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CENTRO DE INVESTIGACIONES ELÉCTRICAS
ELECTRÓNICAS DEL PERU
CENTRO DE INVESTIGACIONES ELÉCTRICAS - ELECTRÓNICAS DEL PERÚ
CIEEP - ENTRENAMIENTO
C ONTROL DE A RCO S ECUNDARIO EN F ALLAS
M ONOFÁSI CAS
El Arco Eléctrico que surge durante una falla monofásica en una línea de transmisión
pasa por dos etapas: El Arco Primario y el Arco Secundario que surge luego de la
desconexión de la fase con falla, presentando corrientes menores en relación al Arco
Primario, generalmente en orden de decenas a centenas de Amperios. Para evitar posibles
desconexiones definitivas durante la secuencia de operaciones (desconexión para el
despeje de falla y re-conexión para restaurar el flujo potencia en la línea) podemos
considerar los siguientes, de acuerdo a las características del sistema eléctrico:
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Auto-extinción del Arco Eléctrico, en seguida reconectar la fase
desconectada;
Se proyecta un equipamiento para reducir el tiempo de auto-extinción del
Arco Eléctrico en caso esta sea de larga duración;
En caso no hubiese auto-extinción, se proyecta un equipamiento para
controlar y forzar su extinción.
Existen modelos clásicos para el arco, entre ellas:
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Modelo Caja Negra, que relaciona tensión y corriente de arco por medio de
expresiones matemáticas y funciones de transferencia;
Modelo Físico, que describe la física del arco a partir de las ecuaciones de
conservación de energía;
Modelos Empíricos, cuyas expresiones y ajustes son dadas a partir de ensayos
y modelamiento computacional.
Los modelos de Arco Secundario basado en Modelo Caja Negra de mayor uso son:
Cassie y Mayr, que relacionan la tensión, corriente y conductancia del arco con dos
constantes, siendo una de ellas la constante de tiempo del Arco (inercia térmica);
Cassie, supone que el Arco es confinado en un canal con temperatura, densidad de
corriente e intensidad de campo eléctrico constantes;
Mayr, supone que el Arco es enfriado únicamente por el aire sin considerar la radiación.
Los dispositivos usados para forzar la extinción del Arco y lograr una re-conexión
exitosa son:
1. Reactores de Neutro, instalados en líneas de transmisión con compensación en
shunt;
2. Capacitores conectados en la fase con falla (líneas compensadas o no);
3. Interruptor de aterramiento rápido, en caso no exista compensación en shunt;
4. Sistemas basadas en electrónica de potencia.
El principal objetivo de este proyecto es implementar un modelo de arco secundario y
diseñar un sistema basada en electrónica de potencia para el control y su posterior
extinción.
Calle El Cortijo 101, Urb. La Ensenada, La Molina, Lima - Perú.
Website: www.cieep.org
E-mail: [email protected]