un libro de calculo con la teoria y ejercicios resueltosDescripción completa
calculo
Descripción: Calculo
un libro de calculo con la teoria y ejercicios resueltos
Descripción completa
Descripción completa
memoria de calculo de estructurasDescripción completa
hoja de calculoDescripción completa
Glosario que contiene 100 definiciones de algunos términos de la matemáticaFull description
calculo de máxima demandaDescripción completa
sillabus de claculo de una variable importante para lso studiantes de epsolDescripción completa
ANEXO XX: CÁLCULO DE PARARRAYOS DE LÍNEAS A.-
DATOS:
Tensión Nominal Fase - Fase: Tensión Máxima del Sistema: Resistencia al Pie de la Torre: Voltaje Disruptivo Crítico de Polaridad negativa del Aislamiento: Sobretensión Temporal de frecuencia fundamenal del sistema: Tiempo de duración de la corriente de descarga: Impedancia caracterisica de la linea: Nivel Básico de Aislamiento (BIL): Altitud: B.-
60 72.5 20 360 108.75 300 450 325 4000
kV kV Ohm (Ω) kV kV μs Ohm (Ω) kV msnm
CÁLCULOS
a) Máxima tension continua de funcionamiento (MCOV): MCOV= 41.9
kV
b) Se Cálcula la corriente nominal de descarga,para lo cual es indespensable tomar en cuenta: De acuerdo a la experiencia de otros paises, para voltajes nominales operativos de hasta 420 kV se emplean pararrayos con IND=10 kA, y para tensiones arriba de 420 kV se emplean pararrayos con corriente nominal de descarga de 20 kA. Por lo anteriormente indicado, la corriente nominal del pararrayo se toma igual a: IND=10kA c) Se procede a la selección preliminar de uno o más pararrayos, evaluando inicialmente los que cumplan las condiciones: MCOV≥41.9 kV e IND=10kA. Para efecto de analisis de la linea XXX elegimos dos pararrayos con las especificaciones que se muestran en la Tabla 2. Tensión Nominal (kV)
MCOV (KV)
Vr Impulso empinado 10 kA máximo 0.5 us
Vr Impulso maniobra 500 A máximo (kV)
Vr Impulso atmosferico 10 kA 8/20 us (kV)
Distancia de Fuga (mm)
60 72
48 57
165 199
122.4 147.7
156.1 188.4
1956 2347
*Catalogo ohio brass
d) Se Verifica la soportabilidad del pararrayo para sobretenciones temporales éste por encima de las sobretenciones que se presentan en el sistema, verificando que: / ≥ / Para los dos pararrayos seleccionados se tiene MCOV 48 57
/ 1.31 1.10
Localizando el punto de operación de los pararrayos en la figura 6, que es la gráfica de soportabilidad (sobretensión frecuencia fundamental Vs tiempo), co cortando en el eje de ordenadas (
/
)
los puntos 1. 1.31 y 1. 1.10 ( / ) y en eje de abcisas el tiempo de 4 se segundos (que es la duración de la sobretension temporal), se puede verificar que dichho punto de operacion se encuentra por debajo de la curva de operacion que recomienda el fabricante por lo que ambos tienen la capacidad de operar con el sobrevoltaje de frecuencia fundamental del sistema (TOV=108.75 Kv) con duracion de 4 segundos.
e) Seguidamente se procede al cálculo de la corriente que circula circula por el pararrayos, por medio de la expresión:
= (2.4 × I= 1.573 I= 1.501
−
)/
kA kA
con lo anteriores resultados se puede concluir que los pararrayos analizados con corrriente nominal de descarga IND=10 kA pueden operar correctamente, en virtud de que las corrientes que circulan por ellos son de magnitud menores, como se ha cálculado. f) Para determinar la capacidad de absorción de energia del pararrayo es necesario calcular inicialmente la energia a disipar en el mismo, aplicando la expresion: = (2 ×
−
1+
2×
)×
×
/
Asi para los pararrayos seleccionados tenemos: Vr Impulso atmosferico 10 kA 8/20 us (kV)
Vr (kV)
Capacidad de Absorción de energia (kJ)
Capacidad de Absorción kJ/kV
156.1 188.4
60 72
33.849 35.044
0.56 0.49
Aplicando un factor de seguridad 4. Vr Impulso atmosferico 10 kA 8/20 us (kV)
Capacidad de Absorción kJ/kV
156.1 188.4
2.26 1.95
De acuerdo a la norma IEC CLASE 2 (2.9 a 4.5KJ/KV) CLASE 3 (4.2 a 8.0KJ/KV)
g) Cálculo de la Corriente de Cortocircuito a la que el parrarayo se somete =
(
Pcc= 800
)/ 3 ×
MVA Icc=
7698.00
A
h) El efecto dela contaminacion debe ser considerado en el pararrayo, dimencionando una distancia de fuga suficiente para que su comportamiento bajo contaminacion sea igual o superior al de la cadena aislante. El aislamiento empleado en la linea de 60 kV es:
Tipo de Aislamiento
Longitud (mm)
Vr (kV)
Distancia de Fuga (mm)
Tipo suspensión Tipo anclaje
567 345
60 72
1956 2347
Tanto el pararrayo con Vn de 60 kV como el de 72 kV tienen longitud de fuga supeiores al de la cadena aislante. i) El nivel de Protección de los pararrayos analizados se encuentra por medio de la expresión: = BIL=
−
×100%
469.62 kV (a 4000 msnm) Voltaje Nominal VN (kV)
NP
60 72
66.76 59.88
(Se corrigio por altura usando IEC 60071-2 1996)
Ambos niveles de protección son aceptables, ya que el mínimo requerido es un margen de 20%. Teniendose que el pararrayo con mayor nivel de protección desarrolla mas operaciones a lo largo de su vida util.
C.-
CARACTERISTICAS ELÉCTRICAS A SOLICITAR
Voltaje Nominal Vn (kV): MCOV (kV): Corriente nominal de descarga In (kA): Clase (capacidad de absorsión de energia mínima): Corriente de falla del sistema Icc (A): Voltaje residual Vr para impulso empinado 10kA máximo 0.5 us (kV): Voltaje residual Vr para impulso de maniobra 500A máximo 0.5 us (kV): Voltaje residual Vr para impulso de atmosferico 10kA 8/20 us (kV): Distancia de fuga superior a (mm): Altura máxima de operación (msnm):
