8/17/2019 Ejemplo de Cálculo de Sección Por El Criterio de La Intensidad de Cortocircuito

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Ejemplo de cálculo de sección por el criterio de la intensidad decortocircuito. Método ampliado

25 de septiembre de 2014Temática: Cálculos de Secciones e Intensidades

En este artículo ampliaremos el cálculo del cortocircuito hasta

considerar todas las impedancias intervinientes en los bucles de

defecto.

Cortocircuito máximo (en bornes del cuadro general de mando y protección CGMP)Queremos obtener el valor de cortocircuito máximo de un circuito para usos general (toma decorriente) de una vivienda para comprobar que no se supera el poder de corte del pequeñointerruptor automático de 16 A de intensidad nominal que protege en cabecera dentro delcuadro general de mando y protección (CGMP).Consideremos el siguiente esquema de suministro desde la red de MT hasta el circuito interior deuso general (C2, toma de corriente) de una vivienda.Se toma el defecto fase-neutro como el más desfavorable y se considera despreciable la

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reactancia inductiva de los cables. La resistencia de los conductores para el cálculo será a 20 ºC(menor que a mayores temperaturas de funcionamiento pues como sabemos todo conductor secalienta por la circulación de la corriente y su resistencia aumenta). De esta forma, al emplearvalores mínimos de impedancia en las líneas, siempre nos resultará el cortocircuito más elevadoposible.Comenzamos a calcular impedancias considerando el cortocircuito trifásico en bornes delsecundario del transformador para obtener el mayor valor del mismo.

Para poder obtener la reactancia de red será necesario que nos faciliten al potencia aparente decortocircuito (Scc) en el punto considerado, dato que en ocasiones puede proporcionar lacompañía eléctrica.Suponemos en nuestro caso nos proporcionan un valor de Scc es de 400 MVA (en ausencia dedatos se suele tomar el valor de 500 MVA).

Teniendo en cuenta que además podemos despreciar el valor de la resistencia de red frente al

valor de la reactancia:

Ahora debemos calcular la impedancia del transformador partiendo de los datos de su placa decaracterísticas:Sn = 630 kVAucc = 4 %Pk = 6500 W (potencia de cortocircuito)Calculamos la resistencia del transformador a partir de las pérdidas térmicas por efecto Joule enlos arrollamientos obtenidas del ensayo en cortocircuito.

In se puede obtener con la expresión que la relaciona con la potencia nominal del

transformador:

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Sabemos que la caída de tensión porcentual de cortocircuito está relacionada con la impedancia

del transformador por la siguiente expresión:

Y aplicando el teorema de Pitágoras obtenemos Xcc:

Nos falta saber ahora los valores del resto del circuito hasta el cuadro general de mando y

protección:

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En el cálculo de la newsletter anterior que no consideraba el circuito aguas arriba de la CGP nosresultó el valor de 4163 A. Vemos que el cálculo simplificado considerando una caída del 20 %en la tensión de alimentación no fue una suposición errónea que falseara cálculos aminorando elvalor del cortocircuito máximo sino que resulto algo superior al cálculo más detallado, que nosocupa, considerando todas las impedancias del circuito.Nuestra protección puede soportar el poder de corte requerido puesto que el REBT exige unmínimo de 4500 A (ITC-BT 17, pto. 1.3.).Cortocircuito mínimoEn el final de la instalación tendríamos típicamente un cortocircuito fase-neutro por defectofranco en el receptor (ver bucle de cortocircuito mínimo). Al aumentar el recorrido delcortocircuito se aumenta la impedancia y se reduce el cortocircuito. Como además emplearemoslos valores más desfavorables de impedancia (resistencias a máxima temperatura del conductory reactancias) el resultado de los cálculos será el valor mínimo de cortocircuito que deberásuperar el umbral de activación del relé tiempo-independiente del interruptor automático que

protege el circuito.En el esquema del circuito se ha reflejado el bucle del cortocircuito mínimo:

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La intensidad de cortocircuito será:

Respecto a la fórmula aproximada 0,8∙Uf/∑R ahora no necesitamos simplificar tomando 0,8 Uf en el numerador pues tomaremos los valores de todas las impedancias implicadas. En eldenominador se habla de impedancia de cortocircuito (Zcc) porque se consideran no sólo lasresistencias sino también las reactancias de todo el bucle de defecto.El valor de la impedancia Zcc se obtendrá como suma de las partes resistivas y reactivas detodas las líneas implicadas desde la red de MT hasta el punto de conexionado del receptor en lavivienda (toma de corriente de uso general C2):

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Los valores de la resistividad (ρ) del aluminio a 90 ºC (cables Al Voltalene Falmex de la red de

distribución y acometida) se obtienen aplicando la fórmula de la norma UNE 21096:

…y para el cobre a 90 ºC (cables termoestables como el Afumex 1000 V (AS) de la LGA) y a 70 º

C (cables termoplásticos como el Afumex Duo (AS) de la DI o el Wirepol Flex del circuito de uso

general) empleamos la fórmula de la UNE 20003.

Los valores de reactancia, salvo indicación más precisa, se pueden considerar en torno a 0,08

Ω/km (valor que avala la norma francesa UTE C 15-105 para tendidos independientemente de la

sección, naturaleza del conductor y disposición de los conductores).

Resumiendo:

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Una protección con curva de tipo C necesita una intensidad de cortocircuito superior a 10 vecessu intensidad nominal para actuar adecuadamente. Si el circuito C2 para uso general estáprotegido con un interruptor magnetotérmico de 16 A de intensidad no tendremos problemas.16  A x 10 = 160  A < 713  A

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Impedancia y tensión de corto circuitode un Transformador 

Impedancia y tensión de corto circuito de un Transformador 

Impedancia y Tensión de corto circuito

El propósito que tiene el ensayo o prueba de cortocircuito es el de determinar:

•  – Las pérdidas en los bobinados.

•  – Las pérdidas de voltaje en el secundario cuando el transformador 

está funcionando nominalmente y …

•  – La impedancia del transformador principalmente.

Para realizar la prueba se pone el bobinado secundariodel transformador en cortocircuito y se

alimenta el bobinado primario con un voltaje alterno regulable. El voltaje alterno regulable

parte de cero voltios y va incrementándose su valor hasta alcanzar las corrientes nominales en

ambos bobinados del transformador . (Ver la corriente alterna C.A.)

Con los valores nominales de corriente en ambos bobinados se mide el valor del voltaje en el

primario (Ecc) y se determina la impedancia del transformador utilizando la siguiente

fórmula: Imp = Ecc x 100 / E1 (%)

Donde:

• Imp = Impedancia del transformador en %.

• Ecc = Voltaje o tensión de cortocircuito.

• E1 = Voltaje primario nominal.

En el diagrama que se muestra a continuación se utiliza un autotransformador para obtener el

voltaje alterno regulable para alimentar el bobinado primario del transformador . I1 es corriente

en el bobinado primario e I2 es corriente en el secundario que está en corto circuito.

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El valor de la impedancia del transformador (Imp) debe tomarse en cuenta a la hora

de realizar acoples para que no existan desbalances a la hora de aplicarle carga al banco de

transformadores. También indica la eficiencia y calidad del transformador, ya que

mientras más es el valor de la impedancia, mayores serán sus pérdidas.

http://unicrom.com/Tut_impedancia_tension_corto_circuito_transformador.asp

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Etapas para el CálculoSe va a realizar un cálculo básico de las corrientes de cortocircuito en una línea eléctrica alejada

de los alternadores (el caso más frecuente en B.T). Se calculará la corriente de cortocircuito que seproducen en cada uno de los puntos indicados con una cruz roja Xen la línea trifásica de la figuraadjunta.

Se ha de obtener, además, para cada caso la intensidad de choque:

http://www.tuveras.com/lineas/cortocircuito/cortocircuito.htm

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Según normas CADAFE los transformadores de distribución trifásicos tipo pedestal debe cumplir las

siguientes normas:

.-Los transformadores con capacidad nominal continuas en KVA, basadas en una elevación máxima de 65˚C

promedio en los devanados, plena carga:75, 150, 300, 500 y 750 KVA

.-Clase de aislamiento de 15KVA.

.-Impedancia: según capacidad del transformador.

Tolerancia: ±7.5%

.-Tipo de núcleo: 5 columnas.

.-Tipo de conexión:

Primario: estrella con el terminal común puesto a tierra.

Secundario: estrella con el terminal común puesto a tierra..-Derivaciones: ±2.5% y ±5% del voltaje nominal primario.

.-Los fusibles deberán estar coordinados entre si para brindar el rango completo de protección. El fusible

limitador operará solo en caso de fallas internas en el transformador.

.-La cubierta de los transformadores tipo pedestal está integrada por un módulo donde se encuentra el tanque

del transformador y el otro módulo donde de encuentran las conexiones, los cuales formarán un conjunto

integrado.

.-La unidad no presentará bordes, salientes ni aristas agudas o cortantes. No tendrá tuercas ni elementos de

fijación que sean removibles externamente.

.-Será construida a prueba de intrusos.

.-El fabricante deberá presentar certificados de pruebas de la menos del 10% de los transformadores a

adquirir.

.- La placa característica será metálica e inoxidable fijada al fondo del compartimiento de conexiones. Tendrá

la siguiente información en español:

-Tipo de transformador(pedestal)

-Nombre del fabricante.

-Número de serial.

-Año de fabricación.

-Número de fases.

-Frecuencia.

-Capacidad (KVA).

-Voltaje nominal primario(Voltios).

-Voltaje nominal secundario(Voltios).

-Voltaje nominal en cada derivación (Voltios).

-Nivel básico de aislamiento-BIL(KV)

-Aumento promedio de temperatura en devanados(˚C).-Temperatura ambiente promedio diaria (40˚C).

-Impedancia (%)

-Peso total aproximado (Kg)

-Diagrama de conexión (Unifilar)

-Identificación del líquido aislante.

-Litros aproximados del líquido aislante.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos11/tradi/tradi.shtml#ixzz48vQpi7DS