Capítulo 3 - Subestaciones de Distribución

(1)

Universidad

Universidad NacionalNacional deldel CentroCentro deldel PerúPerú Universidad

Universidad NacionalNacional deldel CentroCentro deldel PerúPerú

Facultad

Facultad dede IngenieríaIngeniería EléctricaEléctrica yy ElectrónicaElectrónica Facultad

Facultad dede IngenieríaIngeniería EléctricaEléctrica yy ElectrónicaElectrónica

Material de Enseñanza

077 077C

C Instalaciones

Instalaciones Eléctricas

Eléctricas

077 077C

C Instalaciones

Instalaciones Eléctricas

Eléctricas

SUBESTACIONES

DE DISTRIBUCIÓN

© 2011 Waldir Astorayme Taipe

wastorayme@hotmail com

[email protected]

(2)

Definición

Es el conjunto de instalaciones para la transformación, medición, protección y/o seccionamiento de la energía eléctrica, que es recibida de una red de distribución primaria (media tensión) y es entregada a un sub‐sistema de distribución secundario, alumbrado público (baja tensión), a otra red de distribución primaria o a usuarios (clientes) alimentados en media o baja tensión desde la subestación de distribución.

(3)

Subestaciones Eléctricas

Clasificación

a) Por su función : Elevadoras primarias.p Reductoras Secundarias. Reductoras primarias. Distribución.

(4)

Subestaciones Eléctricas

Clasificación

b) Por su forma :

(5)

Tipos de Subestaciones

(6)

Subestación Convencional

La subestación de distribución tipo convencional, para d di t ib ió d d d ti d empresas de distribución, puede ser de dos tipos: de superficie en caseta y subterránea en sótano de edificios. La subestación de distribución tipo convencional para una planta industrial tiene el tamaño y el equipamiento de p y q p acuerdo a su necesidad.

Las potencias nominales del transformador de la Las potencias nominales del transformador de la

subestación convencional de 100 y de 160 kVA, son las

recomendadas por los estudios sobre el dimensionamiento recomendadas por los estudios sobre el dimensionamiento óptimo de las subestaciones convencionales para cargas de

(7)

Subestación Convencional

b ó l d f / Figura: Subestación convencional de superficie 10/0,22 kV (desde 50 a 2x630kVA), dimensiones: 7,50 x 5,00 x 3 70 m 6 Celdas de 10kV y 2 transformadores 3,70 m, 6 Celdas de 10kV y 2 transformadores.

(8)

Subestación aérea

Es la subestación de distribución cuyo

i i d l i i ( l i i )

equipamiento es del tipo exterior (a la intemperie) y está instalado sobre el nivel del piso en uno o dos soportes.

Si la subestación aérea está soportada en un poste

( l d d d )

(generalmente de concreto armado pretensado) es tipo monoposte y si está soportada por 2 postes

id í l f l

unidos entre sí por una plataforma en la que se asienta el transformador (generalmente de

d d ) i Bi

(9)

Subestación aérea

En la subestación aérea biposte se instala un biposte se instala un transformador trifásico y en la subestación aérea monoposte subestación aérea monoposte

se instalan 2 ó 3

transformadores monofásicos transformadores monofásicos en conexión trifásica, aunque también podría instalarse un también podría instalarse un transformador trifásico de hasta 100 kVA como máximo hasta 100 kVA como máximo si su peso así lo permite.

(10)

Subestación aérea

(11)

Subestación compacta

Es la subestación de distribución cuyo equipamiento es del tipo exterior (a la intemperie) y tiene un transformador de tipo exterior (a la intemperie) y tiene un transformador de distribución trifásico no convencional denominado transformador compacto, porque tiene los dispositivos dep , p q p protección y maniobra incorporados dentro de la cuba o tanque de aceite dieléctrico.

La subestación compacta es del tipo bóveda si el transformador está instalado en una bóveda de concreto subterránea bajo la vereda de la vía pública y es del tipo

d t l i l t f d tá i t l d b b

pedestal si el transformador está instalado sobre una base de concreto al ras de la superficie del piso en un área libre de terreno de 3x3 m2

(12)

Subestación compacta

(13)

Características Principales

(14)

Componentes Principales

P i i

l

P i i

l

P i i

l

P i i

l

• Transformador

Principales

• Transformador • Seccionadores • Interruptores • Interruptores • Aisladores • Conductores • Conductores • Barras en M.T. y B.T. • Terminales • Terminales • _etc.

(15)

Componentes

S

d i

S

d i

S

d i

S

d i

Secundarias

• Estructura • AlumbradoAlumbrado • Ductos • CercasCercas • Pozo de tierra • Instrumentos deInstrumentos de medición. • etc.etc.

(16)

Dimensionamiento

I E

di d l

I E

di d l

I E

di d l

I E

di d l

I. Estudio de la carga.

1 1 Potencia Instalada

Potencia Instalada

1 1 Potencia Instalada

Potencia Instalada

1 1. Potencia Instalada.

. Potencia Instalada.

1 1. Potencia Instalada.

. Potencia Instalada.

Es la suma Es la suma de todas las cargas las cargas conectadas en una en una planta.

(17)

Dimensionamiento

I E

di d l

I E

di d l

I E

di d l

I E

di d l

2 Máxima Demanda

I. Estudio de la carga.

2. Máxima Demanda.

Es la mayor Es la mayor carga que utiliza una utiliza una instalación en un periodo un periodo determinado.

(18)

Dimensionamiento

II S l

ió d l

t

i d l t

f

d

II S l

ió d l

t

i d l t

f

d

II S l

ió d l

t

i d l t

f

d

II S l

ió d l

t

i d l t

f

d

II. Selección de la potencia del transformador

Factor de potencia potencia promedio. Potencia aparente aparente total.

(19)

Transformador

D

í i

A

i

D

í i

A

i

D

í i

A

i

D

í i

A

i

Datos mínimos: Accesorios:

• Potencia nominal _ó • Potencia nominal. • Tensión de servicio (M T y B T ) • Termómetro. • Conmutador de (M.T. y B.T.). • Frecuencia. • Altura de trabajo tomas. • Tanque que i li l i l d • Altura de trabajo. • Grupo de conexión. • Tipo de refrigeración visualice el nivel de aceite. d ió • Tipo de refrigeración. • Tensión de cortocircuito • Borne de conexión a tierra. cortocircuito. • Pérdidas en el Fe y el • etc.

(20)

Selección de equipos en M.T.

(21)

Tensión de alimentación

Tensión primaria:

10 10 kV

kV..

Tensión primaria:

10 10 kV

kV..

Tensión secundaria:

440V; 380V : Red de fuerza para los motores lé i

eléctricos.

220V : Red de alumbrado tomacorrientes 220V : Red de alumbrado, tomacorrientes,

(22)

Cable alimentador

Los símbolos usados en la designación de los cables alimentadores, según las Normas Técnicas Peruanasg (NTP) son:

N : Conductor de cobre.

NA : Conductor de aluminio.

G : Aislamiento y cubierta de goma.

Y : Aislamiento o cubierta de PVC.

2Y : Cubierta de polietileno reticulado.

S : Pantalla de cobre en un cable unipolar o común en un cable multipolar.

(23)

Cable alimentador

SA : Pantalla de aluminio en un cable unipolar o común en un cable multipolar.

común en un cable multipolar.

SE : Pantalla de cobre sobre cada conductor en un cable multipolar.

cable multipolar.

SEA : Pantalla de aluminio sobre cada conductor en un cable multipolar.

cable multipolar.

C : Conductor concéntrico de cobre.

CE : Conductor concéntrico de cobre sobre cada

CE : Conductor concéntrico de cobre sobre cada conductor en un cable multipolar.

B : Armadura de flejes de acero.

R : Armadura de alambres de acero.

RA : Armadura de alambres de aluminio o aleación.

(24)

Cable alimentador

P

id d d

i

P

id d d

i

P

id d d

i

P

id d d

i

Por capacidad de corriente

C

di i

l

(NTP

C

di i

l

(NTP IEC 60502

IEC 60502 2)

2)

C

di i

l

(NTP

C

di i

l

(NTP IEC 60502

IEC 60502 2)

2)

• Temperatura ambiente

Condiciones normales (NTP

Condiciones normales (NTP‐‐IEC 60502

IEC 60502‐‐2)

2)

Condiciones normales (NTP

Condiciones normales (NTP‐‐IEC 60502

IEC 60502‐‐2)

2)

• Temperatura ambiente Cables al aire: 30 ºC

Cables directamente enterrados o bajo tubo: 20 ºC Cables directamente enterrados o bajo tubo: 20 ºC • Resistividad térmica del suelo : 1,5 K*m/W

• Resistividad térmica de la tubería : 1 2 K*m/W • Resistividad térmica de la tubería : 1,2 K*m/W • Profundidad de tendido : 0,8 m

(25)

Cable alimentador

 Para el cable N2XSY la

temperatura de

operaciónp de este conductor es de 90⁰C y de cortocircuito 250⁰C.

 N2XSY : conductor de cobre con aislamiento de polietileno reticulado, pantalla de cobre y cubierta externa de PVC.

(26)

Cable alimentador

(27)

Cable alimentador

(28)

Capacidad de corriente

• Asumiendo una potencia nominal de 1 600 kVA (Dos trafos de 800 kVA)

( )

• Conductor tripolar N2XSY directamente enterrado. • Profundidad de tendido: 1m

• Resistividad térmica del terreno: 2 K*m/W • Temperatura del aire: 35 °C

(29)

Capacidad de corriente

De acuerdo a la tabla B.6 y considerando que el conductor N2XSY presenta una armadura de cobre tenemos:

Factores de corrección

 Por temperatura del aire (Fta) : 0,96 (Tabla B10).

 Por temperatura del terreno (Ftt) : 0,93 (Tabla B11).

 Por profundidad de tendido (Fpt) : 0,98 (Tabla B12).

(30)

Capacidad de corriente

**Luego : Fc = 0,960,930,98*0,91**

Fc = 0 796

Fc = 0,796

Entonces : Entonces : • Idiseño =129*0,796 = 102,68 A (3x25 mm2), , ( ) • Idiseño =154*0,796 = 122,58 A (3x35 mm2)

En ambos casos: Idiseño>Icable, por lo tanto, seleccionamos por capacidad de corriente:

(31)

Caída de Tensión

“La caída de tensión en el alimentador primario, desde el punto de entrega hasta la S.E. de Distribuciónp g más lejana, no debe exceder el 3,5% para un alimentador urbano yy 6% si es rural” ( C.N.E.)( )

Sin

inductancias:

Con Con

(32)

Caída de Tensión

En las fórmulas :

• L : longitud del conductor ( m ) • I : corriente ( A )

• Cos : factor de potencia de la carga • s : sección del conductor (mm²)

• R : resistencia del conductor (/km) • X : reactancia del conductor (/km)

Para nuestro ejemplo :

(33)

Corriente de Cortocircuito

Para cables N2XSY:

I_CC : Corriente de corto circuito ( A ). t : Tiempo de duración del c c ( s ) t : Tiempo de duración del c.c. ( s ). s : Sección ( mm² ). En nuestro ejemplo : Potencia de c.c. = 280 MVA En nuestro ejemplo : Tensión en barras = 10 kV Duración del c.c. = 25 ms

(34)

Corriente de Cortocircuito

En nuestro ejemplo : S_CC : MVA U : kV k I_CC : kA

Reemplazando los valores anteriores Reemplazando los valores anteriores :

(35)

Terminales

El objetivo principal de los terminales para M.T., es

l d l l f lé i

el de controlar los esfuerzos eléctricos que se presentan en el aislamiento del cable al retirar el

bli d j d l i l i l i i d l

blindaje del aislamiento en las terminaciones del cable, para conectarlos con otros elementos de la

d red.

En la actualidad las botellas terminales están siendo reemplazadas por terminales preformados o premoldeados en cables subterráneos para uso interior o exterior.

(36)

Terminales

En nuestro medio se conocen como premoldeados Sin

Terminales auto‐ contraíbles uso interior.

como premoldeados. Sin embargo, en las tecnologías más comerciales se distinguen más comerciales se distinguen dos tipos de productos:

1) Los Pre ‐ ensanchados

(contraibles en frío).

2) Los No Pre‐ensanchados

(contraibles por medio de calor).

(37)

Terminales

T

i

l

d Cl

1 T

i

l

d Cl

1 T

i

l

d Cl

1 T

i

l

d Cl

1

Proporciona el control

Terminales de Clase 1

Proporciona el control del esfuerzo eléctrico, garantiza una mínima garantiza una mínima distancia de fuga aislada entre el aislada entre el conductor‐tierra y proporciona proporciona hermeticidad o protección contra la protección contra la penetración de

(38)

Terminales

T

i

l

d Cl

2 T

i

l

d Cl

2 T

i

l

d Cl

2 T

i

l

d Cl

2 Terminales de Clase 2

Terminales de Clase 2

Proporciona dos aspectos que Proporciona dos aspectos que son el control del esfuerzo eléctrico y distancia de fuga eléctrico y distancia de fuga aislada entre el conductor‐ tierra.

Terminales de Clase 3

Sólo proporciona el control del esfuerzo eléctrico y están hechos a base de pastas o barnices encintados termo‐

(39)

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

 Conjuntoj de aparatosp de maniobra,,

protección, medida, regulación y control, incluidos los accesorios de las canalizaciones eléctricas utilizados en instalaciones de baja y alta tensión.

 La aparamenta eléctrica se define a partir de

los valores asignados a algunas de susg g magnitudes funcionales (tensión, corriente, potencia, temperatura, etc.). Estos valores son los llamados valores nominales o asignados.

(40)

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

 Tensión nominal: máxima tensión asignada por

l f b i l i l d l á

el fabricante para el material del que está construido el dispositivo. Suele estar ligada al

i l i í i f i l

aislamiento y a otras características funcionales dependientes de la tensión.

 Corriente nominal: máxima corriente que se

d d f i d fi id i

puede mantener de forma indefinida sin que supere la máxima temperatura establecida en

l i d i ú i d

las normas ni se produzca ningún tipo de deterioro.

(41)

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

 Máxima intensidad térmica: máxima corriente que puede circular por un dispositivo durante un tiempo prolongado (especificado por el fabricante) sin producir calentamiento excesivo que genere daños.

 Máxima corriente de sobrecarga: valor máximo de la corriente que se puede soportar durante una sobrecarga. Este valor debe ir asociado al tiempo de duración de la sobrecarga.

(42)

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

Aparamenta

Aparamenta Eléctrica

Eléctrica

 Nivel de aislamiento: se define por los valores de las tensiones utilizadas en los ensayos de aislamiento a frecuencia industrial y ante ondas tipo rayo. Estos valores indican la capacidad del aparato para soportar dichas sobretensiones.

 Poder de cierre: máximo valor de la intensidad sobre la que puede cerrar correctamente un interruptor.

 Poder de corte o capacidad nominal de ruptura: máximo valor de la intensidad que un interruptor

(43)

Protecciones

(44)

Seccionador de Vacío

 Sirven para conectar y desconectar diversas partes

de una instalación eléctrica para efectuar de una instalación eléctrica, para efectuar maniobras de operación o bien de mantenimiento.

 La misión de estos aparatos es la de aislar tramos  La misión de estos aparatos es la de aislar tramos

de circuitos de una forma visible.

 Del tipo tripolar o unipolar para montaje vertical

en interior, operación en vacío y con pértiga. en interior, operación en vacío y con pértiga.

 Debe soportar corrientes nominales, sobrecargas

y corrientes de cortocircuito durante un tiempo y corrientes de cortocircuito durante un tiempo especificado.

(45)

Seccionador de Vacío

Para nuestro ejemplo: • In 92 4 A

• In = 92,4 A

• Icc = 16,16 kA • Vn 10 kV

• Vn = 10 kV

Si usamos seccionadores unipolares, seleccionamos:

(46)

Seccionador de Vacío

En el seccionamiento En el seccionamiento de las líneas aéreas del

Subsistema de

Distribución Primaria, llevan como elemento llevan como elemento de protección y

maniobra a los

seccionadores fusibles del tipo CUT OUT

(47)

Seccionador de Potencia

 Es un interruptor, que

puede operar bajo puede operar bajo carga y abrir el circuito en circuito en condiciones de cortocircuito cortocircuito.  Incluye fusible limitador de alta limitador de alta capacidad de ruptura.  También da  También da indicación visual de su estado su estado.

(48)

Interruptor de Potencia

 Son dispositivos que

interrumpen la corriente interrumpen la corriente extinguiendo el arco que se produce al separarse se produce al separarse los contactos, mediante el empleo de un medio de empleo de un medio de extinción que refrigera e desioniza el mismo desioniza el mismo (aceite, aire y SF₆).

 Normalmente el arco se  Normalmente el arco se

(49)

Interruptor de Potencia

 El interruptor de vacío no requiere de un medio deq extinción del arco.

 Después de la apertura de losp p

contactos atravesados por una corriente, en el vacío se generag un arco de vapor metálico el cual genera por sí mismo, losg p portadores de carga necesarios para transmitir la corriente a través del vacío, mediante la vaporización del material de

(50)

Interruptor de Potencia

Tipos: Tipos:  Interruptores  Interruptores autónomos.  Interruptores cuyo  Interruptores cuyo

disparo es por relés de protección (en vacío, protección (en vacío, en SF₆, en pequeño volumen de aceite).

(51)

Interruptor de Potencia

Para nuestro ejemplo: • In = 92,4 A

• Icc = 16,16 kA • Vn = 10 kV

Si usamos un interruptor de SF₆, seleccionamos:

(52)

Coordinación

 Condición de dos o más equipos de protección para operar en una determinada secuencia en condiciones de falla.

 Seleccionar y ajustar los dispositivos de

protección, para lograr una adecuada

ió ( l ti id d) di ti t

operación (selectividad) para distintas

condiciones de falla.

 C i l ti á t d ió

 Conseguir los tiempos más cortos de operación para las corrientes de fallas más elevadas y verificar si la operación es satisfactoria a verificar si la operación es satisfactoria a mínimas corrientes de falla.

(53)

Coordinación

Sistema ejemplo de ejemplo de coordinación de de protecciones siguiendo una s gu e do u a secuencia.

(54)

Coordinación

Reglas Básicas: 

 Usar en lo posible relés de la misma característica.

 Asegurar que los relés lejanos a la fuente tengan una

lib ió i l l lé bi d

calibración igual o menor que los relés ubicados aguas arriba.

Métodos:

 Discriminación por tiempo.  Discriminación por corriente.

(55)

Coordinación

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Discriminación por tiempo

Reglas Básicas: Reglas Básicas:  El retardo en tiempo de la tiempo de la operación se efectúa con el dial de tiempos del relé (TMS). TMS: Timmer Multipler Setting.

(56)

Coordinación

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Discriminación por tiempo

A A o (s ) A A F2 o (s ) A A F2 T ie m p _B B F1 F2 T ie m p _B B F1 F2 t F1 t F1 t= 0.2 – 0.5 s t= 0.2 – 0.5 s

(57)

Coordinación

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

Discriminación por corriente

Reglas Básicas: (Is): También

t Reglas Básicas:  El ajuste de la (Is): También conocido como la j corriente se

efectúa con los

como la corriente de seteo tap´s de ajuste de corriente (Is). A menor aj ste del relé. TMS = 1 TMS = 0.9 menor ajuste, mayor es la sensibilidad del I / Is sensibilidad del relé. I / Is

(58)

Coordinación

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

ii

Di

i i

ió

i

Di

i i

ió

i

ii

Discriminación por tiempo

Discriminación por tiempo ‐‐ corriente

corriente

Discriminación por tiempo

Discriminación por tiempo ‐‐ corriente

corriente

R l Bá i

Reglas Básicas:

 Se utilizan relés de sobrecorriente a tiempo inverso.

 Tiempos de operación más cortos para las fallas más severas.

 Más lento para niveles de fallas mínimos.

I t l d di ió

Intervalos de coordinación:

 Tiempo de operación del interruptor (0,1s).  Tiempo de operación del interruptor (0,1s).

(59)

Coordinación

t (ms) 20 MVA Curvas de 51 20 MVA 115/13,8 kV tiempo inverso C1 51 1000/5 A Intervalo de tiempo C1 200 500 de tiempo C2 51 C3 I 200 I (A) 51 600/1 A I max. de falla I_falla=2000 A In

(60)

Tiempos del Relé y del Interruptor

tr = tiempo del relé.

i d

ta = tiempo de arco.

tcb = tiempo del interruptor. tc = tiempo total de despeje tc = tiempo total de despeje. tm = tiempo de actuación

(61)

Recierre

Recierre (Reenganche) Automático

(Reenganche) Automático

Recierre

Recierre (Reenganche) Automático

(Reenganche) Automático

U

l

i l (I

)

U

l

i l (I

)

U

l

i l (I

)

U

l

i l (I

)

Un solo ciclo (Intento)

Los interruptores están equipados con relés adicionales (o elementos) llamados relés de recierre (o reenganche). Estos relés envían una orden de cierre al interruptor en cierto t d é d l i t t h id di d momento después de que el interruptor ha sido disparado por el relé de protección.

Recierre

Recierre exitoso

exitoso

Recierre

Recierre exitoso

exitoso

Recierre

Recierre exitoso

exitoso

Recierre

(62)

Recierre

Recierre (Reenganche) Automático

(Reenganche) Automático

Recierre

Recierre (Reenganche) Automático

(Reenganche) Automático

Múl i l

i l

(I

)

Múl i l

i l

(I

)

Múl i l

i l

(I

)

Múl i l

i l

(I

)

Múltiples ciclos (Intentos)

Los relés de recierre pueden ser ajustados para producir más de una orden de recierre; normalmente producen hasta tres. Los tiempos muertos (los períodos en los que el interruptor bi t ) d t bié j t d permanece abierto) pueden también ser ajustados. Tiempo muerto

(63)

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

 Para calcular el fusible

del seccionador fusible del seccionador fusible se pueden utilizar tablas que nos brindan tablas que nos brindan los fabricantes, normas del C.N.E., así como del C.N.E., así como nomogramas.

 En nuestro ejemplo:

Sn = 800 kVA Sn = 800 kVA In = 46,2 A

(64)

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

Valores normalizados: 40A 50A 63A 80A 40A, 50A, 63A, 80A, 100A,etc.

Por lo tanto elegimos:

Ifusible = 63A

El C N E nos indica: El C.N.E. nos indica:

“Cuando se usenCuando se usen fusiblesfusibles deberán ser calibrados adeberán ser calibrados a no más del 150% de la corriente primaria nominal

(65)

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

“Cuando el 150% de la corriente primaria del transformador no corresponda a la capacidad nominal del fusible, se permitirá usar el valor nominal próximo más alto proporcionado por el fabricante”

En nuestro caso:

(66)

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

Cortacircuito

Cortacircuito Fusible

Fusible

Para nuestro ejemplo: • In = 46,2 A • Icc = 16,16 kA k • Vn = 10 kV En el catálogo de fusibles d l i de ABB, seleccionamos: 06 Fusibles HH 06 Fusibles HH limitadores de corriente, marca ABB tipo CEF marca ABB, tipo CEF,

(67)

Coordinación Fusible

Coordinación Fusible ‐‐ Fusible

Fusible

Coordinación Fusible

Coordinación Fusible ‐‐ Fusible

Fusible

C

í i

d l F ibl

C

í i

d l F ibl

C

í i

d l F ibl

C

í i

d l F ibl

C t í ti

Curva Característica del Fusible

t Curvas características Daño

Carga fría + INRUSH

t

(s)

Tiempo mínimo de fusión

Total de aclaramiento Mínimo tiempo de fusión Tiempo total de aclaramiento aclaramiento ANSI 2 1250    daño t 2 2       N daño I I I I (A) 20 IN





_N FUSE I I  1,3  1,5

(68)

Coordinación Fusible

Coordinación Fusible ‐‐ Fusible

Fusible

Coordinación Fusible

Coordinación Fusible ‐‐ Fusible

Fusible

(69)

Coordinación Fusible

Coordinación Fusible ‐‐ Fusible

Fusible

Coordinación Fusible

Coordinación Fusible ‐‐ Fusible

Fusible

C it i d C di ió

Criterio de Coordinación

Mín. Fusión: 215 ms

El tiempo de operación del fusible principal no debe exceder al 75% del

tiempo de fusión del fusible back up

Total Operación: 144 ms

tiempo de fusión del fusible back-up. - límite = 75% (215 ms) = 161 ms - operación = 144 ms< 161 ms .



Esto asegura que el fusible principal interrumpa y despeje la falla, antes de que el fusible back-up sea afectado de algún modo.



Se considera la Icc máx y mín en el punto de falla.

(70)

Fusibles Limitadores

Una corriente de t i it l d cortocircuito elevada no podrá llegar a su valor máximo La substancial máximo. La substancial limitación de corriente

resulta en una considerable resulta en una considerable reducción de los esfuerzos térmicos y mecánicos en la y instalación de AT. "

2

_K S

k

I



(71)

Fusibles Limitadores

La función principal de estos fusibles es limitar la corriente de cortocircuito. I Donde: I C i t i ( h )

IS Is : Corriente pico (choque)

Ic : Corriente cortada. t1 Ti d f ió

Ic

t1 : Tiempo de fusión.

t2 : Tiempo de extinción del arco.

"

2

_K S

k

I



t1 t2 _t

2

_K S

k

I

(72)

Fusibles Limitadores

Ej

l

Ej

l II

Li i

Ej

l

Ej

l II

Li i

Ejemplo

Ejemplo Is

Is ‐‐ Limiter

Limiter

Ejemplo

Ejemplo Is

Is ‐‐ Limiter

Limiter

Diagrama Diagrama unifilar con Is-limiter.

kA

x

I

_S



1 ,

8

2

25 

63 ,

64

Contribución de T₁.

(73)

Fusibles Limitadores

Ej

l

Ej

l II

Li i

Ej

l

Ej

l II

Li i

Ejemplo

Ejemplo Is

Is ‐‐ Limiter

Limiter

Ejemplo

Ejemplo Is

Is ‐‐ Limiter

Limiter

Se limita el Se limita el esfuerzo dinámico y y térmico en 4 veces.

(74)

llll

Barras Colectoras

(75)

Barras

Las corrientes de cortocircuito provocan cortocircuito provocan esfuerzos electrodinámicos en las electrodinámicos en las

barras, apoyos, aisladores

de los circuitos recorridos de los circuitos recorridos por estas corrientes.

El conocimiento de estos El conocimiento de estos esfuerzos es fundamental para poder seleccionar y

para poder seleccionar y

dimensionar dichos

componentes. componentes.

(76)

Barras

La fuerza sobre las barras se calculará del siguiente modo:

(77)

Barras

C

i

d Ch

C

i

d Ch

C

i

d Ch

C

i

d Ch

Corriente de Choque

Es la máxima corriente que presentará un circuito Es la máxima corriente que presentará un circuito durante una corriente de falla. Se calcula del siguiente modo:

modo:

Donde “” depende de la relación R/X y se obtiene a Donde  depende de la relación R/X, y se obtiene a partir de curvas.

(78)

Barras

El tipo de barra El tipo de barra mas usado es la rectangular. rectangular. Las barras rectangulares se rectangulares se pueden instalar en dos posiciones: en dos posiciones: a) Horizontal. b) Vertical. b) Vertical.

(79)

Barras

Las barras se consideran como vigas sometidas a como vigas sometidas a una carga uniformemente repartida.

repartida.

El momento flector (M) se

calcula del siguiente modo: calcula del siguiente modo:

Luego se determina el

momento resistente

necesario, denominado

(80)

Barras

La carga admisible “K” vale:

 A continuación calculamos

el momento resistente de

el momento resistente de la barra rectangular.

 Debemos tener en cuenta  Debemos tener en cuenta

la posición que vamos a

emplear: Nota: Estos valores

emplear:

Horizontal o vertical.

Nota: Estos valores

(81)

Barras

Para que el valor del

momento resultante _l

momento resultante

sea correcto, se debe cumplir la siguiente

Si esto no se cumple podemos optar por: cumplir la siguiente

condición: a) Aumentar la distancia

entre conductores “d”. entre conductores d . b) Disminuir la distancia entre apoyos “L”. entre apoyos L . c) Aumentar la sección de la barra. la barra.

(82)

Barras

(83)

Barras

(84)

Aisladores

En las líneas eléctricas, los conductores deben ir conductores deben ir aislados de los apoyos correspondientes a través de correspondientes a través de aislantes sólidos llamados

aisladores aisladores.

Se clasifican de acuerdo a:

 El material que los

 El material que los componen.

 El medio de instalación  El medio de instalación.  La función que cumplen.

(85)

Aisladores

De acuerdo al material los aisladores más usados son:

• Aisladores a base de resina epóxica.p

• Aisladores de porcelana. • Aisladores de vidrio.

• Aisladores orgánicos. • Aisladores poliméricos.p

De acuerdo al medio ambiente

d d ili d

donde va ser utilizado: • Aisladores de interior.

(86)

Aisladores

De acuerdo a la función que cumplen: • Aisladores soportes. • Aisladores de suspensión. • Aisladores de retención. • Aisladores pasamuros. • Línea de fuga. • Distancia disruptiva. • Tensión disruptiva. • Tensión de perforación.

• Carga de rotura electromecánica. • Ensayo con alta frecuencia.

(87)

Aisladores

El esfuerzo de ruptura en la punta del aislador estáp dado por:

(88)

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