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In power engineering, a single-line diagram (SLD), also sometimes called one-line diagram, is the simplest symbolic representation of an electric power system.[1][2] A single line in the diagram typically corresponds to more than one physical conductor: in a direct current system the line includes the supply and return paths, in a three-phase system the line represents all three phases (the conductors are both supply and return due to the nature of the alternating current circuits).[1]
The single-line diagram has its largest application in power flow studies. Electrical elements such as circuit breakers, transformers, capacitors, bus bars, and conductors are shown by standardized schematic symbols.[2] Instead of representing each of three phases with a separate line or terminal, only one conductor is represented.
It is a form of block diagram graphically depicting the paths for power flow between entities of the system. Elements on the diagram do not represent the physical size or location of the electrical equipment, but it is a common convention to organize the diagram with the same left-to-right, top-to-bottom sequence as the switchgear or other apparatus represented. A single-line diagram can also be used to show a high level view of conduit runs for a PLC control system.
Buses
Las líneas en el diagrama unifilar conectan nodos : puntos del sistema que son "eléctricamente distintos" (es decir, existe una impedancia eléctrica distinta de cero entre ellos). Para sistemas suficientemente grandes, estos puntos representan barras colectoras físicas , por lo que los nodos del diagrama se denominan frecuentemente buses . Un bus corresponde a una ubicación donde la energía se inyecta en el sistema (por ejemplo, un generador) o se consume (una carga eléctrica ). [ 3 ] El estado estacionario de cada bus se puede caracterizar por su fasor de voltaje ; el estado del sistema se define mediante un vector [ 4 ] de fasores de voltaje para todos los buses. [ 5 ] En un sistema físico, el estado se calcula mediante la estimación del estado del sistema de potencia ; desde finales del siglo XX, este proceso implica mediciones simultáneas directas ( sincrofasor ) utilizando las unidades de medición fasorial . [ 6 ]
Sistemas equilibrados
La teoría de los sistemas de potencia trifásicos nos dice que, siempre que las cargas en cada una de las tres fases estén equilibradas, el sistema está completamente representado por (y por lo tanto se pueden realizar cálculos para) cualquier fase individual (el llamado análisis por fase ). [ 7 ] [ 8 ] En ingeniería de potencia, esta suposición suele ser útil, y considerar las tres fases requiere más esfuerzo con muy poca ventaja potencial. [ 9 ] Una excepción importante y frecuente es una falla asimétrica en solo una o dos fases del sistema.
Un diagrama de una sola línea se suele utilizar junto con otras simplificaciones de notación, como el sistema por unidad .
Una ventaja secundaria de utilizar un diagrama unifilar es que el diagrama más simple deja más espacio para incluir información no eléctrica, como información económica .
Sistemas desequilibrados
Al utilizar el método de componentes simétricas , se generan diagramas unifilares independientes para cada uno de los sistemas de secuencia positiva, negativa y cero. Esto simplifica el análisis de las condiciones de desequilibrio en un sistema polifásico. En los diagramas se identifican los elementos con impedancias diferentes para las distintas secuencias de fase . Por ejemplo, un generador generalmente tendrá impedancias diferentes para las secuencias positiva y negativa, y ciertas conexiones de los devanados de un transformador bloquean las corrientes de secuencia cero. El sistema desequilibrado se puede representar mediante tres diagramas unifilares para cada secuencia, interconectados para mostrar cómo se suman los componentes desequilibrados en cada parte del sistema.
Véase también
Referencias
- 1 2 Oliver 1991 , pág. 38.
- 1 2 McAvinew, Thomas; Mulley, Raymond (2004), Documentación de sistemas de control , ISA, pág. 165, ISBN 1-55617-896-4
- ↑ Meier 2006 , pág. 197.
- ↑ Mukhtar Ahmad (2013). Estimación del estado del sistema eléctrico . Artech House. pág. 166. ISBN 978-1-60807-511-9OCLC 1259189630
- ↑ KR Padiyar; Anil M. Kulkarni (4 de febrero de 2019). Dinámica y control de la transmisión eléctrica y las microrredes . John Wiley & Sons. pág. 12. ISBN 978-1-119-17338-0OCLC 1043202630 .
- ↑ Dagle, Jeff (30 de mayo de 2018). «Importancia de la tecnología de sincrofasores en la gestión de la red eléctrica». Electrónica de potencia y sistemas de potencia . Springer International Publishing. págs. 1–11 . doi : 10.1007/978-3-319-89378-5_1 . eISSN 2196-3193 . ISBN 978-3-319-89377-8ISSN 2196-3185 . S2CID 115678159 .
- ↑ Guile, AE; Paterson, W. (1977), Sistemas de energía eléctrica (2.ª ed.), Pergamon, pág. 4, ISBN 0-08-021729-X
- ↑ S. Ramar; S. Kuruseelan (25 de marzo de 2013). Análisis de sistemas de potencia . PHI Learning Pvt. Ltd. pág. 8. ISBN 9788120347335OCLC 1026831292
- ↑ Tleis, Nasser (2008), Power System Modelling and Fault Analysis , Elsevier, p. 28, ISBN 978-0-7506-8074-5
Fuentes
- Oliver, Kenneth G. (1991). "Diagramas de un solo cable" . Electricidad industrial básica: Manual de capacitación y mantenimiento . Industrial Press Inc. págs. 38–41 . ISBN 978-0-8311-3006-0OCLC 1000410657
- Meier, Alexandra von (30 de junio de 2006). Sistemas de energía eléctrica: una introducción conceptual . John Wiley & Sons. pág. 197. ISBN 978-0-470-03640-2OCLC 1039149555
- Distribución de energía eléctrica
- Diagramas
