción |
|---|---|
| Valor CC Nominal kV | La tensión de la salida nominal (CC) es 0,25kV (o 250V). |
| Corriente de Plena Carga Nominal CC | Salida nominal de corriente (CC) es 900A. |
| Diodo/IGBT/Tiristor | Este es un rectificador de diodos, que no tiene control de tensión. Otras opciones son IGBT y tiristores, ambos con control de tensión. Rectificadores de diodos pueden tener corriente CC de falla de la terminal cerca de la corriente de falla del lado CA. |
| Falla IGBT X Corriente_de_Plena_Carga | Esta es la cantidad de corriente de falla en la terminal de salida de CC del rectificador en múltiplos de la corriente de plena carga nominal de CC. Este rectificador puede suministrar hasta 10 veces la Corriente de Plena Carga, que es 9000A. |
| Tiempo de Falla de IGBT/Diodo | Esta es la duración máxima que rectificador puede suministrar corrientes de falla. Esto tiene un valor predeterminado de 0,2 segundos. Algunos rectificadores tienen un circuito de control que detecta sobrecorriente e instantáneamente se apaga la salida. |
Los campos descritos anteriormente son adecuados para el análisis de cortocircuito y peligro de relámpago de arco. Sin embargo, es necesario escribir la información de la impedancia de conmutación en la pestaña Flujo de Potencia (Power Flow) para realizar el análisis de flujo de potencia.
Observe que no hay un campo para la tensión de entrada nominal o corriente.
- Se supone la tensión nominal de entrada sea igual a la tensión de la barra del lado de CA.
- Se puede calcular la corriente nominal de entrada por medio de la eficiencia y factor de potencia especificados en la pestaña Flujo de Potencia (Power Flow).
Seleccione la pestaña Flujo de Potencia (Power Flow).
Figura 3: Pestaña Flujo de Potencia de Rectificador
Los campos relevantes se describen a continuación.
| Opción | Descripción |
|---|---|
| Impedancia de Conmutación |
Estos valores se utilizan en las ecuaciones de Kimbark para calcular el flujo de potencia a través del rectificador. Esta es una estimación de la impedancia en el lado de la línea. Si el rectificador tiene un transformador dedicado, entonces utilice esos datos de transformador como una aproximación cercana. Si no, utilice los datos de transformador aguas arriba. En este ejemplo, el transformador aguas arriba es 1000kVA, con 5,75% de impedancia, y una relación X/R de 5,6.
|
Otros campos en la pestaña Flujo de Potencia (Power Flow) se describen en Análisis de Flujo de Potencia CC.
Nota: Estos campos de la pestaña Flujo de Potencia (Power Flow) sólo afectan a la solución de flujo de potencia y no el cortocircuito o el análisis de relámpago de arco. El uso de estimaciones aquí no afectará a los cálculos de cortocircuito.
Barra CC
Haga doble clic en la barra SWB-DC para abrir el cuadro de diálogo. Esto es similar a un cuadro de diálogo de barra CC.
Figura 4: Cuadro de Diálogo de Barra CC
Los campos relevantes se describen a continuación.
| Opción | Descripción |
|---|---|
| Base kV | Esta es la tensión nominal de la barra. En este ejemplo, es 0,25kV (o 250V). |
| Tipo | El tipo de barra. En este ejemplo, el tipo de barra es tablero de conmutación. |
Cables CC
Haga doble clic en el cable C-6 en el lado aguas abajo izquierdo de la barra SGT-DC para abrir el cuadro de diálogo.
Figura 5: Cuadro de Diálogo de Cable CC
Para fines de los cálculos, los campos más importantes son Resistencia (Resistence), Longitud (Length) y Valor nominal (Rating).
| Opción | Descripción |
|---|---|
| Resistencia (Ohmios/1000') Rdc (Longitud unidirectional) | Esta es la resistencia CC por cada 1000 pies de conductor, y se puede calcular a partir de los campos Tipo (Type), Aislamiento (Insulation) y Tamaño (Size). La resistencia total se calcula a partir de este valor, la longitud del cable, y el número de cables en paralelo. |
| Longitud | Este valor debe ser escrito para calcular la resistencia total. |
| Clasificación (A) | Este valor puede calcularse a partir de las selecciones realizadas en Tipo (Type), Aislamiento (Insulation), Tamaño (Size), y Número (No). |
Motores CC
Haga doble clic en el símbolo del motor M-1 en el diagrama-unifilar para abrir el cuadro de diálogo Datos de Motor CC (DC Motor Data).
Figura 6: Cuadro de Diálogo de Datos de Motor
Los campos relevantes se describen a continuación.
| Opción | Descripción |
|---|---|
| R (ohmios) | Esta es la resistencia de la armadura incluyendo la resistencia en el conmutador. Estos son los datos más importantes para los cálculos de cortocircuito. |
| HP | Potencia nominal del motor. Esto se utiliza en el flujo de potencia. |
| Eficiencia | Eficiencia en las condiciones nominales. Se calcula la entrada de kW como 0,746 * HP / Eficiencia. |
Nota: kV nominal, Ia (Armadura) [Ia (Armature), y RPM son datos de la placa de identificación y son sólo para referencia.
Cargas CC
Haga doble clic en el símbolo de carga L-1 en el diagrama-unifilar para abrir el cuadro de diálogo Datos de Carga (Load Data).
Figura 7: Cuadro de Diálogo de Datos de Carga
No se consideran las cargas en el análisis de cortocircuito, pero se utilizan en el análisis de flujo de potencia.
Cálculos de Cortocircuito CC
Cierre todos los cuadros de diálogo de datos abiertos y realice un análisis de cortocircuito, de la siguiente manera:
- Haga clic en
Cortocircuito (Short Circuit) para abrir el modo de análisis cortocircuito. - Haga clic en
Momentáneo (Momentary) - Haga clic
Provoca Falla en Barra(s). Esta provoca fallas en todas las barras en el diagrama-unifilar - Ver tanto las barras de CA y CC. Tenga en cuenta que ambos cálculos de CA y CC se realizan simultáneamente.
Figura 8: Resultados de Cortocircuito para Barras CC
Cálculos de Relámpago de Arco CC
- Hacer clic en
Relámpago de Arco (Arc Flash) para mostrar los resultados de peligro de relámpago de arco. - Presione a F8 para ver el Informe de Peligro de Relámpago de Arco.
Figura 9: Resultados de Peligro de Relámpago de Arco
Figura 10: Informe de Peligro de Relámpago de Arco
Coordinación de Dispositivos de Protección CC
- Seleccione la ventana de diagrama-unifilar y, a continuación, haga clic en
Coordinación (Coordination) para abrir el modo de análisis de coordinación. - Hacer clic en Abra Curva de Disparo (Open TCC), seleccione SWB-DC bus y, a continuación, haga clic en Abra (Open). Se muestra el trazado de Curva de Disparo para los tres interruptores-automáticos en el tablero de conmutación de CC.
Figura 11: Trazado de Curva de Disparo para Interruptores-automáticos CC
Análisis de Flujo de Potencia CC
- Si todavía está viendo el trazado de Curva de Disparo del análisis anterior, cierre la ventana para volver al diagrama-unifilar DC Bus Example-1.dez.
- Haga clic en
Flujo de Potencia (Power Flow). - Hacer clic en
Resolve (Solve) para mostrar los resultados de flujo de potencia en el diagrama-unifilar.
Figura 12: Resultados de Flujo de Potencia
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