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CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO SISTEMA DE PUESTA A TIERRA JHON ALEXANDER GARCIA
Organizar los insumos necesarios para iniciar la construcción del sistema de puesta a tierra de acuerdo al sistema establecido. Realizar sistemas de puesta a tierra de acuerdo al diseño cumpliendo con normas y procedimientos administrativos de seguridad y ambientales.
CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO
Aprendiz: JHON ALEXANDER GARCIA
Presentado a: ING. FERNANDO GIRALDO Z
SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE-SENA Centro de Electricidad y Automatización Industrial-CEAI SPT/ Tei-27 ficha 1020662 Santiago de Cali, 2016
TALLER SOBRE CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO
1. ¿Cuáles son las causas de un cortocircuito? CAUSAS: Originados por factores mecánicos (rotura de conductores, conexión eléctrica accidental entre dos conductores producida por un objeto conductor extraño, como herramientas o animales), o debidos a sobretensiones eléctricas de origen interno o atmosférico, o causados por la degradación del aislamiento provocada por el calor, la humedad o un ambiente corrosivo. 2. Si un árbol cae sobre una línea de transmisión provocando un cortocircuito, como se cataloga esta causa de cortocircuito Si la rama cae sobre solo una línea y toca un objeto conectado a tierra se considera un corto circuito fase tierra asimétrico 3. Explique de qué manera puede provocar una carga de hielo sobre la línea un cortocircuito Otra manifestación de la electricidad estática son los relámpagos y truenos de una tormenta eléctrica: las nubes adquieren cargas eléctricas por la fricción de los cristales de hielo que se mueven en su interior, y esas cargas de electrones llegan a ser tan grandes que éstos se precipitan hacia el suelo o hacia otra nube, lo cual provoca el relámpago y éste el trueno. Considerando que el hielo está compuesto por iones de hidrogeno podemos deducir que es un electrólito y por ende un conductor de electricidad y puede provocar un corto circuito tanto simétrico como asimétrico. 4. En el momento de un cortocircuito de qué manera aporta corriente al corto un motor de inducción que se queda sin alimentación debido al mismo cortocircuito El comportamiento de estas máquinas en cortocircuito es semejante al de los alternadores; Suministran a la red una intensidad que es función de su reactancia en % Por ejemplo: Un motor asíncrono, separado bruscamente de la red, mantiene en sus bornes una tensión que se amortigua en pocas centésimas de segundo. Cuando en sus bornes se produce un cortocircuito, el motor genera una intensidad que se
amortigua mucho aproximadamente:
más
rápidamente,
con
una
constante
de
tiempo
de
2/100 segundos para los motores a jaula simple de hasta 100 kW, 3/100 segundos para los motores de doble jaula y además, de más de 100 kW, De 3 a 10/100 segundos para los grandes motores MT (1000 kW) de rotor bobinado.
Por medio de estas máquinas y con una adecuada configuración podríamos devolver reactivos a la red 5. Una instalación eléctrica que consta solo de cargas resistivas sin presencia de motores ni transformadores por ejemplo una carga residencial o comercial de alumbrado ¿puede aportar corriente a un cortocircuito de las líneas de alimentación? ¿si, no? ¿Por qué? Para los cálculos de la corriente de cortocircuito en instalaciones de baja tensión, se puede despreciar la componente resistiva de la impedancia de cortocircuito de la red
Debido que los componentes resistivos son despreciables no se toman en cuenta o son considerables como fuente de corriente de corto circuito 6. A que se le llama y en qué momento ocurre la corriente de choque de cortocircuito Se denomina corriente de choque I ch al máximo valor que puede llegar a alcanzar la corriente de cortocircuito I cc cuando éste se produce en las peores condiciones posibles. El cortocircuito se da en las peores condiciones posibles; esto es, dará lugar a los mayores valores máximos, si se inicia justo en el momento en que la componente alterna simétrica i as toma su valor máximo positivo o negativo. Esto ocurre en el Período Subtransitorio: 1 a 10 ciclos. En menos de 1 segundo y la maquina debe estar diseñada para aguantar esta Intensidad más elevada en esos milisegundos.
Fig 1
7. A que se le llama periodo subtransitorio de la onda de cortocircuito Período Subtransitorio: 1 a 10 ciclos. Intensidad más elevada. Esfuerzos electrodinámicos en los elementos. (Fig 1) 8. Que ocurre a las maquinas en el periodo subtransitorio Las maquinas deben soportar o tener un devanado de amortiguación para los esfuerzos electrodinámicos 1 a 2 seg. Esfuerzos térmicos. Actuación de los elementos de protección. 9. Que sucede en el momento en que la onda de cortocircuito transita por el periodo transitorio La máquina se ve sometida a esfuerzos térmicos y hay riesgo de incendio, lo ideal sería que nunca se alcanzara este periodo pues es permanente hasta que la maquina se incendie y sea cortado el suministro eléctrico de alguna manera. 10. Si las protecciones no actúan a tiempo y se logra establecer la corriente de cortocircuito permanente, que sucede a las máquinas y conductores Se produciría un efecto joule y los conductores y maquinas alcanzarían la curva de fusión
11. Hallar las corrientes de cortocircuito de choque y asimétrica para cada una de las subestaciones ubicadas en el Sena complejo Saloma, teniendo en cuenta la reactancia de la red, asuma que el operador de red suministra una potencia de cortocircuito a simétrica de 230MVA en el nodo de la alimentación de la subestación, 50 metros de conductor desde el trafo hasta la falla. Para escoger la Subestación de su ejercicio, sea NA= suma del # de letras de su primer nombre + su primer apellido y si es: NA < o = a 8 le corresponde el EJ. # 1, si es NA igual a 9 le corresponde el Ej. # 2; así para NA = 10 Ej #3, y asi sucesivamente,…. Si NA es > o = a 14, le corrsponde el Ej # 7; por ejemplo a Pedro Pérez, NA = 10, le corresponde el Ej. 3. Para este caso trabajaremos con la sgte. Aproximación, Calcule la acometida del transformado, transformador correspondiente.
para la corriente Nominal del
1 )S/E 1: 150 kVA, 13.2/0.22_0.127 kV, U Z: 4.0% 2) S/E 2: 75 kVA, 13.2/0.22_0.127 kV, U Z: 3.5% 3) S/E 3: 150 kVA, 13.2/0.22_0.127 kV, U Z: 4.0% 4) S/E 4: 630 kVA, 13.2/0.22_0.127 kV, U Z: 5.0% 5) S/E 5: 500 kVA, 13.2/0.22_0.127 kV, U Z: 5.0% 6) S/E 6: 225 kVA, 13.2/0.22_0.127 kV, U Z: 4.0% 7) S/E 7: 300 kVA, 13.2/0.22_0.127 kV, U Z: 4.5%
DIAGRAMA S/3
DATOS:
230MVA 150KVA
Distancia del conductor hasta la falla
IMPEDANCIA AGUAS ARRIBA (Z RED)
CORRIENTE NOMINAL DEL TRANSFORMADOR EN BT (I n)
IMPEDANCIA DEL TRANSFORMADOR (Z T)
13200/220/127 V 4% 50m
√
√
CONDUCTOR DE LA ACOMETIDA
Con la ayuda de la tabla 310-16 de la NTC 2050. Capacidad de corriente permisible de conductores sencillos aislados para 0 a 2 000 V nominales al aire libre y temperatura ambiente de 30 °C y 60 °C a 90 °C. No más de tres conductores en tensión en una canalización, cable o tierra (directamente enterrados), para temperatura ambiente de 30°C. Determinamos que el conductor necesario, corresponde a un conductor tipo cable de cobre con capacidad de corriente para 405 A:
Cable Cu 4/0 AWG (107.21mm ) XHHW 90°C.
IMPEDANCIA DEL CONDUCTOR (Z L)
IMPEDANCIAS TOTALES (Z TOT)
CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO (I CC)
√
√
CORRIENTE DE CHOQUE (I CH)
√
√
WEBGRAFIA http://html.rincondelvago.com/lineas-de-transmision.html https://es.wikipedia.org/wiki/Conducci%C3%B3n_el%C3%A9ctrica http://www.schneiderelectric.com.ar/documents/recursos/cuadernostecnicos/ct1581.pdf
