DIMENSIONAMIENTO DE PARARRAYOS
1.- Parámetros Ambientales y Eléctricos del Sistema.Descripción Valor Nivel 10 kVUnidad
Tension Nominal del Sistema 10 kV
Tension Maxima del Sistema 10.5 kV
Tension Maxima Asignada al Equipo 12 kV
Tension Maxima de Diseno de Equipo 145 kV
Altura de Instalacion del Equipo 100 m.s.n.m.
2.- Calculando la Maxima Tension de Operacion Continua (MCOV o Uc)
MCOV es el maximo valor eficaz de la tension alterna admisible que puede aplicarse continuamente entre los terminales de un pararrayo.
Tipo de Aterramiento del Neutro:
MCOV = 10.49
3.- Calculando la Sobretension Temporal (TOV)
TOV = 6.06
4.- Calculando el Rating del Pararrayos (Ur)
La tension nominal de pararrayos Ur es la mayor entre Ur1 y Ur2 Utilizando la Tension de Operacion Continua (Uc).
Ur1 = 13.11
Ur = 13.11
Ur2 = 4.52
Se seleecciona la tension nominal del pararrayos Ur normalizado al inmediato superior del determinado inicialmente.
Tension Nominal Ur - Clase 2 Tension Nominal Ur - Clase 3
Calculado Seleccionado Calculado Seleccionado
10 15 15 10 15 15
5.- Calculo de la Capacidad de Absorcion de Energia y Seleccion de Clase de Descarga
Ures es el valor cresta de la tension que aparece entre los bornes de un pararrayos al paso de la corriente de descarga asignada de 10 kA.
Clase Ur seleccionado Ures Clase Ur seleccionado Ures
2 15 41.4 3 15 38.7
Los parámetros de la Tabla siguiente muestran el incremento de la clase de descarga del pararrayos conforme se incrementa la corriente de descarga, teniendo proporción entre la tensión residual de impulso por maniobra y la tensión nominal.
Clase W'-Clase 2 Ures/Ur-Clase 2 Clase W'-Clase 3 Ures/Ur-Clase 3
2 1.01 2.76 3 1.05 2.58 Nivel de Tension (kV) Nivel de Tension(kV) MCOV ≥km× 1 . 05×Us
√
3TOV ≥ke×1, 05×Us
√
3 Ur1=k1 o ×Uc Ur2= 1 kt ×TOVLa Capacidad de Absorcion Especifica esta dado por:
W = 15.18 kJ
6.- Caracteristicas de Proteccion de los Pararrayos (FOW, LPL y SPL)
Parametros Nivel de Tension 10 kV
FOW 44.2 ---> Valor mas alto de descarga a 0.5 us.
LPL (10 kA) 41.4
SPL (0.5 kA) 32.4
7.- Calculo de la resistencia de aislamiento del equipo (BIL, BLS, CWW)
Parametros Nivel de Tension 10 kV
BIL 75 ---> Nivel de Aislamiento a Impulso Tipo Rayo. 62.25
82.5
8.- Evaluacion de Coordinacion de Aislamiento.
La coordinacion de aislamiento es evaluada en base al margen entre la resistencia del aislamiento del equipo (interno) y la tension de descarga en los terminales del equipo.
Parametros Nivel de Tension 10 kV
PRL1 1.87 Si Cumple
PRL2 1.81 Si Cumple
PRS 1.92 Si Cumple
9.- Conclusion, Los Pararrayos a ser Instalados deberán tener las siguientes Características Técnicas.
Rating Ur del Pararrayo 15 kV
Tension Maxima de Operacion Continua (MCOV) 10.49 kV
Tension Soportada de Corta Duracion a Frecuencia Industrial (TOV) 6.06 kV
Tension Soportada a Impulso Tipo Rayo 10 kA (8/20 us) 41.4 kV
Corriente de Descarga 10 kA
Capacidad min de Disipacion de Energia 1.01 kJ/kV
Clase de Descarga 2
BSL 0.83xBIL
CWW 1.10xBIL
Los siguientes margenes son ratios de proteccion para sobretensiones del tipo rayo ( PRl1 y PRl2) y para sobretensiones por maniobra (PRs), los cuales deben cumplir los siguientes lineamientos:
DIMENSIONAMIENTO DE PARARRAYOS
1.- Parámetros Ambientales y Eléctricos del Sistema.Descripción Valor Nivel 22.9 kVUnidad
Tension Nominal del Sistema 22.9 kV
Tension Maxima del Sistema 24.05 kV
Tension Maxima Asignada al Equipo 24 kV
Tension Maxima de Diseno de Equipo 145 kV
Altura de Instalacion del Equipo 100 m.s.n.m.
2.- Calculando la Maxima Tension de Operacion Continua (MCOV o Uc)
MCOV es el maximo valor eficaz de la tension alterna admisible que puede aplicarse continuamente entre los terminales de un pararrayo.
Tipo de Aterramiento del Neutro:
MCOV = 13.88
3.- Calculando la Sobretension Temporal (TOV)
TOV = 19.44
4.- Calculando el Rating del Pararrayos (Ur)
La tension nominal de pararrayos Ur es la mayor entre Ur1 y Ur2 Utilizando la Tension de Operacion Continua (Uc).
Ur1 = 17.35
Ur = 17.35
Ur2 = 13.89
Se seleecciona la tension nominal del pararrayos Ur normalizado al inmediato superior del determinado inicialmente.
Tension Nominal Ur - Clase 2 Tension Nominal Ur - Clase 3
Calculado Seleccionado Calculado Seleccionado
22.9 18 18 22.9 18 18
5.- Calculo de la Capacidad de Absorcion de Energia y Seleccion de Clase de Descarga
Ures es el valor cresta de la tension que aparece entre los bornes de un pararrayos al paso de la corriente de descarga asignada de 10 kA.
Clase Ur seleccionado Ures Clase Ur seleccionado Ures
2 18 49.8 3 18 46.6
Los parámetros de la Tabla siguiente muestran el incremento de la clase de descarga del pararrayos conforme se incrementa la corriente de descarga, teniendo proporción entre la tensión residual de impulso por maniobra y la tensión nominal.
Nivel de Tension
(kV) Nivel de Tension(kV)
MCOV ≥km×
1 . 05×Us
√
3TOV ≥ke×1, 05×Us
√
3 Ur1=k1 o ×Uc Ur2= 1 kt ×TOV* Dada la tabla determinar la clase a la cual pertenece:
La Capacidad de Absorcion Especifica esta dado por:
W = 17.98 kJ
6.- Caracteristicas de Proteccion de los Pararrayos (FOW, LPL y SPL)
Parametros Nivel de Tension 22.9 kV
FOW 53 ---> Valor mas alto de descarga a 0.5 us.
LPL (10 kA) 49.8
SPL (0.5 kA) 39
7.- Calculo de la resistencia de aislamiento del equipo (BIL, BLS, CWW)
Parametros Nivel de Tension 22.9 kV
BIL 125 ---> Nivel de Aislamiento a Impulso Tipo Rayo. 103.75
137.5
8.- Evaluacion de Coordinacion de Aislamiento.
La coordinacion de aislamiento es evaluada en base al margen entre la resistencia del aislamiento del equipo (interno) y la tension de descarga en los terminales del equipo.
Parametros Nivel de Tension 22.9 kV
PRL1 2.59 Si Cumple
PRL2 2.51 Si Cumple
PRS 2.66 Si Cumple
9.- Conclusion, Los Pararrayos a ser Instalados deberan tener las siguientes Caracteristicas Tecnicas.
Rating Ur del Pararrayo 18 kV
Tension Maxima de Operacion Continua (MCOV) 13.88 kV
Tension Soportada de Corta Duracion a Frecuencia Industrial (TOV) 19.44 kV
Tension Soportada a Impulso Tipo Rayo 10 kA (8/20 us) 49.8 kV
Corriente de Descarga 10 kA
Capacidad min de Disipacion de Energia 1 kJ/kV
Clase de Descarga 2
BSL 0.83xBIL
CWW 1.10xBIL
Los siguientes margenes son ratios de proteccion para sobretensiones del tipo rayo ( PRl1 y PRl2) y para sobretensiones por maniobra (PRs), los cuales deben cumplir los siguientes lineamientos:
1.- Parámetros Ambientales y Eléctricos del Sistema.
Descripción Valor Nivel 22.9 kVUnidad
Tension Nominal del Sistema 22.9 kV
Tension Maxima del Sistema 24.05 kV
Tension Maxima Asignada al Equipo 24 kV
Tension Maxima de Diseno de Equipo 145 kV
Altura de Instalacion del Equipo 100 m.s.n.m.
2.- Calculando la Maxima Tension de Operacion Continua (MCOV o Uc)
MCOV es el maximo valor eficaz de la tension alterna admisible que puede aplicarse continuamente entre los terminales de un pararrayo.
Tipo de Aterramiento del Neutro:
MCOV = 13.88
3.- Calculando la Sobretension Temporal (TOV)
TOV = 19.44
4.- Calculando el Rating del Pararrayos (Ur)
La tension nominal de pararrayos Ur es la mayor entre Ur1 y Ur2 Utilizando la Tension de Operacion Continua (Uc).
Ur1 = 17.35
Ur = 17.35
Ur2 = 13.89
Se seleecciona la tension nominal del pararrayos Ur normalizado al inmediato superior del determinado inicialmente.
Tension Nominal Ur - Clase 2 Tension Nominal Ur - Clase 3
Calculado Seleccionado Calculado Seleccionado
22.9 18 18 22.9 18 18
5.- Cálculo de la Capacidad de Absorción de Energía y Selección de Clase de Descarga
Ures es el valor cresta de la tension que aparece entre los bornes de un pararrayos al paso de la corriente de descarga asignada de 10 kA.
Clase Ur seleccionado Ures Clase Ur seleccionado Ures
2 18 49.8 3 18 46.6
Los parámetros de la Tabla siguiente muestran el incremento de la clase de descarga del pararrayos conforme se incrementa la corriente de descarga, teniendo proporción entre la tensión residual de impulso por maniobra y la tensión nominal.
Clase W'-Clase 2 Ures/Ur-Clase 2 Clase W'-Clase 3 Ures/Ur-Clase 3
2 1.00 2.77 3 1.01 2.59 Nivel de Tension (kV) Nivel de Tension(kV)
MCOV ≥k
m×
1 . 05×U
s√
3
TOV ≥ke×1, 05×Us
√
3 Ur1=k1 o ×Uc Ur2= 1 kt ×TOVDIMENSIONAMIENTO DE PARARRAYOS
* Dada la tabla determinar la clase a la cual pertenece:La Capacidad de Absorcion Especifica esta dado por:
W = 17.98 kJ
6.- Caracteristicas de Proteccion de los Pararrayos (FOW, LPL y SPL)
Parametros Nivel de Tension 22.9 kV
FOW 53 ---> Valor mas alto de descarga a 0.5 us.
LPL (10 kA) 49.8
SPL (0.5 kA) 39
7.- Calculo de la resistencia de aislamiento del equipo (BIL, BLS, CWW)
Parametros Nivel de Tensión 22.9 kV
BIL 145 ---> Nivel de Aislamiento a Impulso Tipo Rayo. 120.35
159.5
8.- Evaluación de Coordinacion de Aislamiento.
La coordinacion de aislamiento es evaluada en base al margen entre la resistencia del aislamiento del equipo (interno) y la tension de descarga en los terminales del equipo.
Parametros Nivel de Tension 22.9 kV
PRL1 3.01 Si Cumple
PRL2 2.91 Si Cumple
PRS 3.09 Si Cumple
9.- Conclusión, Los Pararrayos a ser Instalados deberán tener las siguientes Características Técnicas.
Rating Ur del Pararrayo 18 kV ok
Tensión Maxima de Operación Continua (MCOV) 13.88 kV ok
Tensión Soportada de Corta Duracion a Frecuencia Industrial (TOV) 19.44 kV ok
Tensión Soportada a Impulso Tipo Rayo 10 kA (8/20 us) 49.8 kV
Corriente de Descarga 10 kA ok
BSL 0.83xBIL
CWW 1.10xBIL
Los siguientes margenes son ratios de protección para sobretensiones del tipo rayo ( PRl1 y PRl2) y para sobretensiones por maniobra (PRs), los cuales deben cumplir los siguientes lineamientos:
1.- Parámetros Ambientales y Eléctricos del Sistema.
Descripción Valor Nivel 138 kVUnidad
Tension Nominal del Sistema 138 kV
Tension Maxima del Sistema 144.9 kV
Tension Maxima Asignada al Equipo 145 kV
Tension Maxima de Diseno de Equipo 145 kV
Altura de Instalacion del Equipo 100 m.s.n.m.
2.- Calculando la Maxima Tension de Operacion Continua (MCOV o Uc)
MCOV es el maximo valor eficaz de la tension alterna admisible que puede aplicarse continuamente entre los terminales de un pararrayo.
Tipo de Aterramiento del Neutro:
MCOV = 83.66
3.- Calculando la Sobretension Temporal (TOV)
TOV = 117.12
4.- Calculando el Rating del Pararrayos (Ur)
La tension nominal de pararrayos Ur es la mayor entre Ur1 y Ur2 Utilizando la Tension de Operacion Continua (Uc).
Ur1 = 104.58
Ur = 104.58
Ur2 = 83.66
Se seleecciona la tension nominal del pararrayos Ur normalizado al inmediato superior del determinado inicialmente.
Tension Nominal Ur - Clase 2 Tension Nominal Ur - Clase 3
Calculado Seleccionado Calculado Seleccionado
138 108 108 138 108 108
5.- Cálculo de la Capacidad de Absorción de Energía y Selección de Clase de Descarga
Ures es el valor cresta de la tension que aparece entre los bornes de un pararrayos al paso de la corriente de descarga asignada de 10 kA.
Clase Ur seleccionado Ures Clase Ur seleccionado Ures
2 108 273 3 108 256
Los parámetros de la Tabla siguiente muestran el incremento de la clase de descarga del pararrayos conforme se incrementa la corriente de descarga, teniendo proporción entre la tensión residual de impulso por maniobra y la tensión nominal.
Clase W'-Clase 2 Ures/Ur-Clase 2 Clase W'-Clase 3 Ures/Ur-Clase 3
2 1.42 2.53 3 1.88 2.37 Nivel de Tension (kV) Nivel de Tension(kV)
MCOV ≥k
m×
1 . 05×U
s√
3
TOV ≥ke×1, 05×Us
√
3 Ur1=k1 o ×Uc Ur2= 1 kt ×TOVDIMENSIONAMIENTO DE PARARRAYOS
* Dada la tabla determinar la clase a la cual pertenece:La Capacidad de Absorcion Especifica esta dado por:
W = 203.05 kJ
6.- Caracteristicas de Proteccion de los Pararrayos (FOW, LPL y SPL)
Parametros Nivel de Tension 138 kV
FOW 275 ---> Valor mas alto de descarga a 0.5 us.
LPL (10 kA) 256
SPL (0.5 kA) 204
7.- Calculo de la resistencia de aislamiento del equipo (BIL, BLS, CWW)
Parametros Nivel de Tensión 138 kV
BIL 650 ---> Nivel de Aislamiento a Impulso Tipo Rayo. 539.5
715
8.- Evaluación de Coordinacion de Aislamiento.
La coordinacion de aislamiento es evaluada en base al margen entre la resistencia del aislamiento del equipo (interno) y la tension de descarga en los terminales del equipo.
Parametros Nivel de Tension 138 kV
PRL1 2.6 Si Cumple
PRL2 2.54 Si Cumple
PRS 2.64 Si Cumple
9.- Conclusión, Los Pararrayos a ser Instalados deberán tener las siguientes Características Técnicas.
Rating Ur del Pararrayo 108 kV ok
Tensión Maxima de Operación Continua (MCOV) 83.66 kV ok
Tensión Soportada de Corta Duracion a Frecuencia Industrial (TOV) 117.12 kV ok
Tensión Soportada a Impulso Tipo Rayo 10 kA (8/20 us) 256 kV
Corriente de Descarga 10 kA ok
BSL 0.83xBIL
CWW 1.10xBIL
Los siguientes margenes son ratios de protección para sobretensiones del tipo rayo ( PRl1 y PRl2) y para sobretensiones por maniobra (PRs), los cuales deben cumplir los siguientes lineamientos: