CALCULO DE ALIMENTADORES 1.0 ALCANCE 2.0 INTRODUCCION 3.0 ASPECTOS TEORICOS • •
Potencia Instalada. Factor de Demanda.
4.0 CALCULO DE ALIMENTADORES • • • • •
1.0
Alimentador de los Transformadores. Alimentador de Motor. Alimentador de otras Cargas. Regulación de Voltaje (Caída de Tensión Ca!acidad de Cortocircuito. Cortocircuito. ALCANCE
"n este documento se esta#lecen los criterios $ las ecuaciones utili%adas !ara el c&lculo c&lculo $ es!eci es!eci'ca 'cació ción n de conduct conductor ores es elctric elctricos) os) em!lead em!leados os en los diferentes circuitos de alimentación !ara el !ro$ecto. *o anterior !ermite reali%ar un correcto dise+o $ dimensionamiento de los los alim alimen enta tado dorres $ cir circuit cuitos os del del sist sistem ema a elc elctr tric ico) o) de modo modo ,ue ,ue los los conductores ,ue se es!eci',uen es!eci',uen sean ca!aces de tolerar las distintas solicitaciones) como son el trans!orte de corriente al cual estar&n sometidos) la corriente de cortocircuito !or un !eríodo de tiem!o reducido) sin causarles da+os.
2.0
INTRODUCCION
*os criterios usados !ara el c&lculo de la ca!acidad de los distintos alimentadores inclu$en los siguientes as!ectos./"l cali#re del ca#le es!eci'cado !ara cual,uier alimentador) es ca!a% de conducir la corriente de carga del circuito en todo momento $ satisface la !eor condición de o!eración im!uesta !or la carga. Por ejem!lo) las so#recargas so#recargas de motores. ."n la selección del cali#re del ca#le se considera el aumento de la carga carga ,ue !ueda !resentarse !resentarse en el futuro. futuro. "ste !unto es sólo a!lica#l a!lica#le e a los alimentado alimentadores res desde desde $ 0acia 0acia transfo transformad rmadores ores ,ue !resenten !resenten una !otencia !otencia remanente) remanente) sin e1ceder su 2alor 2alor nominal) nominal) res!ecto de la !otencia instalada.
.3"l ti!o de ca#le seleccionado !osee la ca!acidad trmica ,ue le !ermite o!erar #ajo una so#recarga de emergencia. *a tem!eratura de o!eración de emergencia es a!lica#le !ara un m&1imo de /44 0oras al a+o $ no m&s de 544 0oras durante la 2ida 6til del ca#le. .7*a regulación de 2oltaje de todos los alimentadores no e1ceder& el 38 (9.9 2olts de la tensión de línea. .5Todos los ca#les seleccionados de#en ser ca!aces de so!ortar) en cual,uier !unto del sistema de distri#ución la corriente de cortocircuito durante el tiem!o de des!eje de la falla) el ,ue de!ender& del elemento !rotector del alimentador. "n la selección de los conductores se 0a considerado !ara el tiem!o de des!eje de falla como m&1imo ciclos de 54 :%. en media tensión $ / ciclo de 54 :%. en #aja tensión. .9Para el c&lculo de la carga de alimentadores !rinci!ales se 0a utili%ado el conce!to de !otencia instalada $ factor de demanda. "sto se a!lica al transformador de !oder o cual,uier centro de distri#ución de energía. .;"n la elección del cali#re $ del ti!o de ca#le 0a utili%ar se 0a considerado la forma en ,ue se reali%ar& su instalación en el ti!o de canali%ación. "sta !uede ser- escalerilla) ca+ería o ducto. .
3.4 A=P"CT>= T">RIC>= 3./ POTENCIA INSTALADA- "s la suma de los consumos nominales (elctricos de cada gru!o o elemento seg6n sus datos. Como lo indica en Cuadro de Resumen de Cargas a siguiente e1!resiónn
Pinst =
∑
P j
j =1,2,3. .
•
P j ? Potencia de cada elemento
De esta forma) se tiene ,ue la !otencia instalada #ase !or @m !ara la instalación es/ @B @m ? @m 3. FACTOR DE DEMANDA "s el cociente entre la demanda m&1ima $ la !otencia instalada.
3.3
"s igual al cociente entre la sumatoria de las demandas m&1imas indi2iduales $ la demanda m&1ima del sistema. FACTOR DE DIVERSIDAD
7.4CA*CE*> D" A*IM"TAD>R"= ALIMENTADOR DE MOTOR
4.1
f OL ∙ Pmec
I am=
√ 3 ∙V ∙ cosθ∙η
I am
? Corriente de dise+o de alimentación de motor @A
f OL
? Factor de so#re carga tí!ico /)5
Pmec
? Potencia mec&nica del motor @
V
? Tensión de línea (3<4 V
cosθ ? Factor de !otencia tí!ico (4.<5 η
? Rendimiento tí!ico del motor <58 G H48
7. ALIMENTADOR DE OTRAS CARGAS A!lica#le a cargas distintas a las anteriores tales como luminarias) calefactores) e,ui!os de aire acondicionado) etc. I
=
P √ 3 ∙ V ∙ cosθ
I
? Corriente de dise+o de alimentación @A
P ? Potencia de !laca o nominal @ V ? Tensión de línea (3<4 V cosθ ? Factor de !otencia tí!ico (4.<5
7.3 CAIDA DE TENSION Ena 2e% elegido el cali#re del ca#le de un alimentador se de#e 2eri'car el sí cum!le con la caída de tensión m&1ima !ermitida !ara alimentadores $ su#Galimentadores. *a norma c0ilena c0G"lec 7G443 de la ="C) esta#lece un m&1imo del 38 (9.9 de la caída de tensión siem!re $ cuando el ultimo consumo no su!ere el 58 . *a ecuación usada !ara determinar este 2alor es-
CDT
=
DóndeCDT
√ 3 ∙l∙ρ∙I∙cosθ S ? Caída de tensión V
l
? *argo en metros del alimentador su#Galimentador
ρ
? Resisti2idad es!eci'ca del conductor) !ara Cu 4.4/<
I
? Corriente de dise+o del alimentador @A
cosθ S
? Factor de !otencia tí!ico (4.<5 ? =ección del conductor en mm
7.7 CAPACIDAD DE CORTOCIRCUITO =e de#e asegurar ,ue el conductor sea ca!a% de tolerar la corriente de cortocircuito !or el !eríodo de tiem!o en ,ue se des!eja la falla) de lo contrario) se de#er& aumentar la sección del ca#le o !ro2eer en ese !unto un dis$untor de acción m&s r&!ida) sal2aguardando la coordinación de !rotecciones. =e considera !ara tal efecto) las cur2as dadas !or fa#ricantes de ca#les) las cuales se des!renden de la siguiente ecuación-
I cc
K ∙ S
=
√ t
Dónde: : Corriente de corto circuito Icc : Sección del conductor en mm² S t k
: Tiempo de duración del corto circuito : Es una constante que depende del material conductor y de la naturaleza de los materiales aislantes, que se determina a partir de la expresión: k =
Qc ⋅ β + 20)
ρ 20
θ f + β + θ i β
ln
!) Qc
Capacidad t"rmica #olum"trica del conductor en $%&'m( : Es la in#ersa del coe+iciente de temperatura de la resisti#idad a 0 C para el conductor en '):
*
ρ 20 : Es la resisti#idad el"ctrica del material conductor a 20.C en
J/m)-
θ f : Temperatura mxima soporta1le por el aislante durante el tiempo de cortocircuito
θ i : Temperatura inicial en ser#icio permanente Qc
de aqu: *, ρ 20
: 3ara el co1re : 3ara el co1re : 3ara el co1re
θ f : 220C
4-!567089 %&'m( 24!-5 ' 8;
7-2!7670
Ω⋅m
θ i : ;0C para aislación <=3E o E3>
