TECNOLÓGICO NACIONAL DE MÉXICO
INSTITUTO TECNOLÓGICO DE CIUDAD GUZMÁN
ALUMNO: Marcos Aurelio Ponce Celis
NUMEO CONTOL: !"#$%&'#
CAEA: In(enier)a CAEA: In(enier)a El*c+rica,
MATEIA: Ins+alaciones In-us+riales, .lunes /:%% a0 a $:%% a01 0i*rcoles /:%% a0 a $:%% a0 2 3ue4es /:%% a0 a $:%% a0,5
UNIDAD ": Es+u-io -e cor+o circui+o,
MAESTO: Isi-ro a0os Garc)a,
6EC7A: !8 -e 0a2o -el #%!/,
GENERALIDADES Y CLASIFICACIÓN DE LAS FALLA ELÉCTRICAS INDUSTRIALES
INTRODUCCION El cálculo de las corrientes de corto circuito, es esencial para la selección de la capacidad adecuada del equipo de protección y los dispositivos de interrupción. El objetivo del estudio de corto circuito es calcular el valor máximo de la corriente y su comportamiento durante el tiempo que permanece el mismo. Esto permite determinar el valor de la corriente que debe interrumpirse y conocer el esfuerzo al que son sometidos los equipos durante el tiempo transcurrido desde que se presenta la falla hasta que se interrumpe la circulación de la corriente. Un aspecto importante a considerar en la operación y planicación de los sistemas elctricos es su comportamiento en condiciones normales, sin embar!o, tambin es relevante observarlo en el estado transitorio" es decir, ante una contin!encia. Esta condición transitoria en las instalaciones se debe a distintas causas y una !ran variedad de ellas está fuera del control humano. #as fuentes principales de corrientes de corto circuito son los !eneradores existentes en el sistema elctrico y la !eneración remota de la compa$%a suministradora de ener!%a elctrica, los motores y condensadores sincrónicos, as% como los motores de inducción, los cuales antes de que suceda la falla representan una car!a para el sistema, pero en condiciones de corto circuito, se comportan como !eneradores durante un tiempo relativamente corto, ya que utilizan para su movimiento la ener!%a almacenada en su masa &ener!%a cintica' y en la de las maquinas acopladas a ellos. En la !ura se muestra el (ujo de corriente de corto circuito de acuerdo a la aportación de cada elemento mencionado anteriormente.
Figura 4.1 Flujo de Corriente de Corto Circuito de acuerdo a la Aportación de
GENERALIDADES
#os sistemas elctricos de potencia, se dise$an para estar libres de fallas como sea posible, mediante el uso de equipos especializados y dise$os completos y cuidadosos. Un sistema elctrico puede estar expuesto a fallas o cortocircuitos, en tal situación, el equipo fallado o parte del sistema en falla requiere ser aislado del resto en forma se!ura, de manera que no se ten!a da$o. #a prdida de la potencia suministrada se debe limitar al equipo fallado y)o a la parte del sistema en falla *nicamente. +e deben usar para detectar y aislar la falla dispositivos como relevadores, interruptores, fusibles, restauradores, etc. +e!*n sea el sistema. #a selección correcta de dichos dispositivos y la coordinación apropiada de los mismos requiere de los cálculos de las corriente cortocircuito esperadas para distintos tipos de fallas y distintas condiciones de operación del sistema. rincipalmente son de inters las fallas trifásicas y de fase a tierra considerando las condiciones del sistema que producen las corrientes de corto circuito máxima y m%nima. #as principales fuentes de alimentación del cortocircuito se deben representar en los modelos para cálculo de cortocircuito. #as principales fuentes de corto circuito son
El +istema de la Empresa +uministradora #as aquinas +%ncrona &!eneradores y motores' #os otores de /nducción En las instalaciones industriales se debe requerir a las empresas suministradoras el valor de las corrientes de cortocircuito trifásico y de fase a tierra, as% como la base sobre la cual se calcularán en el punto de interconexión. ara el caso de las maquinas s%ncronas despus de la ocurrencia de una falla, estas máquinas contin*an siendo accionadas por su primo motor y los devanados de campo si!uen alimentados por la corriente directa de la excitatriz, por lo tanto, se mantiene un voltaje interno que produce un (ujo de corriente de la maquina hacia la falla, esta corriente solo está limitada por la reactancia de la máquina y la impedancia del sistema al punto de la falla. or lo tanto, las maquinas s%ncronas se presentan como una fuente de voltaje en serie con su reactancia. CLASIFICACIÓN DE LAS FALLAS ELÉCTRICAS INDUSTRIALES
En un sistema elctrico de potencia existe la posibilidad de que se presenten diferentes tipos de fallas por cortocircuito, en !eneral se pueden mencionar las si!uientes-
01#21 3E +U/4/+256 3E E4E5781 E#9:25/:1 65 152E 3E #1 :61;81 +U/4/+2513651 ara poder detectar la falta de suministro de ener!%a elctrica por parte de la compa$%a suministradora y no confundirlo con la falla de un fusible, simplemente se verica la tensión en la acometida &conexión del suministrador en la parte superior del interruptor de se!uridad' y posteriormente en la salida hacia la car!a- si en la primera lectura marca <= es un indicativo de que la falla es por parte del suministrador, pero si indica la existencia de tensión, la falla se encuentra en el fusible. :uando se tome la lectura en la parte inferior en cualquiera de los dos casos antes mencionados y la lectura es de <=, lo primero que tendr%amos que realizar es vericar el estado de los listones de cada uno de los fusibles o si son de los no renovables vericar su continuidad, una vez realizada esta revisión y habiendo cambiado el listón defectuoso, se procede a instalarlos nuevamente y vericar la existencia de tensión. ara esta revisión se recomienda tomar un punto de referencia como la tierra f%sica para tener una mejor lectura 01##1 65 +6>5E:1571 :uando la falla es por sobrecar!a debemos recordar que el dispositivo para prote!er contra esta falla es el interruptor termoma!ntico y que ste act*a de acuerdo a su curva de tiempo?corriente, as%, una sobrecar!a es el tiempo de respuesta de mayor duración, ya que la sobrecar!a es la elevación de temperatura, por esta razón es necesario conocer las curvas de respuesta de los interruptores termoma!nticos. +i sólo tenemos como protección el fusible, tenemos un problema mayor, ya que en un sobrecalentamiento provocado por una sobrecar!a es dif%cil que el fusible act*e, ya que su función es prote!er al circuito contra un cortocircuito y sólo podemos detectar la falla cuando los cables y el fusible están demasiado calientes, ya que el fusible se fundirá y abrirá el circuito y si queremos detectar esta falla es necesario contar con un analizador de temperatura.
01##1 3E :6526:/5:U/26 E425E 01+E @ 4EU256 Esta falla no es tan fácil de encontrar ya que el cortocircuito simplemente funde el fusible. El problema es que el cortocircuito puede estar localizado en cualquier parte de la instalación, como por ejemplo en una chalupa, una caja de conexiones, entre los cables, dentro de la canalización o en el mismo aparato elctrico. ara poder localizar la falla, primero desconectemos el interruptor de se!uridad e instalemos un candado para que no lo puedan accionar accidentalmente, ense!uida se destapan todas las chalupas, cajas, etc. se desconectan los neutros, se les quita el aislamiento a los cables de fase sin desconectar, primero cuando se van destapando cada una de las canalizaciones, podemos tener la suerte de encontrarlo en cualquiera de ellos, si no se localizan se procede a lo si!uiente- :on el amper%metro colocado en la posición de continuidad se rastrea punto por punto, esto es- que una de las puntas del amper%metro &A' se queda conectado en el cable de l%nea ya que estos no se han desconectado y la otra punta &?' es la que realizará el muestreo en el neutro en cada conexión, en cada re!istro, si la lectura nos marca innito o simplemente las si!las 6# se interpreta como circuito abierto &B6CD', pero si la lectura nos da :ero o suena un timbre, es el indicativo de que en esta parte de la instalación se localiza el cortocircuito y, por *ltimo, se cambian los cables y se revisa nuevamente la instalación antes de volver a conectar. 01##1 :6526:/5:U/26 E425E 01+E @ 2/E551 En este punto se procede a realizar los mismos pasos que en el anterior ejemplo, sólo que en este se deben de desconectar la tierra f%sica del neutro o eliminar el puente de unión principal y la medición se realiza en tres puntos- la fase, el puesto a tierra y la puesta a tierra.
ara determinar las caracter%sticas del equipo de protección, as% como la protección misma y los estudios electrodinámicos en una subestación elctrica, normalmente se efect*an estudios de corto circuito para fallas de
#%neas a tierra 2rifásica
BIBLIOGRAFIA
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