Redes de Distribución

EVALUACION DE SET

1000KVA

REDES

2014

STRAMANÁ, ANGEL EDGARDO

EVALUACION DE SET 1000KVA

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Contenido DATOS .................................................................................................................................3

1-Corrientes de Cortocircuito ................................................................................................4

Selección de conductores..................................................................................................5

Selección Cables de MT Tramo 5km (13,2 KV) .................................................................6

Selección Cables de MT Tramo 20m (13,2 KV) .................................................................8

Selección Cables 50m de BT (0,4 kV)...............................................................................9

Verificación de la caída de tensión ................................................................................... 12

Caída de tensión cables de MT Tramo 5 km (13,2 KV) .................................................... 12

Caída de tensión cables de MT Tramo 20m (13,2 KV) .................................................... 12

Caída de tensión cables de BT (0,4 kV).......................................................................... 12

Flujo de Carga-Datos de entrada...................................................................................... 13

Flujo de Carga-Salida de datos ......................................................................................... 15

CALCULO DE CORTOCIRCUITO ............................................................................................. 15

Circuitos equivalentes de secuencia positiva, negativa y homopolar .................................. 19

FUSIBLES............................................................................................................................ 20

INTERRUPTORES................................................................................................................. 24

Selección de interruptor de baja tensión .......................................................................... 24

DESCARGADORES ............................................................................................................... 25

Calculo de la corriente nominal del descargador ........................................................... 26

Impedancia de la línea................................................................................................. 26

Metodo de los 3 puntos .................................................................................................. 27

Distancia máxima de protección ...................................................................................... 27

CONCLUSIONES .............................................................................................................. 29

TRANSFORMADOR DE INTENCIDAD TI ................................................................................. 30

Generalidades ................................................................................................................ 30

Definiciones ................................................................................................................... 31

Selección del TI de Medición 13.2 kV ............................................................................... 33

Verificación del TI a la corriente térmica. ...................................................................... 33

Verificación del TI a la corriente dinámica..................................................................... 34

Selección del TI de Protección 13.2 kV ............................................................................. 37

Selección del TI de Medición de la Puesta a Tierra del Transformador................................ 39


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Selección del TI de Medición 380 V .................................................................................. 41

Verificación del TI a la corriente térmica. ...................................................................... 41

Verificación del TI a la corriente dinámica..................................................................... 41

Selección del TI de Protección 380 V ................................................................................ 43

PUESTA A TIERRA SET – NEUTRO ......................................................................................... 48

PUESTA A TIERRA SET – DESCARGADORES ........................................................................... 52


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REDES DE DISTRIBUCIÓN: EVALUACIÓN PARCIAL SET GRUPOS IMPARES

TEMA A APROBO/DESAPROBO FECHA ALUMNO

DATOS

Se tiene un alimentador de 13,2 kV que suministra energía a una SE 1000KVA tipo intemperie

-0,231KV; ucc=4%; con dos acometidas en MT aérea y dos salidas subterráneas en BT hacia el tablero de distribución principal. Medición y protección en MT para cada transformador y protección para el tablero principal de distribución. 1. Determinar la corriente de corto circuito tanto en MT como en BT, monofásica y trifásica en bornes del transformador (aguas abajo, aguas arriba y en barra de la acometida): a. Red equivalente – Adoptar valores de S”kp-3f en el nivel de 13,2 kV. El valor monofásico se indica en el punto siguiente.

b. Alimentador de 13,2 kV – Longitud 5 km – Estimar sección conductor LMT – Posee en su extremo inicial un reactor de Línea que limita la I”kp-1f = 100 + N° grupo x 4 = Amperes. Modelar en el estudio de cortocircuito.

c. Valores bases: Sbase = 500 kVA.

d. Circuitos equivalente de secuencia positiva, negativa y homopolar e. Cálculo de las corrientes de corto circuito aguas abajo de los transformadores

f. Cálculo de las corrientes de corto circuito (en barras) aguas arriba de los transformadores

g. Selección de celdas de protección 2. Selección de los seccionadores fusibles aguas arriba de los transformadores de potencia y los interruptores aguas abajo de los mismos.

3. Selección de los descargadores de sobretensión para la SET lado 13,2 kV.

4. Selección de los transformadores de corriente TI y de voltaje TV para medición y protección en 13.2 kV y en 380 V. Ubicar un TI en el neutro del transformador de potencia.

descargadores de sobre tensión, neutro y puesta a tierra de seguridad.

6. La carga en el tablero principal es del 80% de la capacidad de los tres transformadores. El 50% es carga estática (alumbrado, computadoras, etc.). El otro 50% es carga motórica. Modelar un motor equivalente en el programa de flujo de carga y de cortocircuito.

7. Distancias entre transformadores y tableros estimarla.


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1-Corrientes de Cortocircuito Esquema de Línea y SET

a. Red equivalente – Adoptar valores de S”kp-3f en el nivel de 13,2 kV. El valor monofásico se indica en el punto siguiente.

Se adopta para el cálculo:

b. Alimentador de 13,2 kV – Longitud 5 km – Estimar sección conductor Línea Aérea de Media Tensión – Posee en su extremo inicial un reactor de Línea que limita la I”kp-1f = 100 + N° grupo x 4 = Amperes. Modelar en el estudio de cortocircuito.

Teniendo en cuenta que los niveles de cortocircuito monofásico (I”kp1F) oscilarán entre

100 A y 200 A, aproximadamente, podemos estimar S”kp1F como:

√

√

c. Valores bases: Sbase = 500 kVA.

Los demás valores base se calculan mediante las fórmulas:

√


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( )

Para la zona de Media Tensión se obtienen los siguientes valores:

Sbase 0,5 MVA

Ubase 13,2 KV

Ibase 43,73 A

Zbase 348,48 Ω

Ybase 0,00286 S

Para la zona de Baja Tensión se obtienen los siguientes valores:

Sbase 0,5 MVA

Ubase 0,4 KV

Ibase 759 A

Zbase 0,288 Ω

Ybase 3,472 S

Selección de conductores

En los cálculos siguientes se utilizaran las tablas de valores de cables PIRELLI anexadas en un

archivo de Excel llamado “skin.xls” en donde además se encuentran modificados los valores

para obtener las resistencias y reactancias en ca. Para el mismo se utilizaron las siguientes

fórmulas:

Resistencia:

( ) ( ) ( )

Dónde:

Rcc(T0)= Resistencia del catálogo a 20º C

Rcc(T1)= Resistencia de trabajo a 75º C = Coeficiente de variacion con la temperatura. ⁄

Con el fin de determinar la resistencia en corriente alterna se afecta el valor encontrado

anterior por un factor que tiene en cuenta el efecto skin del cable


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( ) ( )

K=1,00086 (Obtenido de la planilla de cálculo “skin.xls” antes mencionada).

Reactancia inductiva:

( ) ( ⁄ ) Fórmula de Fuchs

Dónde:

f: frecuencia (50Hz)

Dm: distancia media geométrica entre conductores

√

(Norma AEA)

√

RMG: radio medio geométrico.

⁄ Fuchs (pág. 299)

Susceptancia:

( )

⁄

Fórmula de Fuchs

Selección Cables de MT Tramo 5km (13,2 KV)

En este caso ocupa una tensión primaria de 13,2 kV y una potencia de 1000 kVA; por lo tanto la

corriente es:


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√

Aplicando a este valor un factor de 0,8 el cual tiene en cuenta los diversos factores que afectan

la corriente del conductor se tiene:

De catálogo PIRELLI se selecciona, para cada fase, un cable PIRALAC AASR AL/A c 500 kV –

Unipolar – Sección 50 mm2 – Corriente admisible 195 A


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Resultados:

Selección Cables de MT Tramo 20m (13,2 KV)

En este caso ocupa una tensión primaria de 13,2 kV y una potencia de 500 kVA; por lo tanto la

corriente es:

√

En nuestro caso el conductor hace su ingreso al trafo en forma aérea, además estimamos que

por la corta distancia prácticamente se puede utilizar el mismo conductor del alimentador.

La resistencia es la misma, que en el caso anterior, lo único que debemos calcular nuevamente

es la inductancia de la línea en ese tramo, consideraremos que la disposición de los

conductores es de los 3 conductores separados por una distancia de 275 mm, que es la

distancia entre las cerámica de los aisladores de los bornes del transformador.

Utilizando la tabla de skin.exe y la formula de Fuch determinamos


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Resultados:

Selección Cables 50m de BT (0,4 kV)

En este caso ocupa una tensión primaria de 0.38 kV y una potencia de 500 kVA; por lo tanto la

corriente es:

√

Se selecciona un conductor tetrapolar de la empresa prysmian del tipo sintenax valio según el

siguiente catalogo:


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Para nuestro caso utilizaremos cables unipolares, dado que considerando la corriente

admisible del conductor unipolar simplemente enterrado tenemos un ampasity de 457 Amp, lo

que deriva en la utilización de 3 conductores de esta sección por fase.

Optamos por una distribución en la cual no vayan los tres conductores de la misma fase juntos,

evitando esfuerzos electrodinámicos entre los mismos.


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Resultados:

Verificación de la caída de tensión

Para los cálculos se utilizaron las siguientes formulas:

( ⁄ ⁄ )

Caída de tensión cables de MT Tramo 5 km (13,2 KV)

√ ( ( ) ( ))

Con lo que tenemos una caída de tensión del 2.48% aproximadamente

Caída de tensión cables de MT Tramo 20m (13,2 KV)

√ ( ( ) ( ))

Con lo que tenemos una caída de tensión del 0.01% aproximadamente por lo que tenemos una

caída de tensión total acumulada aproximadamente del 2.49%, inferior al 3% recomendado,

por lo que los conductores verifican.

Caída de tensión cables de BT (0,4 kV)

√ ( ( ) ( ))

Con lo que tenemos una caída de tensión del 0,9% aproximadamente.


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Flujo de Carga-Datos de entrada


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Flujo de Carga-Salida de datos

Lo que nos permite visualizar que los conductor más afectado se encuentra con una carga del

46% aproximadamente y los trasformadores tienen una carga total de 82.1%.

También podemos ver que la caída de tensión es admisible ya que se encuentra en 0,01%

menor al 3% dado por norma.

CALCULO DE CORTOCIRCUITO Dado de que se trata de dos trafos de idénticas características, optamos por hacer 2 zonas en

vez de 3 como seria lo correcto. A fines prácticos el cálculo es más simplificado y los valores

obtenidos son correctos.


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Ub = 13,2 kV

Un = 13,2 kV

Sb = 0,50 MVA

Sn = 0,50 MVA

S``kp3f = 500 MVA

S``kp1f = 2,92 kVA

= 4 %

Ub BT = 0,4 kV


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Circuitos equivalentes de secuencia positiva, negativa y homopolar

Los cálculos de cortocircuito se realizara con el programa EVARISTO dado en la cátedra donde

se muestra la entrada y la salida, se adjunta los archivos de la carga de datos “Corto5001.exe”

y el de los resultados “Datos corto 500.exe”.


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FUSIBLES

2. Selección de los seccionadores fusibles aguas arriba de los transformadores de potencia y los interruptores aguas abajo de los mismos.

Para la selección de fusible utilizamos el Catalogo de Reproel SA, el cual nos sugiere el fusible a utilizar en función del transformador instalado. De la siguiente tabla ingresando con la potencia del transformador obtenemos la corriente nominal del fusible a utilizar en la parte de media tensión.


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Para nuestro caso la corriente nominal del fusible es de 32 A. El catalogo nos indica que para Transformadores de distribución Se aconseja el empleo de fusible del tipo Propósito General, con una corriente no menor a 1,6 veces la del transformador. De la siguiente tabla seleccionamos el fusible. CODIGO FH45132032


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INTERRUPTORES

Selección de interruptor de baja tensión

Para la selección del interruptor utilizamos el catálogo de ABB interruptores T Max.

Los interruptores a seleccionar se encuentran colocados en las barras de baja tensión a la salida de los transformadores, y también colocamos un interruptor entre las dos barras de baja tensión para poner los dos transformadores en paralelo, en el caso de que falle uno de los transformadores y queramos alimentar por la otra rama. Es decir que necesitaremos 3 interruptores en total.

Nuestro calculo lo basaremos para la corriente de corto más desfavorable, que se da en la

barra del motor.

Los datos más relevantes para la selección del interruptor son:

Inominal = 759 A

Icc= 14 KA De la misma seleccionamos un Interruptor Tmax T6 - N - 20


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DESCARGADORES 3. Selección de los descargadores de sobretensión para la SET lado 13,2 kV.

Los descargadores son utilizados para descargas atmosféricas y algunas sobretensiones de

maniobra de µs de duración. NO son utilizados para cortocircuitos. Sin embargo es necesario

un estudio de corto para que no actúe el descargador en caso de presentarse una falla en la

línea.

Para su selección empleamos el siguiente cálculo:

K1=factor de seguridad= 1 a 1,1 => 1,05.

K2 depende si es SET o una máquina rotante= 2

m= cifra de puesta a tierra 3

km

K= coeficiente PAT= fLINEArms

rms

U

xU )(max

K, lo obtenemos del programa de corto: para falla monofásica se tiene en cuenta el valor más

alto de la tensión p.u. en barras

Se obtiene finalmente:

K=1,697

√

√


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Del Catálogo POLIM-S..N adoptamos un descargador tipo 14 con una Ur de 17,5Kv.

Wave 8/20 us: se adopta 42 KVc (LPL)

Wave 30/60 us: 34,5kVc (SPL) – corresponde a 500 A

Calculo de la corriente nominal del descargador

Se plantea la siguiente hipótesis: La descarga atmosférica se produce en los bornes del trafo,

siendo esta la condición más desfavorable para el descargador

Impedancia de la línea

√

√

√

Finalmente

( )


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Se adopta comercialmente:

Metodo de los 3 puntos

( )

Distancia máxima de protección

(Línea aérea)

√ (

)


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De la IEEE C62.22 se adoptan los siguientes valores:

(TIPO DE DESCARGADOR)

Se adopta:

Obtenemos

Luego:


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Obtenemos

Finalmente:

CONCLUSIONES

Se colocaran descargadores a 1m de los bornes de los transformadores de potencia.

Los mismos deberán tener una Und = 17,5 [kV].

La corriente de descarga calculada es de 0,65 [kA]. Se adoptan descargadores con una

corriente de descarga de 10 [kA].

La distancia maxima que puede haber entre los bornes del transformador de potencia

y el punto P1 donde se conectara el cable que baja a los descargadores asociados, es

de 39,9 [m]. La distancia adoptada entre el punto de conexion P1 y el terminal del

descargador es de 1 [m] y la distancia adoptada entre el terminal del descargador y

tierra es de 3[m].

Observando los resultados del Método de los Tres Puntos se verifica que los márgenes

de protección son adecuados.

4. Selección de los transformadores de corriente TI y de voltaje TV para medición y protección en 13.2 kV y en 380 V. Ubicar un TI en el neutro del transformador de potencia.


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TRANSFORMADOR DE INTENCIDAD TI

Generalidades

Siempre que se desea conocer intensidades de corriente elevadas en baja tensión (mayor de 50 Amperes) o de cualquier valor en circuitos de media o alta tensión, los distintos instrumentos se conectan en serie a través de un T.I.

Los T.I. pueden ser utilizados para 2 fines:

1. TI de medición.

Cuando en el secundario están conectadas las bobinas amperométricas de distintos

instrumentos de medida. En condiciones normales tendremos siempre las lecturas

correspondientes a los parámetros que interesan para el control.

Clases de precisión (IEC 185): 0,1 - 0,2 - 0,5 - 1 - 2 - 3 – 5

Factor de seguridad o coeficiente de sobre intensidad (n): afecta a la corriente nominal, indicando la máxima corriente que puede soportar el transformador sin producirse la saturación del núcleo ferromagnético. Su valor no está normalizado, se pacta con el fabricante, generalmente para medición n<5 (n=Icc/Inp).

2. TI de protección.

Cuando su secundario alimenta las bobinas de relés que actúan sólo en condiciones de falla, es decir anormales. El relé es un dispositivo que detecta una falla y emite una señal para sacar de servicio una máquina o elemento que corresponde.

Clases de precisión (IEC 185): 5P y 10P donde P indica protección

Factor de seguridad o coeficiente de sobreintensidad (n): afecta a la corriente nominal, indicando la máxima corriente que puede soportar el transformador sin producirse la saturación del núcleo ferromagnético. Su valor no está normalizado, se pacta con el fabricante, generalmente para protección n<20 (n=Icc/Inp)

n: 10 - 20 - 30 - 40 los dos últimos valores se usan en casos especiales donde los niveles de cortocircuito son muy elevados.

Tipos de transformadores de protección:

TPS: son los modelos tradicionales especificados en la IEC 185.

TPX -TPY - TPZ: son modelos cuya aplicación está asociada a la utilización de un tipo

específico de relé. La selección de estos modelos es muy compleja y su fabricación es a pedido,

estos modelos están especificados en la IEC 44-1.


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Definiciones

• Corriente de cortocircuito térmica nominal ( Ith ,según IEC 185)

Es el valor eficaz de corriente primaria que el transformador puede soportar durante un segundo, con el secundario cortocircuitado, sin sufrir daños.

Generalmente Ith = 80 a 120.In (para BT y MT) y 60.In (para tensiones mayores de 69kV)

• Corriente dinámica nominal ( Idyn según IEC 185)

Es el valor cresta de corriente primaria que‚ el transformador puede soportar sin sufrir daños eléctricos o mecánicos por efecto de las fuerzas electromagnéticas que aparecen en él, estando el secundario en cortocircuito.

El valor normal de Idyn = 2,5.Ith

• Clase de precisión (según IEC 185)

Designación aplicada a transformador de corriente en el cual los errores se mantienen entre los límites especificados para las condiciones de uso especificadas.

Según catálogo "Circutor": La clase nos indica el error máximo que puede tener el transformador cuando da una potencia igual o inferior a la potencia de precisión de esa clase.

• Burden (Carga) (según IEC 185)

Es la impedancia del circuito secundario expresada en ohms y factor de potencia.

Generalmente se expresa como una potencia aparente en VA, absorbida por el secundario, para un factor de potencia indicado y al valor nominal de corriente del secundario.

Los valores de salida standard son:

2,5 - 5 - 10 - 15 - 20 - 30 - 50 - 60 - 75 - 100 - 200 VA. Valores mayores se deben seleccionar según su necesidad.

• Burden de precisión (según IEC 185)

Valor de la carga en el cual se basan las condiciones de precisión

• Potencia de precisión (según IEC 185)

Potencia aparente (en VA con un factor de potencia especificado) que el transformador puede

suministrar al circuito secundario con el valor nominal de corriente secundaria y conectado a la

carga de precisión.


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• Niveles de aislación

Se seleccionarán según sea el nivel máximo de tensión del sistema:

Tabla 1 A (basada en valores de uso corriente en un grupo de países europeos)

• Especificaciones técnicas

Valores normales de corriente en Amperes en el primario (según IEC 185):

10 - 12.5 - 15 - 20 - 25 - 30 - 40 - 50 - 60 - 75 y sus múltiplos y submúltiplos decimales. Se prefieren los valores subrayados.

Valores normales de corriente en Amperes en el secundario (según IEC 185): 1, 2 y 5; pero se prefiere el valor 5.

Ejemplos: 1000/5 (simple Núcleo) 1000/5-5-5 (triple núcleo) 1000/1 (simple núcleo) 1000/1-1-1 (triple núcleo) 500 - 400 - 200 -100/1 (múltiple relación en el primario)

Tabla I B (basada en valores de uso corriente en U.S.A. y Canadá)

Tensión máxima del sistema [KVrms]

Tensión resistida durante 1 minuto EFI

[KVrms]

Tensión resistida al impulso

BIL [KVcresta]

0.6 1.2 2.4 3.6 7.2 12

17.5 24 36 52

72.5

3 6

11 16 22 28 38 50 70 95

140

- - -

45 60 75 95

125 170 250 325


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Selección del TI de Medición 13.2 kV

Nivel de aislación necesario: 38 kV (según IEC 185, max. tensión entre fases)

Corriente nominal en el primario:

In1=30 a 50A

√

InST2=1 a 5 A, Seleccionaremos 5ª

Verificación del TI a la corriente térmica.

La corriente térmica puede alcanzar valores de 60 a 120 veces la corriente nominal para un nivel de tensión de 13,2 kV. Adopto 100, por lo que:

Del cálculo de cortocircuito se tiene que Nivel de Corto: Éste lo sacamos de la salida del programa de Corto (Evaristo)

Nivel de Corto= = 85,099 pu x 21,87 = 1861,12 A = 1,861 kA

Tensión máxima del sistema [KVrms]

Tensión resistida durante 1 minuto EFI

[KVrms]

Tensión resistida al impulso

BIL [KVcresta]

Hasta 500KVA

Mas de 500 KVA

0.6 1.2 2.75 5.5 9.52 15.5 25.8 38

43.3 72.5

4 10 15 19 26 34 50 70 95 140

10 30 45 60 75 95 150 200 250 350

10 30 60 75 95 110 150 200 250 350


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Como:

2,19kA > 1,861kA

Verificación del TI a la corriente dinámica

La corriente dinámica puede alcanzar valores de 2,5 veces la corriente térmica.

Del cálculo de cortocircuito:

Elegimos el inmediato superior y aquel que verifique a corriente admisible como corriente de

corto dinámica y térmica.

Corriente nominal primario TI:

Corriente nominal secundario TI:

Relación transformación:

Longitud del conductor: (del TI al lugar de comando)

Máxima tensión admisible del sistema:

Se colocará un TI por cada fase, doble núcleo, medición - medición.


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Sección del conductor de conexionado, establecido por ET 104 de EDEMSA como minimo debe

tener una sección de:

El consumo que tendrá el TI es la suma de la potencia consumida por el cable de conexión, más la potencia consumida por los instrumentos de medición. Para grandes distancias, en los TI suele predominar el consumo del cable. Resistencia del conductor: conocemos la (resistencia del conductor en corriente alterna a

80 ºC) pero no conocemos el valor de la corriente real que circula por el conductor.

⁄ (Cable IMSA Comander CF - )

⁄

Consideramos la corriente máxima del secundario del TI:

El consumo debido al conductor vale: (

)

El consumo total del instrumento vale:

El consumo total del TI vale:


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Para la selección del TI, a este valor de potencia lo afectamos de un coeficiente de seguridad:

Seleccionamos un transformador de intensidad (TI) de TAIT 12,5 VA, ya que no tenemos la

certeza que el consumo de los instrumentos no se incrementará o la ubicación de éstos no se

modificará en la ejecución del proyecto o con el transcurso del tiempo. Considerando que la

clase del TI se mantiene entre el 20 y el 100% de la carga, el mismo trabajará a un 50% de su

capacidad.

El TI seleccionado según IEC será:

TI medición 30/5A

12,5 VA Clase 0,5


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Selección del TI de Protección 13.2 kV

Las fórmulas y criterios utilizados para la selección de la potencia nominal de los TC’s son:

Consumo interno del TC SI = VA (dato fabricante ó valores de referencia). = 0,1VA

Consumo de la carga SC = VA (dato fabricante de la protección)

Consumo de los conductores (

) ( )

Consumo Total Cargas S = SC + SP = VA


)



IEC 60044.1 / IEC 60044.6 T1: Constante de tiempo del circuito primario

Rth(pu) + j Xth(pu) Equivalente de Thevenin en el punto de localización del TC.

T2: Constante de tiempo del circuito secundario del TC. Se obtiene de datos del fabricante,

luego de construido. En la primera etapa de cálculo se obtiene de CT’s de referencia de obras

similares.

Faper: Factor de la componente aperiódica.

Faper = 1, se tiene onda aperiódica plena.

Faper = 0, no existe componente de corriente continua y el cortocircuito resulta

simétrico. Caso para seleccionar los TC’s. [10]

Kss: Relación entre la corriente de cortocircuito simétrica en el punto de ubicación del TC y la

corriente primaria nominal del TC.

Ktmax: Factor de dimensionamiento transitorio máximo.

Fn: Frecuencia nominal del sistema: 50 Hz

SEX Burden (o potencia nominal normalizadas): 2,5 – 5 – 10 –12,5 -15 -30 VA etc.

FS = Kad * Kss * (SI + SC + SP) / ( SI + SEX) ≤ FSnominal

Kad = Faper * ( Ktmax -1 ) + 1

Faper = 0,3


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Xth = 0,00928 pu Rth = 0,0075 pu

=2 x fn = 2x 50 = 314,15

( )

( )

In1 = 30 A

( )

T2= 5 a 10 segundos, adoptamos 5segundos

(

)(

( )

)

SEX = 2,5-5-10-12,5-20-25-30-50-60-75, adoptamos 60 SI= 15 a 20 VA adoptamos 15 SC= 0,1 VA SP = 2,85 VA

( )

Se colocará un TI por cada fase, de la firma TAIT modelo JRE

TI Protección 30/5A

60 VA Clase 0,5


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Selección del TI de Medición de la Puesta a Tierra del Transformador

La primer hipótesis es: In1=0 en funcionamiento Normal

Se considera de 80 a 100% de In1 dado por el programa de Corto

In1 = 1000A

( )


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Fn: Frecuencia nominal del sistema


Faper = 0,3

Xth = 0,00928 pu

Rth = 0,0075 pu

=2 x fn = 2x 50 = 314,15

( )

( )

In1 = 30 A

( )


(

)(

( )

)

SEX = 2,5-5-10-12,5-20-25-30-50-60-75, adoptamos 2,5

SI= 15 a 20 VA adoptamos 15

SC= 0,1 VA

SP = 2,85 VA

( )

Se colocará un TI por cada fase, de la firma TAIT


2,5 VA Clase 0,5


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Selección del TI de Medición 380 V

Nivel de aislación necesario: 38 kV (según IEC 185, max. tensión entre fases)

Corriente nominal en el secundario:

√

Verificación del TI a la corriente térmica.

La corriente térmica puede alcanzar valores de 60 a 120 veces la corriente nominal para un nivel de tensión de 13,2 kV. Adopto 100, por lo que:

Del cálculo de cortocircuito se tiene que Nivel de Corto: Éste lo sacamos de la salida del programa de Corto (Evaristo)

Nivel de Corto= = 18,35 pu x 759,67 = 14 kA

Como: 75,97kA > 14 kA -- Verifica

Verificación del TI a la corriente dinámica

La corriente dinámica puede alcanzar valores de 2,5 veces la corriente térmica.

Del cálculo de cortocircuito (Evaristo):


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Conductor del conexionado del TI

La sección minima de este conductor es 4mm2. Por lo tanto selecciono un cable

IMPSA Comander CF de Sn = 4mm2 y R70º = 5,72

Potencia nominal del TI:

A este valor de potencia lo afectamos de un coeficiente de seguridad:

Por lo tanto la potencia nominal o Burden del TI debe ser de:

Clase de precisión La norma Edemsa establece una protección clase=0,5 para medición.

Características del TI seleccionado


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Sección del conductor de conexionado, establecido por ET 104 de EDEMSA:

Selección del TI de Protección 380 V

Las fórmulas y criterios utilizados para la selección de la potencia nominal de los TC’s son:

Consumo interno del TC SI = VA (dato fabricante ó valores de referencia). = 0,1VA

Consumo de la carga SC = VA (dato fabricante de la protección)

Consumo de los conductores (

) ( )

Consumo Total Cargas S = SC + SP = VA

TI Medición

1000/5 A

10VA 0,5 n<=5


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)



IEC 60044.1 / IEC 60044.6 T1: Constante de tiempo del circuito primario

Rth(pu) + j Xth(pu) Equivalente de Thevenin en el punto de localización del TC.

T2: Constante de tiempo del circuito secundario del TC. Se obtiene de datos del fabricante,

luego de construido. En la primera etapa de cálculo se obtiene de CT’s de referencia de obras

similares.

Faper: Factor de la componente aperiódica.

Faper = 1, se tiene onda aperiódica plena.

Faper = 0, no existe componente de corriente continua y el cortocircuito resulta

simétrico. Caso para seleccionar los TC’s. [10]

Kss: Relación entre la corriente de cortocircuito simétrica en el punto de ubicación de l TC y la

corriente primaria nominal del TC.

Ktmax: Factor de dimensionamiento transitorio máximo.

Fn: Frecuencia nominal del sistema: 50 Hz

SEX Burden (o potencia nominal normalizadas): 2,5 – 5 – 10 –12,5 -15 -30 VA etc.

FS = Kad * Kss * (SI + SC + SP) / ( SI + SEX) ≤ FSnominal


Faper = 0,3

Xth = 0,04971 pu


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Rth = 0,02121 pu

=2 x fn = 2x 50 = 314,15

( )

( )

In1 = 1 kA

( )


(

)(

( )

)

SEX = 2,5-5-10-12,5-20-25-30-50-60-75, adoptamos 20

SI= 15 a 20 VA adoptamos 15

SC= 0,1 VA

SP = 2,85 VA

( )

Se colocará un TI por cada fase, de la firma TAIT modelo JRE


20 VA Clase 0,5


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TRANSFORMADORES DE TENSION TV


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Datos característicos

BIL= 125 KV EFI= 50 KV F= 50 hz Clase: 0,2 Burden: 20 VA

PUESTA A TIERRA SET – NEUTRO

5. Proyectar y calcular la malla de puesta a tierra (resistividad del terreno = 120 Ω. m) para los descargadores de sobre tensión, neutro y puesta a tierra de seguridad.


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PUESTA A TIERRA SET – DESCARGADORES


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6. La carga en el tablero principal es del 80% de la capacidad de los dos transformadores. El 50% es carga estática (alumbrado, computadoras, etc.). El otro 50% es carga motórica. Modelar un motor equivalente en el programa de flujo de carga y de cortocircuito.

Este se realizó en el punto 1 ya que era necesario para realizar la selección y la verificación de los conductores como asi también para poder correr los programas FLOW y EVARISTO.

7. Distancias entre transformadores y tableros estimarlas. Valores adoptados en el punto 1 ya que se utilizaron para calcular la caída de tensión en los conductores como así también para los valores con los que ingresamos en el software.

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