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En algunos sistemas eléctricos, los componentes inductivos y capacitivos pueden formar diversos circuitos oscilantes durante el funcionamiento o la falla del sistema. Bajo ciertas condiciones de energía, pueden producirse fenómenos de
Existen varios tipos de sobretensión resonante:
(1) El circuito resonante de sobretensión lineal está compuesto por elementos inductivos sin núcleos de hierro (como la inductancia de las líneas de transmisión y la inductancia de fuga de los transformadores) o por elementos inductivos con núcleos de hierro cuyas características de excitación son casi lineales (como las bobinas de supresión de arcos) y elementos capacitivos del sistema.
(2) El circuito de resonancia por sobretensión de resonancia ferromagnética está compuesto por componentes inductivos con núcleos de hierro (como transformadores en vacío y transformadores de tensión) y componentes capacitivos del sistema. Debido al fenómeno de saturación de los componentes inductivos con núcleo de hierro, los parámetros de inductancia del circuito son no lineales. Este tipo de circuito que contiene componentes inductivos no lineales generará una resonancia ferromagnética cuando se cumplan ciertas condiciones de resonancia.
(3) La sobretensión por resonancia paramétrica está compuesta por un circuito que incluye componentes inductivos cuyos parámetros de inductancia varían periódicamente (por ejemplo, la reactancia síncrona de un generador de polos salientes, que varía periódicamente entre Xd y Xq) y componentes capacitivos del sistema (por ejemplo, líneas en vacío). Cuando los parámetros están adecuadamente ajustados, la energía se transfiere continuamente al sistema resonante mediante las variaciones periódicas de la inductancia, provocando una sobretensión por resonancia paramétrica.
Condiciones para la sobretensión resonante:
En un sistema eléctrico neutro no conectado a tierra, debido a las características de excitación no lineales de los transformadores de tensión electromagnéticos (TT), se produce una sobretensión resonante cuando las fluctuaciones de tensión hacen que la reactancia de la red se aproxime a la reactancia capacitiva. Especialmente al encontrarse con TT y sistemas cuyas características de excitación son deficientes (propensos a la saturación) y que experimentan una descarga por arco o una conexión a tierra monofásica, es más probable que se produzca una sobretensión resonante. En casos leves, puede fundirse el fusible del TT, producirse un cortocircuito entre espiras o incluso una explosión; en casos graves, pueden ocurrir accidentes severos tales como explosiones de pararrayos, cortocircuitos en los barramentos y apagones, lo cual representa una amenaza grave para el funcionamiento seguro de los sistemas eléctricos y los equipos eléctricos.
Las principales medidas para limitar la sobretensión por resonancia son:
(1) Mejorar la sincronización de las acciones de los interruptores es importante, ya que muchas sobretensiones resonantes se producen en condiciones de funcionamiento fuera de fase completa. Por lo tanto, mejorar la sincronización de las acciones de los interruptores y evitar el funcionamiento fuera de fase completa pueden prevenir eficazmente la aparición de sobretensiones resonantes.
(2) La instalación de una pequeña reactancia en el punto neutro de un reactor de alta tensión en paralelo puede bloquear la transmisión de la tensión de frecuencia de potencia y la resonancia en serie durante la operación con fase incompleta.
(3) Destruir las condiciones que permiten al generador producir autoexcitación y prevenir la sobretensión por resonancia paramétrica.