atenuacion de campos magneticos en estaciones transformadoras y centros de transformacion g. a....

ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y EN ESTACIONES TRANSFORMADORAS Y

CENTROS DE TRANSFORMACIONCENTROS DE TRANSFORMACION

G. A. Tarsia; M.Higes; G. M. GalloG. A. Tarsia; M.Higes; G. M. Gallo

UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONALUNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL

FACULTAD REGIOMAL BUENOS AIRESFACULTAD REGIOMAL BUENOS AIRES

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ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS ATENUACION DE CAMPOS MAGNETICOS EN ESTACIONES TRANSFORMADORASEN ESTACIONES TRANSFORMADORAS

Y CENTROS DE TRANSFORMACIONY CENTROS DE TRANSFORMACION

A principios del siglo XIX se descubre que la corriente eléctrica es A principios del siglo XIX se descubre que la corriente eléctrica es la fuente de campos magnéticos.la fuente de campos magnéticos.

Todas las instalaciones eléctricas en los niveles de generación, Todas las instalaciones eléctricas en los niveles de generación, transmisión, distribución y usuarios o consumidores finales son transmisión, distribución y usuarios o consumidores finales son fuentes de campos magnéticos.fuentes de campos magnéticos.

La Resolución N° 77/98 de la Secretaría de Energía adopta como La Resolución N° 77/98 de la Secretaría de Energía adopta como valor límite de Campo Magnético 25 μT en el borde de la franja de valor límite de Campo Magnético 25 μT en el borde de la franja de servidumbre, fuera de ella y en el borde perimetral de las servidumbre, fuera de ella y en el borde perimetral de las

subestaciones, medido a un metro del nivel del suelosubestaciones, medido a un metro del nivel del suelo..

33



rldi

Bd

4

0

Ley de Biot-Savart:

Ley de Ampere:

ildB .0

dB: Vector campo magnético.: Permeabilidad magnética del vacío. i: Corriente eléctrica instantánea.dl: Diferencial de longitud.

44



Profundidad de penetración:Profundidad de penetración:Considera que la atenuación del campo Considera que la atenuación del campo magnético se debe al efecto de las magnético se debe al efecto de las corrientes de Focault sobre el blindaje.corrientes de Focault sobre el blindaje.

rf .

1

0

La eficiencia del blindaje se define según:

iB

fB

1

Efecto de atenuación de B:

: Profundidad de penetración f: Frecuenciam0: Permeabilidad magnética del vacío

r: Permeabilidad relativa : Conductividad eléctrica

: Eficiencia del blindajeBi: Campo magnético inicialBf: Campo magnético final

55



BANCO DE ENSAYO DE MUSTRAS:

Se dispuso de un conductor rectilíneo de cobre de 0,47 m de longitud.

Fuente de tensión de C.A. regulable.

Pie metálico en cuadratura con la estructura soporte del conductor.

Medidor de campo magnético

66



Material mr s (s/m) f (Hz) δ (m)

Cu 1 5.8 107 50 0.0094

Al 1 3.78 108 50 0.0116

Fe-Si 275 8.4 107 50 0.0015

Campo magnético en aire. Cálculo de la profundidad de penetración.

77



Influencia del blindaje con láminas de Fe - Si.

88



Sensibilidad al espesor del blindaje.

99



Vista en planta de un CT tipo.

Las fuentes de campo magnético Las fuentes de campo magnético más importantes son :más importantes son :

El transformador de distribución.El transformador de distribución.

El tablero de BT.El tablero de BT.

Las barras de vinculación entre el Las barras de vinculación entre el tablero de BT / transformador.tablero de BT / transformador.

La barra colectora perimetral.La barra colectora perimetral.

1010



Las medidas técnicas que podemos adoptar para el control pasivo Las medidas técnicas que podemos adoptar para el control pasivo del campo magnético consisten en:del campo magnético consisten en:

Alejar las fuentes de campo magnético.Alejar las fuentes de campo magnético.

Emplear materiales ferromagnéticos como pantallas.Emplear materiales ferromagnéticos como pantallas.

Adoptar un método activo de control de campo (no se analiza en este Adoptar un método activo de control de campo (no se analiza en este trabajo).trabajo).

Disponer los conductores de BT de modo tal de reducir el campo Disponer los conductores de BT de modo tal de reducir el campo magnético resultante.magnético resultante.

Evitar excesivas corrientes en la barra colectora perimetral.Evitar excesivas corrientes en la barra colectora perimetral.

1111



Valor de proyectados de B antes de la remediación 29 mT.

Se instalaron placas de Fe-Si en la pared lateral detrás del tablero.

Valores proyectados de B=12,5 mT.

Eficiencia de la medida técnica h = 0,57

1212



Valores de B antes de la remediación 35 mT.

Se retiraron las barras de BT que vinculaban el transformador y el tablero

Se instaló bandeja portacables con conductores unipolares y placas de Fe-Si en el cielorraso y por encima de la bandeja.

Valores proyectados de B=6 mT.

Eficiencia de la medida técnica h = 0,83

1313



Valores de B antes de la remediación 45 mT medidos en la montante.

Valores de B de 15 mT.

Eficiencia de la medida técnica h =0,67.

1414



Ingreso de cables en MT

Valores previos de B 35 mT medidos en la proyección de los interruptores de MT.

Valores de B proyectados de 20 mT.

Eficiencia de la medida técnica h =0,43.

1515



CT propuesto

-RECOMENDACIONES:

-Reemplazar las barras de vinculación de BT entre el transformador y el tablero, por conductores unipolares dispuestos en tresbolillo sobre bandeja.

-Rotar el transformador para alejar los aisladores de BT respecto de la pared. Instalando una pantalla de material ferromagnético.

-Instalar una pantalla de material ferromagnético en la parte posterior del tablero de BT.

- La conexión del neutro del transformador y el electrodo de la puesta a tierra deben ser coincidentes o en su defecto estar separadas por la mínima distancia.

CT típico

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RECOMENDACIONES:

Toda pantalla magnética debe ser de material de alta permeabilidad magnética.

Las chapas deben estar con los dominios orientados en el sentido del campo magnético.

El espesor del blindaje no debe ser muy superior a d.

Se evitarán los efectos de borde adoptando geometrías curvas.

1717



Campos magnéticos en una disposición en tresbolillo.

Campos magnéticos en una disposición coplanar.

RECOMENDACIONES:

La disposición en tresbolillo reduce el B resultante a consecuencia de la menor distancia media entre los cables y un punto genérico del espacio y su composición vectorial, en comparación a una disposición coplanar

1818



Sobre los autores:Sobre los autores:

Gustavo Tarsia:Gustavo Tarsia: Ing.Electricista. Jefe de Estudios y Proyectos - EDESUR SA.- Docente de Física, Instalaciones Elécticas y Acusticas y Fuentes No Convencionales de Energía – U.T.N. F.R.B.A. - mailto:[email protected]

Martín Higes: Ing. Electrónico. Supervisor Técnico del Dto. Mediciones – EDESUR

SA. -. Docente de Medidas Eléctricas y Laboratorio de Máquinas Electricas.- U.T.N. F.R.B.A. - mailto:[email protected]

Germán Gallo: Estudiante de 5ª año de Ing.Eléctrica U.T.N. F.R. Avellaneda.

Técnico Area Programación- EDESUR SA. -mailto:[email protected]

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