Estudios y Simulación de Transitorios Electromagnéticos y Electromecánicos

Análisis de Fenómenos Críticos en Sistemas Eléctricos de Potencia

En los sistemas eléctricos, los transitorios electromagnéticos y electromecánicos representan cambios súbitos en las condiciones operativas, generalmente provocados por eventos como maniobras, cortocircuitos, arranques de motores o descargas atmosféricas. Estas variaciones abruptas, aunque de corta duración, pueden causar impactos significativos en el desempeño de los equipos, en la estabilidad de la red y en la seguridad operacional de instalaciones industriales y concesionarias de energía.

Aunque ocurren en milisegundos, estos fenómenos a menudo imponen tensiones y corrientes mucho mayores que los valores en régimen permanente, lo que puede comprometer la integridad de interruptores, transformadores, reconectadores, motores y otros activos críticos. Comprender, prever y mitigar los efectos de estos eventos es uno de los mayores desafíos de la ingeniería eléctrica moderna.

¿Qué son los Transitorios Electromagnéticos y Electromecánicos?

Transitorios Electromagnéticos: implican variaciones rápidas de corriente y tensión debido a cambios bruscos en el campo electromagnético del sistema, como:
- Energización y desenergización de líneas o transformadores;
- Apertura y cierre de interruptores;
- Fallas monofásicas, bifásicas o trifásicas;
- Sobretensiones causadas por descargas atmosféricas;
- Oscilaciones causadas por la saturación de transformadores.
Transitorios Electromecánicos: están relacionados con variaciones en la velocidad y posición de los rotores de máquinas eléctricas, como:
- Inestabilidad angular en generadores;
- Aceleración/desaceleración de motores durante arranques o fallas;
- Fluctuaciones de frecuencia;
- Pérdida de sincronismo en sistemas interconectados.

Importancia de los Estudios de Transitorios

Análisis de maniobras de conmutación y energización;
Simulación de eventos como descargas atmosféricas y cortocircuitos;
Verificación de la coordinación de protección y aislamiento;
Identificación de riesgos para equipos sensibles;
Planificación de soluciones de mitigación, como filtros y supresores;
Incremento de la confiabilidad y seguridad operacional del sistema eléctrico.

Simulaciones con PS Simul – Tecnología Conprove

Para satisfacer las crecientes demandas por estudios avanzados de transitorios, Conprove desarrolló el PS Simul, un software de simulación que permite la modelación precisa de sistemas eléctricos y de control enfocados en transitorios electromagnéticos y electromecánicos.

PS Simul es una potente herramienta computacional basada en técnicas numéricas consolidadas, que permite:

Simulación en el dominio del tiempo con alta precisión;
Representación fiel de redes eléctricas y componentes de control;
Interacción entre modelos de sistemas de potencia y automatización.

Recursos y Diferenciales de PS Simul

Biblioteca con más de 400 bloques funcionales, incluyendo:
- Líneas de transmisión modeladas por parámetros concentrados y distribuidos;
- Transformadores con y sin saturación;
- Cargas dinámicas y estacionarias;
- Máquinas síncronas y asíncronas;
- Dispositivos de maniobra y protección;
- Sistemas de excitación y reguladores;
- Lógica de control digital.
Entorno gráfico intuitivo con montaje mediante diagramas de bloques;
Interfaz de simulación con control total de parámetros y condiciones iniciales;
Generación de informes;
Herramientas de post-procesamiento para análisis detallado de transitorios.

Aplicaciones Típicas

Estudios de energización de transformadores con análisis de corriente de irrupción;
Simulación de transitorios de conmutación en líneas de transmisión;
Análisis de sobretensiones por descargas atmosféricas;
Estudios de estabilidad angular y de frecuencia;
Evaluación del arranque de motores industriales y su impacto en el sistema;
Análisis de restablecimiento de tensiones en interruptores.