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8/17/2019 Calculo de Barras en Subestaciones de Alta Tension - Copia (1)
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONES PRIMARIAS
8/17/2019 Calculo de Barras en Subestaciones de Alta Tension - Copia (1)
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
METODOLOGÍA PARA CÁLCULO DE LA CAPACIDAD TÉRMICA
EN BARRAS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASSe describirán las metodologías para el cálculo de la capacidad térmica en
las barras de las subestaciones eléctricas que constituyen los patios de la
subestación primaria de 115 kv.
Las normas que se utilizan como reerencia para el desarrollo de dic!as
metodologías son las siguientes"# $%%% Std &'5 (1))*+ ,Guide for desing of substations Rigid-Bus
Structures- 15/.
# $%%% Std 0* (1))+ ,2alculating t!e current#temperature relations!ip o
bare over!ead conductors- 3)/.
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
Objetivo del cálculo de la capacidad térmica en barras
de subestaciones eléctricasEl cálculo de la capacidad térmica es obtener las magnitudesde las corrientes que manejarán las barras de la subestacióna diseñar con el fn de determinar si violan sus capacidadestérmicas, tomando en consideración bajo qué condiciones deoperación estará sometida dicha subestación.
los procedimientos e4presados por las dos normas que se estudiarán en ésta presentación son similares desde un punto de vista general no así desde el punto de
vista de variables y constante a utilizar. 6ara visualizar el procedimiento macro a
seguir para determinar la capacidad térmica en barras de subestaciones7 ya sean
le4ibles o rígidas7 se puede ver el diagrama de lu8o de la igura
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
Diagrama de fluj !ara "#l"ul de "a!a"idad $%rmi"a e& 'arra(
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
Las condiciones de operación se deben defnir en
base al arreglo de barras de la subestación, ascomo la consideración de la potencia que manejarála misma, de ésta !orma se establecen las corrientesnominales " de sobrecarga en el sistema. #e deberádisponer el dato de la resistencia de la barra$ en elcaso de tener el dato de la resistencia %& el e!ectopelicular está considerado dentro de la misma, encaso contrario es necesario aplicar !actores decorrección por e!ecto Skin para poder obtener lacapacidad térmica de las barras.
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
&apacidad térmica de conductores 'rgidos(seg)n *EEE #td +- /-0
La metodología para cálculos de capacidad térmica propuesta por la $%%% Std &'5 15/
aplica 9nicamente para barras rígidas. Su ormulación para éste cálculo es la ecuación
: continuación se describirá el desarrollo de las potencias empleadas en la ecuación
tomando en cuenta que7 el procedimiento y el uso de sus constantes
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
1otencia absorbida por insolación2
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
P$e&"ia !erdida !r "&)e""i*&+
La norma $%%% Std &'5 15/ propone
dierentes metodologías para el caso de
coniguraciones
de barras planas o tubulares. 6ara el caso
más com9n (barras tubulares+ la ormulación
es la siguiente"
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
;onde"
# ,T+ e( la difere&"ia de $em!era$ura e&$re la (u!erfi"ie del "&du"$r - el am'ie&$e./ 0C12
3 d+ di#me$r de la 'arra. /i&12
3 %+ #rea de la (u!erfi"ie del "&du"$r. /!ulgada( "uadrada( !r !ie(12
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
1otencia perdida por radiación2
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
P$e&"ia !erdida !r "&du""i*&
Su )alr e( de(!re"ia'le. la &rma IEEE 456 /761. & e8!re(a frmula"i&e( !ara (u"#l"ul
Ca!a"idad $%rmi"a de "&du"$re( 9fle8i'le(: (eg;& IEEE S$d /?@1
La me$dlga !ara "#l"ul de "a!a"idad $%rmi"a !ara 'arra( fle8i'le( e8!ue($a !r la&rma IEEE S$d /?@12 E& el a&e8 G (e e8!re(a& $da( %($a( e"ua"i&e( de !$e&"ia'aj la me$dlga IEEE /?@12
La( me$dlga( de la( &rma( IEEE S$d /?@1 -- $ra( &rma( (e 'a(a& am'a( e& elu( de la e"ua"i*& de 'ala&"e $%rmi". i&)lu"ra&d la( mi(ma( !$e&"ia( 9I&(la"i*&."&)e""i*& - radia"i*&:2 Se a realiad u&a ada!$a"i*& de la &rma IEEE !ara "a(( de
di(e( de (u'e($a"i&e( ada!$ad( e& la l&ea e"ua$rial
Re"rdem( ue la &rma IEEE S$d e8!re(a u& !r"edimie&$ ;&i"ame&$e !aradi(e de 'arra( fle8i'le( * "&du"$re( $re&ad(2
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
U& da$ i&$ere(a&$e. e( ue la )el"idad del )ie&$ & e($#
i&)lu"rada de&$r de la( e"ua"i&e( de "&)e""i*& de la &rmaIEEE 456 /761.
La &rma IEEE 456 /761 a!li"a ;&i"ame&$e !ara "a(( de di(e(de 'arra( rgida(
Ca!a"idad !r "r$"ir"ui$
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIASC&(idera"i&e( !ara el "#l"ul de la "a!a"idad $%rmi"a de 'arra( e& (u'e($a"i&e(el%"$ri"a(
La( "&di"i&e( am'ie&$ale( e& la &a de A"aju$la (& la( (iguie&$e(
Tem!era$ura Am'ie&$e+ M#8ima F50C. M&ima ?5250C2
3 Al$i$ud+ Me&r a 7555 me$r( ('re el mar2
3 el"idad del ie&$+ M#8ima 775 Hm. M&ima 7= Hm2
3 Barra( fle8i'le(+ ACAR "ali're JCM 75?F2
- Barra( rgida(+ ASA S"edule F5 9FKK:2Re(ul$ad( de la a!li"a"i*& !ara me$dlga !r!ue($a !ara di(e "a!a"idad $%rmi"a( de'arra( e& (u'e($a"i*& ACA 776 H
Para el e($udi del (i($ema de 'arra( fle8i'le(. la em!re(a PDSA e8igi* el u( de u&"&du"$r. !r l "ual !ara el "#l"ul de "a!a"idad $%rmi"a (e $ra'aj* "& l((iguie&$e( )alre( 9)er $a'la:+
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1or ej. 3abla 1ropiedades !sicas " eléctricas del %&%4 5&6
/78
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
La( "rrie&$e( ma&ejada( !r la (u'e($a"i*& (e '$ie&e& "& la
e"ua"i*&
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
Tma&d el !er "a( de !era"i*&. (e $e&dra $da( la( u&idade( de Su'
A"aju$la $ra'aja&d a (u m#8ima "a!a"idad 9de(!a" al$ de ge&era"i*&%!"a (e"a =74 MA:. ue (era la !er "&di"i*& de ('re"arga - ue!r)"ara la( ma-re( "ir"ula"i&e( de "rrie&$e( de&$r de la (u'e($a"i*&
1ara esta potencia se tendrán /-99. %mp o /+. amp
Re(ul$ad( de "a!a"idad $%rmi"a !ara 'arra( fle8i'le( Nrma IEEE
/761
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
La re(i($e&"ia AC de la 'arra $u'ular e& e($udi e& "&di"i&e( de
"&$i&ge&"ia 97750C: e(+
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
L( re(ul$ad( '$e&id( media&$e la a!li"a"i*& de la me$dlga IEEE
456 /761. la "ual e( u&a &rma e(!e"fi"a !ara 'arra( rgida(. demue($raue !ara u&a S"edule F5 F la "a!a"idad de "rrie&$e e& la &a deim!la&$a"i*& de la (u'e($a"i*& (!r$a (i& &i&g;& !r'lema la( "rrie&$e(&mi&ale(. de ('re"arga
El Ca!a"idad de "r$"ir"ui$
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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS
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Existen modelos para el calculo de arras ! estos son los si"uientes#
$% &estin"'ouse(% Re)erencia * Transmission and Distriution Re)erence Boo+%,
-% &estin"'ouse Modi.cado / Inclu!e el e)ecto de insolacion solar0%
1% Re)erencia * Transmission and Distriution Re)erence Boo+%,
2% A3imut' Solar
4% Murra! &% Da5is6 IEEE6 7ol% 896 Mar3o $9:;%
6odelo :estinghouse
Partiendo de la ecuacion "eneral de alance termico para este modelola cual es#
P" = (&r +&c ) ×A
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&alor o 1otencia generado por e!ecto ;oule.
Es el calor "enerado por el propio conductor deido al e)ecto