CORTO CIRCUITO Y COORDINACIÓN DE PROTECCIONES

CORTO CIRCUITO Y COORDINACIÓN DE PROTECCIONES

- TEORÍA, MÉTODOS DE SOLUCIÓN y EJEMPLOS -

1.3 MÉTODOS DE CÁLCULO

Tradicionalmente los métodos de cálculo han sido clasificados como completos y simplificados. Un método completo es aquel que evalúa todos los parámetros del circuito. Un método simplificado utiliza tablas y gráficas, o hace alguna consideración para obtener un resultado aproximado. La utilidad de cada método dependerá del uso que le demos al resultado.

Los métodos más conocidos en orden de complejidad son:

Método a Bus Infinito
Método Punto-A-Punto
Método Óhmico o de Impedancias (Zbus)
Método por kVA - Método que promueve la editorial Electrical Construction & Maintenance [2.5.1]
Método por unidad
Método por componentes simétricas

En todos los casos, existen programas de cómputo para encontrar los valores del corto circuito. Desde los que se usan para resolver matrices hasta los que utilizan algoritmos sofisticados.

De tiempo en tiempo, aparecen otros métodos de cálculo para resolver las limitantes de los métodos anteriores. Por ejemplo, en sistemas de distribución con miles de buses trifásicos, monofásicos, radiales y en anillo como es el caso de CFE y otras empresas eléctricas no se puede utilizar por componentes simétricas porque la topología no es igual para las tres fases, por lo que se requiere la representación por fases a-b-c, tal como se describe en [2.2]

1.3.1 EJEMPLOS DE PROGRAMAS DE CÓMPUTO

En el mercado se encuentran programas de cómputo para calcular el corto circuito en diferentes puntos de una red eléctrica. Su costo es proporcional a la exactitud, sofisticación y principalmente al número de buses y nodos que resuelven. Dichos programas se pueden agrupar en tres grupos según los procedimientos utilizados:

Métodos tradicionales
Métodos basados en IEC 60609
Métodos basados en ANSI/IEEE

PROGRAMAS BASADOS EN MÉTODOS TRADICIONALES

En muchas revistas y en Internet se anuncian programas de software de una gran gama de precios. Inclusive, algunos gratuitos como el de Punto a Punto de Bussmann

PROGRAMAS IEC 60609

DOCWin - Programa de ABB, de distribución gratuita (sitio) que incluye módulo de coordinación de protecciones.

Es utilizado en la UNAM y en otras escuelas de educación superior. Limitación: Usa calibres de cables en mm2, y para la coordinación de protecciones, únicamente tiene modelos de interruptores de la marca ABB.

PROGRAMAS ANSI/IEEE

ETAP - Programa modular que calcula cortocircuito y protecciones bajo normas IEC o ANSI/IEEE.
NEPLAN - Poderosa suite de programas de análisis de sistemas representada en Europa por ABB y en América por Gers. Utiliza los dos métodos de solución IEC y ANSI/IEEE. Posee una extensa biblioteca de curvas de protecciones.
PALADIN. Programa desarrollado por la empresa americana EDSA (Manual con ejemplo de CC1) (Manual con ejemplo de CC3)
PCCC - Programa sencillo y gratuito para cálculos de cortocircuito que se utiliza en algunas universidades (archivo ejecutable)
POWER*TOOLS - Programa de la serie de programas de análisis de sistemas eléctricos que la compañía SKM ha desarrollado. También utiliza los dos métodos de solución IEC y ANSI/IEEE. Lo representa en México Schneider Electric

PSAF - Programa modular de CYME con años en el mercado norteamericano, que calcula cortocircuito y protecciones de una muy extensa biblioteca de datos.

SCWINEX (Manual con ejemplo) - Programa gratuito para el cálculo de flujo de corriente y de corto circuito. Está orientado a sistemas de media y baja tensión utilizados en minas, por lo que se encuentra en el sitio de la Mine Safety and Health Administration de los Estados Unidos - msha.gov