Comportamiento dinámico de motores de inducción ante cortocircuito y su impacto en redes de media y baja tensión

Abstract

En presencia de una falla los motores de inducción experimentan una caída de tensión severa, y la energía magnética almacenada en el estator fluirá hacía la falla durante un corto período de tiempo. La contribución a la corriente de falla aportada por los motores de inducción se calcula de acuerdo con diferentes métodos con simplificaciones que no dan cálculos precisos. En esta investigación se evaluó el comportamiento dinámico de los motores de inducción ante cortocircuitos y se determinó su impacto en redes industriales de media y baja tensión. Se modeló en DigSilent la red eléctrica industrial propuesta por la norma IEEE Std 399-1997, se realizaron simulaciones de flujo de carga para calibrar el modelo, se escogieron cuatro motores, dos en media tensión y dos en baja tensión, se evaluó su dinámica en el arranque, ante fallas monofásicos y trifásicos en las barras donde se conectan y se calculó el aporte de los motores a las corrientes de falla. Los resultados del flujo de potencia comparado con el presentado en la norma IEEE Std 399-1997 muestran una diferencia inferior al 2,5%. Ante una falla trifásica en las barras de media tensión, cada motor aporta 10,66% del total de la corriente de falla, y llega a ser cero en 0,183 s. Ante una falla monofásica, el aporte es de 6,63% siendo persistente en el tiempo. Para las barras de baja tensión, ante una falla trifásica, el aporte de los motores fue del 44,43% llegando a ser cero después de 0,4s, mientras que, para fallas monofásicas, el aporte de los motores a la falla fue de 27,43%.