Cálculo de Cortocircuito según ANSI para ½ ciclo:

Calculo de cortocircuito en la Zona A (verde):

Matriz de la zona A

A=[ 0.0234+ j0.04174 0.01886+ j0.039690.01886+ j0.03969 0.11177+ j 0.04419 ]

Barra 1, Zona A:

Z11 ,Thevenin=0.0234+ j 0.04174

Relación cortocircuito barra 1 es X1R1

=0,041740,0234

=1,7837

I 1 ,mon=14,77705 A

I (t)1 ,rms=15,22 pu

Barra 2, Zona A:

Z22,Thevenin=0.11177+ j0.04419

Relación cortocircuito barra 2 es X2R2

=0,044190,0234

=0,3954

I 2 ,mon=5,883312 A

I (t)2 ,rms=5,87 pu

Se realizó el mismo estudio pero para un solo transformador de 15KVA conectado en el ducto de barras y la corriente de cortocircuito fue la siguiente:

I (t)2 ,rms=5,32 pu

para el cálculo de cortocircuito en la zona verde tomamos en cuenta la barra 1 y 2 de las cuales están conectadas las impedancia de los cables y los 5 motores, pudimos notar que haciendo el cálculo para un solo motor es mucho menor la corriente y así se calculó la capacidad de los interruptores en caso de haber una falla y respondan en el momento y no milisegundos después.

Calculo de cortocircuito en la Zona B (naranja):

Matriz de la zona B

B=[0.0223+ j0.0130 0.0180+ j0.0134 0.0089+ j 0.0107 0.0089+ j 0.01070.0180+ j0.0134 0.1676+ j 0.0300 0.0066+ j 0.0173 0.0066+ j0.01010.0089+ j 0.0107 0.0066+ j 0.0101 0.4592+ j 0.1739 0.0025+ j 0.00700.0089+ j 0.0107 0.0066+ j 0.0101 0.0025+ j 0.0070 0.4592+ j 0.1739]

Barra 1, Zona B:

Z11 ,Thevenin=0.0223+ j0.0130

Relación cortocircuito barra 1 es X1R1

=0,01300,0223

=0,5829

I 1 ,mon=27,3938718 A

I (t)1 ,rms=26,07 pu

Barra 2, Zona B:

Z22,Thevenin=0.1676+ j 0.0300

Relación cortocircuito barra 2 es X2R2

=0,03000,1676

=0,17899

I 2 ,mon=4,15301 A

I (t)2 ,rms=4,14 pu

Se realizó el mismo estudio pero para un solo transformador de 15KVA conectado en el ducto de barras y la corriente de cortocircuito fue la siguiente:

I (t)2 ,rms=3,6308 pu

Barra 3, Zona B:

Z33 , Thevenin=0.4592+ j0.1739

Relación cortocircuito barra 3 es X3R3

=0,17390,4592

=0,3787

I 3 ,mon=1,440062 A

I (t)3 ,rms=1,44 pu

Se realizó el mismo estudio pero para un solo transformador de 15KVA conectado en el ducto de barras y la corriente de cortocircuito fue la siguiente:

I (t)3 ,rms=0,8869 pu

Barra 4, Zona B:

Z44 ,Thevenin=0.4592+ j 0.1739

Relación cortocircuito barra 4 es X4R4

=0,17390,4592

=0,3787

I 4 , mon=1,440062 A

I (t)4 ,rms=1,44 pu

Se realizó el mismo estudio pero para un solo transformador de 15KVA conectado en el ducto de barras y la corriente de cortocircuito fue la siguiente:

I (t)4 ,rms=0.8869 pu

para el cálculo de cortocircuito en la zona verde tomamos en cuenta la barra 1, 2,3 y 4 de las cuales están conectadas las impedancia de los cables y los 15 motores, Se notó que la corriente en los 5 transformadores de la barra 2 es mayor q el de la barra 3 y 4 ya que tiene menos carga conectada y se pudo seleccionar los interruptores para cada barra y los de la barra 2 no son iguales a los 3 y 4.

Calculo de cortocircuito en la Zona C (azul):

Matriz de la zona C

C=

[0.0189+ j 0.0087 0.0167+ j 0.0091 0.0155+ j 0.0093 0.0079+ j 0.0079 0.0079+ j 0.00790.0167+ j0.0091 0.1117+ j 0.0161 0.0136+ j 0.0095 0.0067+ j0.0077 0.0067+ j 0.00770.0155+ j0.00930.0079+ j0.00790.0079+ j0.0079

0.0136+ j 0.0095 0.1657+ j0.0262 0.0061+ j 0.0075 0.0061+ j 0.00750.0067+ j 0.00770.0067+ j 0.0077

0.0061+ j 0.00750.0061+ j 0.0075

0.4592+ j 0.17230.0025+ j 0.0054

0.0025+ j 0.00540.4592+ j0.1723

] Barra 1, Zona C:

Z11 ,Thevenin=0.0189+ j 0.0087

Relación cortocircuito barra 1 es X1R1

=0,00870,0189

=0,4603

I 1 ,mon=25,197577 A

I (t)1 ,rms=33,96 pu

Barra 2, Zona C:

Z22,Thevenin=0.1117+ j0.0161

Relación cortocircuito barra 2 es X2R2

=0,01610,1117

=0,1441

I 2 ,mon=6,265659 A

I (t)2 ,rms=6,30 pu

Barra 3, Zona C:

Z33 , Thevenin=0.1657+ j 0.0262

Relación cortocircuito barra 3 es X3R3

=0,02620,1657

=0,1581

I 3 ,mon=4,215027 A

I (t)3 ,rms=4,28 pu

Barra 4, Zona C:

Z44 ,Thevenin=0.4592+ j 0.1723

Relación cortocircuito barra 4 es X4R4

=0,17230,4592

=0,3752

I 4 , mon=1,4417188 A

I (t)4 ,rms=1,44 pu

Barra 5, Zona C:

Z55 , Thevenin=0.4592+ j0.1723

Relación cortocircuito barra 5 es X5R5

=0,17230,4592

=0,3752

I 5 ,mon=1,4417188 A

I (t)5 ,rms=1,44 pu

Tomando en cuenta todo el sistema con excepción del generador el caso de cortocircuito por barras 4 y 5 de la zona c las corrientes son muy parecidas al caso de la zona verde y naranja de la barra 3 y 4. Se hallaron los interruptores que pudiesen actuar y evitar un daño.

Calculo de cortocircuito en la Zona D (roja):

Matriz de la zona D

D=[0.0174+ j 0.0043 0.0079+ j 0.0054 0.0079+ j 0.00540.0079+ j 0.0054 0.2771+ j 0.1044 0.0030+ j0.00420.0079+ j 0.0054 0.0030+ j 0.0042 0.2771+ j 0.1044 ]

Barra 1, Zona D:

Z11 ,Thevenin=0.0174+ j 0.0043

Relación cortocircuito barra 1 es X1R1

=0.00430.0174

=0,2471

I 1 ,mon=39,451492 A

I (t)1 ,rms=39,46 pu

Barra 2, Zona D:

Z22,Thevenin=0.2771+ j0.1044

Relación cortocircuito barra 2 es X2R2

=0.10440.2771

=0,3768

I 2 ,mon=2,387951 A

I (t)2 ,rms=2,38 pu

Barra 3, Zona D:

Z33 , Thevenin=0.2771+ j0.1044

Relación cortocircuito barra 3 es X3R3

=0.10440.2771

=0,3768

I 3 ,mon=2,387951 A

I (t)3 ,rms=2,38 pu

Podemos observar que la corriente es el doble en la barra 2 y 3 ya que el generador es fuente de corriente de cortocircuito se seleccionaron interruptores que pudiese soportar la corriente alta en ese caso de emergencia y trabaje normalmente.