La puesta a tierra de baja reactancia es un concepto fundamental en el diseño de sistemas eléctricos eficientes y seguros. En este artículo, exploraremos en detalle qué es la puesta a tierra de baja reactancia y cómo se lleva a cabo. Descubriremos los beneficios que ofrece esta técnica en términos de protección contra sobretensiones, reducción de interferencias y mejora de la calidad del suministro eléctrico. No te pierdas esta lectura apasionante sobre una de las bases de la seguridad eléctrica.
Agregar reactancia inductiva desde un punto neutro a tierra se denomina puesta a tierra de reactancia. La reactancia inductiva se llama reactor.
Usando la reactancia es posible limitar la corriente de falla trifásica del orden de kA a un valor relativamente bajo del orden de 200-800 amperios. Incluso después de agregar una reactancia baja al neutro, no se garantiza si se trata de una puesta a tierra de reactancia o no. Se deben cumplir los siguientes criterios para garantizar que se trata de una puesta a tierra de reactancia.
- En el momento de la falla, la relación entre la impedancia de secuencia cero y la impedancia de secuencia positiva es mayor que 3.
Xₒ/X1 > 3
- Después de la falla, la reactancia del sistema y la reactancia agregada al neutro pueden tener resonancia durante la falla. Para evitar esto, la relación entre la impedancia de secuencia cero y la impedancia de secuencia positiva debe ser igual o inferior a 3.
Xₒ/X1 ≤ 3
- Durante la eliminación de fallas, la relación entre la impedancia de secuencia cero y la impedancia de secuencia positiva es mayor que 3.
Xₒ/X1 > 3
En un generador síncrono, las corrientes de falla a tierra son más altas que la corriente trifásica en las terminales. La alta corriente de falla causa un calentamiento excesivo en el devanado del generador. Para limitar la corriente de falla, se agrega una baja reactancia en el circuito neutral,
En los sistemas de transmisión y distribución, sin máquinas rotativas conectadas directamente, los neutros de los transformadores suelen estar efectivamente conectados a tierra.
La corriente de falla de fase a tierra debe estar en el rango de 25% a 100% de la corriente de falla trifásica. La corriente de falla a tierra de menos del 25% de la corriente trifásica puede causar daños debido a sobretensiones transitorias. Elija el valor de la reactancia necesaria para limitar la corriente de falla a tierra a la cantidad preferida.
la proporción es
- Xₒ/X1 = 10 cuando 25%
- Xₒ/X1 = 1 cuando 100%
- Xₒ/X1 = 3 cuando 60%
Limitar la corriente de falla a tierra al 60 % de la corriente de falla trifásica es el límite entre la puesta a tierra efectiva y la puesta a tierra por reactancia.
Al instalar un reactor al 100 % en un generador neutral, el sistema no está conectado a tierra por reactancia sino por definición, y la contribución máxima de corriente de falla de este generador a una falla de línea a tierra en cualquier parte del sistema fuera del generador será su corriente de falla trifásica.
Contras de la puesta a tierra reactiva
La inductancia conectada entre el neutro y tierra puede resonar con la capacitancia en derivación a tierra en condiciones de falla a tierra de arco. Bajo esta condición, crea una sobretensión transitoria muy alta en el sistema de energía eléctrica. Esto es similar al fenómeno que ocurre con los sistemas sin conexión a tierra. Para evitar esto, al menos el 60 % de la corriente trifásica debe fluir a través del reactor. Si la corriente trifásica es de 20 000 A, deben fluir 6 000 amperios de corriente a través del reactor. Por lo tanto, el flujo de corriente muy alto a través del reactor para evitar la condición de sobrevoltaje transitorio y, por lo tanto, rara vez se usa la puesta a tierra de la reactancia.