coordinaciÓn de aislamiento.doc

8/12/2019 COORDINACIN DE AISLAMIENTO.doc

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1CURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

NDICE DE CONTENIDOS

CAPITULO 1: SOBRETENSIONES EN ..................................................................................................... REDES DE POTENCIA.......................................................................................................1 IMPULSOS NORMALIZADOS........................................................................................

2 Sobretensiones e ori!en e"terno.........................................................................................3 Sobretensiones e ori!en interno.......................................................................................... SOBRETENSIONES DE MANIOBRA: ............................................................................ MANIOBRA DE .................................................................................................................. BANCOS DE CONDENSADORES....................................................................................1 INTRODUCCI%N.............................................................................................................2 COMPENSACI%N ENER&'A REACTI(A......................................................................

3 MANIOBRAS CON BANCOS DE CONDENSADORES...............................................* PROBLEMAS CONCERNIENTES A LOS BANCOS DE CONDENSADORES: SOLUCIONES.......................................................................................................................$ C,LCULOS DE LAS SOBREINTENSIDADES - DE LAS INDUCTANCIAS DEC O/UE.................................................................................................................................36 BIBLIO&RA0'A................................................................................................................) AP NDICE : C,LCULO DE LA SOBREINTENSIDAD EN UN BANCO SIMPLE.....3) E0ECTOS DE LA CA'DA DE RA-OS SOBRE L'NEAS A REAS DE ALTA TENSI%N ................................................................................................................................................1 Intro i4n..........................................................................................................................*12 SOBRETENSIONES ATMOS0 RICAS............................................................................*3 EL RA-O - LA L'NEA DE TRANSMISI%N.....................................................................1 INTRODUCCI%N..............................................................................................................2 ECUACIONES DE LA L'NEA DE TRANSMISI%N.......................................................3 0UNCIONAMIENTO EN R &IMEN PERMANENTE...................................................6* L'NEAS EN R &IMEN TRANSITORIO...........................................................................

$ ELECCI%N DEL MODELO DE L'NEA...........................................................................1 P r78etros est 9sti os e r ;o..........................................................................................##


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2 NDICE DE CONTENIDOS

2 Esti8 i4n e nre s.......................................................................................11$2 E"= osor ire ?@ orn ! = o @ro ! = ..........................................................................1163 P r rr ;os to r.....................................................................................................116 * P r rr ;os e 4"i o e Fin ?ZnO ....................................................................................121$ E0ECTOS DE LA CONTAMINACI%N........................................................................... DE0INICIONES &ENERALES PARA EL C,LCULO DE PROTECCIONES CONTRA SOBRETENSIONES.............................................................................................................1 DE0INICIONES &ENERALES DE LA RED EL CTRICA..........................................132 CARACTER'STICAS DE LOS PARARRA-OS DE %GIDOS MET,LICOS SIN EGPLOSORES INTERNOS................................................................................................. DIMENSIONAMIENTO DE AUTO(,L(ULAS..............................................................1*1 Sobretensiones ti=o r ;o.....................................................................................................12 Sobretensiones ti=o 8 niobr ?sHit in! .........................................................................1*) 3 Sobretensiones te8=or es................................................................................................1** Pro e i8iento e se e i4n e = r rr ;os e ZnO...........................................................1*# TUTORIAL DEL PRO&RAMA @C-DARE PARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO(,L(ULAS DE ZnO..................................................................................................161 INTRODUCCI%N DE LOS DATOS DE LA RED...........................................................2 Se e i4n to87ti ..........................................................................................................1653 Se e i4n 8 n ................................................................................................................1)+* Otros 8en tri .........................................................................................................................152 Sobretensiones te8=or es.................................................................................................153 Sobretensiones e 8 niobr ...............................................................................................1#2* Sobretensiones t8os >ri s...............................................................................................1#$ ELECCI%N DE LA AUTO(,L(ULA..............................................................................1#6 SIMULACI%N e ir ito on AUTO(,L(ULA...........................................................2++


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C =9t o 1

SOBRETENSIONES EN

REDES DE POTENCIA

Las sobretensiones transitorias pro !"i as en !n siste#a e poten"ia $ e% "orre"toi#ensiona#iento e %as prote""iones aso"ia as& son eter#inantes en %a 'i a (ti% e %apara#enta "one"ta a a %a re . Unasobretensi4n1 "onsiste en !na so%i"ita"i)n 'ariab%e en etie#po& "!$o 'a%or #*+i#o s!pera a% 'a%or e pi"o e %a tensi)n #*s e%e'a a e% sisteSe,(n %a "a!sa -!e ori,ina %as sobretensiones& p!e en "%asi i"arse en:

- Sobretensiones internas: ori,ina as por #aniobras o a%%os pro !"i os en e% propi

siste#a e poten"ia /p.e. "orto"ir"!itos& erroresonan"ia& ener,i0a"i)n esener,i0a"i)n e % neas& "one+i)n e bater as e "on ensa ores .

1 La Nor#a UNE 21- !2 4 e ine e% t5r#ino 6 sobretensi"n# "o#o to a tensi)n !n"i)ne% tie#po entre !n "on !"tor e ase $ tierra o entre os "on !"tores e ase "!$o 'a%or o'a%ores e "resta sobrepasan e% 'a%or e "resta "orrespon iente a %a tensi)n #*s e%e'a a p

e% #ateria%& enten ien o por tensi)n #*s e%e'a a para e% #ateria% a% 'a%or e tensi)n e% "!a% no es posib%e ,aranti0ar e% ais%a#iento e i"7o #ateria%.


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8SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA

- Sobretensiones e$ternas: ori,ina as por "a!sas a;enas a %a topo%o, a e %a propia re/ !n a#enta%#ente %as pro'o"a as por es"ar,as at#os 5ri"as en %a re & en s!apara#enta o in !"i as por %a "a a e ra$os en 0onas "er"anas a e%%a .

E% ori,en e %a sobretensi)n no es eter#inante respe"to a %a se'eri a e %a #is#a& para e% i#ensiona#iento e %as prote""iones aso"ia as. As & %a "%asi i"a"i)n #*s a"ea"t!a%#ente istin,!e tres tipos e sobretensiones& aten ien o a s! or#a e on a $ !ra"i)n

14:

- Sobretensiones te%&ora'es: A este ,r!po pertene"en %as sobretensiones e %ar,a!ra"i)n /7asta 'arios se,!n os & po"o a#orti,!a as $ e re"!en"ia si#i%ar a %a e

opera"i)n. Las sobretensiones te#pora%es s!e%en ser e ori,en interno& estare"!ente#ente ori,ina as por "orto"ir"!itos en %a re .

- Sobretensiones (e %aniobra: Son e "orta !ra"i)n /'arios #i%ise,!n os &!erte#ente a#orti,!a as& $ "!$a re"!en"ia os"i%a entre 2 $ 1< =>0 24. Maniobras"on %a apara#enta e %a re p!e en pro !"ir sobretensiones "!$as "ara"ter sti"as"orrespon an a este ,r!po& a!n-!e en o"asiones ta#bi5n p!e en apare"ertransitoria#ente por "orto"ir"!itos en e% siste#a e poten"ia.

- Sobretensiones at%os)*ri+as , Son %as e #enor !ra"i)n /'arios #i"rose,!n os & $nor#a%#ente %%e'an aso"ia as pi"os e tensi)n 'arias 'e"es s!perior a% #*+i#o e%a re . Las es"ar,as e ra$os en e% siste#a o en %as pro+i#i a es e% #is#o s!e%e pro'o"ar %a apari"i)n e sobretensiones at#os 5ri"as.

E% ori,en e %a sobretensi)n no sie#pre 'a aso"ia o a !na or#a eter#ina a e %a#is#a. Las e ori,en interno pro'o"a as por "orto"ir"!itos en %a re & s!e%en eri'ar ensobretensiones te#pora%es& p! ien o "%asi i"arse transitoria#ente "o#o e #aniobra. Lopera"iones e ener,i0a"i)n $ esener,i0a"i)n e % neas& as "o#o %a "one+i)n e bater as e"on ensa ores en %a re & est*n aso"ia as a %a apari"i)n e sobretensiones e #aniobr?ina%#ente& %as sobretensiones at#os 5ri"as s!e%en estar ori,ina as por es"ar,as e ori,e+terno.

To os %os e-!ipos -!e or#an e% siste#a e poten"ia tienen e ini o !nni e eis 8iento & -!e representa e% 'a%or e %a #a$or tensi)n e pi"o -!e son "apa"es e soportsin r!pt!ra e s! ais%a#iento e%5"tri"o. E% 'a%or e% ni'e% e ais%a#iento epen e e %a


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@CURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

e on a e %a sobretensi)n soporta a& $ por tanto p!e en e inirse tres tipos e ni'e% eais%a#iento:

- 34: M*+i#a tensi)n e i"a0 -!e e% ais%a#iento es "apa0 e soportar para !nsobretensi)n te#pora%.

- /SL /9asi" S it"7in, I#p!%se Ins!%ation Le'e% Error: Re eren"e so!r"e noto!n 4: Ni'e% e ais%a#iento rente a sobretensiones e #aniobra.

- /IL /9asi" Li,7tnin, I#p!%se Ins!%ation Le'e% 84: Ni'e% e ais%a#iento rente asobretensiones at#os 5ri"as.

Debi o a -!e e% 'a%or e %as sobretensiones /espe"ia%#ente %as at#os 5ri"as s!e%s!perior a% ni'e% e ais%a#iento e %os e-!ipos& res!%ta ne"esaria %a presen"ia e e%e# prote""i)n -!e i#pi an& sin interr!p"i)n e% s!#inistro& -!e %as sobretensiones s!peren i"7ais%a#iento. Des e ina%es e %os aBos


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SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA

1 IMPULSOS NORMALIZADOS

ara po er repro !"ir e %a or#a #*s ie% posib%e e% "o#porta#iento rea% e !n apara

eter#ina o rente a !na e %as sobretensiones anteriores& se 7an e ini o 'arios i#p!%sosnor#a%i0a os. Estos ,!ar an !na estre"7a re%a"i)n "on %os i erentes tipos e sobretensioneas por e;e#p%o

- Las sobretensiones e 8 niobr p!e en asi#i%arse& en %o re erente a s!s e e"tosobre %os ais%a#ientos $ %os ispositi'os e prote""i)n& a %os i#p!%sos tipo #anor#a%i0a os. Este tipo e sobretensiones est* a #en! o& a!n-!e no en to os %o"asos& ori,ina o por #aniobras en %a re .

- Las sobretensiones t8os >ri s o ti=o r ;o p!e en asi#i%arse& en %o re erente a s!e e"tos sobre %os ais%a#ientos $ %os ispositi'os e prote""i)n& a %os i#p!%sora$o nor#a%i0a os. Este tipo e sobretensi)n est* a #en! o& a!n-!e no en to os %o"asos& pro'o"a o por es"ar,as e ra$o.

A "ontin!a"i)n son e ini os %os i erentes i#p!%sos nor#a%i0a os& tanto por ANSI 0CEI "o#o por UNE .

1.1 PARMETROS CARACTERSTICOS.

Las sobretensiones est*n "ara"teri0a as por s!or 87"i8o & s! =o ri $ s! or8e on . ara s! representa"i)n son !ti%i0a os os n(#eros separa os por !na ra$a e

ra""i)n /p.e. 1.2 @


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HCURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

Figura 1. Onda de choque normalizada 1.2 / 50 s

ara e inir e%ni e' (e ais'a%iento "ara"ter sti"o e !n e-!ipo %as or#as e on anor#a%i0a as /T1 T2 !ti%i0a as para eter#inar %os tres ni'e%es e ais%a#iento son:

Ni'e% ais%a#iento te#pora%: A re"!en"ia in !stria% /@< >0

Ni'e% e ais%a#iento #aniobra: 2@< 2@


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SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA

E% ni'e% e ais%a#iento ante sobretensiones te#pora%es se eter#ina a partir e !na oe tensi)n a re"!en"ia in !stria% /@< >0 .

1.3 IMPULSOS UTILIZADOS PARA LA DETERMINACIN DE LACARACTERSTICAS DE LAS PROTECCIONES CONTRASOBRETENSIONES

1.3.1 I !u"#$ %& '$rri&()& %& gra( a !"i)u%

Se eno#ina i#p!%so e "orriente e ,ran a#p%it! a% 'a%or e "resta e %a "orriente e

es"ar,a& "on on a 8 1


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GCURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

2 SOBRETENSIONES DE ORI EN E TERNO

Se eno#inan sobretensiones e ori,en e+terno& at#os 5ri"as o tipo ra$o a %

ori,ina as por es"ar,as at#os 5ri"as. La Nor#a UNE 21- !2 e ine e% t5r#ino4sobretensi"n ti&o ra0o# "o#o to a sobretensi)n ase tierra o entre ases en !n %!,areter#ina o ebi o a !na es"ar,a at#os 5ri"a ! otra "a!sa $ "!$a or#a p!e e asi#i%arse&en %o re%ati'o a %a "oor ina"i)n e ais%a#iento& a %os i#p!%sos nor#a%i0a os !ti%i0

%os ensa$os e i#p!%so tipo ra$o /on a e tensi)n 1.2 @


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1 %a insta%a"i)n "o#bina "on ensa oresin !"tan"ias 'ariab%es $ e%e#entos e%e"tr)ni"os e poten"ia& ta% $ "o#o po e#os apre"ia%a i,!ra 3. .

"igura #.*. 9an"os e "on ensa ores est*ti"os instant*neos.

E% siste#a ,enera%#ente est* "o#p!esto por: 9an"os i;os e "on ensa ores


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Un set e i%tros e ar#)ni"os -!e absorbe %os ar#)ni"os e %a re $ %os ,enera os po%a propia insta%a"i)n / ispositi'os e%e"tr)ni"os e poten"ia

Una in !"tan"ia 'ariab%e "one"ta a a tra'5s e %os tiristores. Esta in !"tan"ia absorbee% e+"eso e ener, a rea"ti'a ,enera a por %os "on ensa ores.

A%,!nos e estos "on ensa ores p!e en ser #aniobra os por "ir"!itos e "ontro%

9an"os e "on ensa ores en serie /?i,!ra 3.H.

En e% "aso e re es ,ran es "on % neas %ar,as %os ban"os e "on ensa ores p!e en se#onta os en serie en %a % nea& ta% "o#o 'e#os en %a i,!ra 3.H.

"igura #.+. 9an"os e "on ensa ores en serie.

Esta isposi"i)n e% "ir"!ito per#ite !na "o#pensa"i)n per#anente a apta a a %osre-!eri#ientos& p!esto -!e %a ener, a rea"ti'a s!#inistra a epen e e %a "orriente e %a% nea. Es ne"esario isponer e !n siste#a e "orto"ir"!ito para e'itar %a estr!""i)n e %os"on ensa ores "!an o !na "orriente e "orto"ir"!ito "ir"!%e por %a % nea. Ta%es siste#e+isten en e% "ontinente a#eri"ano& on e %as istan"ias 7a"en -!e %as % neas sean /a%"an0an o en a%,!nos "asos %on,it! es s!periores a 1


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Lo : In !"tan"ia e "orto"ir"!ito e %a re

f: ?re"!en"ia in !stria% : !%sa"i)n a %a re"!en"ia in !stria% Cone+iones

L: In !"tan"ia e "one+i)n /serie & "on e% ban"o /"aso ban"o si#p%e : In !"tan"ia e "one+i)n /serie e "a a ban"o /"aso e ban"os #(%tip%es

L: In !"tan"ia e "7o-!e Car,a

-: Capa"i a e% ban"o

: oten"ia e% ban"o& e ini a por Q J U C J 3 U I2 "apa

' capa : Corriente "apa"iti'a -!e "ir"!%a por e% ban"o en r5,i#en esta"ionario

?en)#eno Transitorio' e : Sobreintensi a en e% "on ensa or /6Inr!s7 "!rrentf

e : ?re"!en"ia in7erente a %a os"i%a"i)n eI e,

/ : ?a"tor e sobretensi)n en e% %a o e %a a%i#enta"i)n.U A en p.!. es e%

#*+i#o 'a%or e %a tensi)n e pi"o i'i i o por U 23

,0 : ?a"tor e sobretensi)n en e% %a o e %os "on ensa ores

Interr!ptor

'n : Re%a"i)n e "orriente no#ina%

'encl.max : M*+i#a "orriente "apa"iti'a -!e p!e e soportar /'a%or e pi"o


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3 MANIOBRAS CON BANCOS DE CONDENSADORES3.1 FENMENOS EL CTRICOS EN LA CONE IN

La "one+i)n e ban"os e "on ensa ores en para%e%o a %a re pro'o"a %a apari"i)nen)#enos transitorios& "o#o "onse"!en"ia e %a "ar,a e %os "on ensa ores e% ban"o.

En "!anto a %a "orriente& %a os"i%a"i)n e %a "ar,a pro'o"a !na sobre"orriena#p%it! epen iente e %as "ara"ter sti"as e %a re $ e% ban"o.

En e% p!nto e "one+i)n& %a #aniobra es e-!i'a%ente en t5r#inos pr*"ti"os a"orto"ir"!ito e "orta !ra"i)n /a%tas re"!en"ias en re%a"i)n a %a re"!en"ia e %a re .

A% #aniobrar %a bater a e "on ensa ores apare"e !na on a e "7o-!e propa,*n ose por %as % neas. Este en)#eno transitorio epen e e %as "ara"ter sti"as e %a re $ e% tiee "ierre e %os "onta"tos e% interr!ptor.

>a$ os "asos posib%es& !n ban"o si#p%e o !n ban"o i'i i o en 'arios "on ensa ores

%os "!a%es son #aniobra os in epen iente#ente en s! "one+i)n a %a re /ban"o #(%tip%e . 9an"os Si#p%es

S! "ir"!ito e-!i'a%ente "orrespon e a %a i,!ra 3. .& on e

"igura #.1. Cir"!ito e-!i'a%ente e% ban"o e "on ensa ores si#p%e.

a% ser L Lo& "onsi erare#os L espre"iab%e respe"to e Lo para %os "*%"si,!ientes. Las "!r'as e tensi)n e intensi a e %a #aniobra e "one+i)n en e% %a o e %a

a%i#enta"i)n $ en e% e% ban"o son #ostra as en %a i,!ra 3.G.


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"igura #.2. C!r'as e tensi)n e intensi a en !n ban"o si#p%e.

La re"!en"ia e os"i%a"i)n es

J1

2 L Ce

o

Las sobretensiones en a#bos %a os e% interr!ptor son i,!a%es

U UA 9= J 2 p.!.

E% pi"o e "orriente 'iene a o por %a si,!iente e+presi)n

Ie JU 2

3

CL I 2

SQo

"apa ""=

S"": oten"ia e "orto"ir"!ito e %a !ente en M A en e% p!nto e "one+i)n

Q: oten"ia en M Ar e% ban"o e "on ensa ores

3ota: En e% Ap5n i"e 1.3. 7a$ !n esarro%%o e% "*%"!%o e estas e"!a"iones.


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2@CURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

9an"o M(%tip%e / i,!ra 3.1


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2HCURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

3.2 FENMENOS EL CTRICOS EN LA DESCONE IN

C!an o e% ar"o e !n interr!ptor es e+tin,!i o en !n "ero e "orriente& e% ban"o -!e 7a

si o separa o per#ane"e "ar,a o en !n pi"o e tensi)n. E% ban"o es es"ar,a o a tra'5s e!nas resisten"ias e es"ar,a en !n tie#po apro+i#a o e 1 a @ #in!tos.

As!#ien o !n tie#po e ar"o #!$ "orto /#e io "i"%o & %a tensi)n e re"!pera"i)ntransitoria /TR en %os ter#ina%es e% interr!ptor a%"an0a !n 'a%or #*+i#o

2U J U UM a b . S %a re,enera"i)n ie%5"tri"a e% interr!ptor a!#enta #*s r*pi o -!e e%TR & %a interr!p"i)n e "orriente o"!rre nor#a%#ente. En "aso e !n a!#ento #enos r*pi o-!e e% TR tiene %!,ar %a r!pt!ra& ta% $ "o#o po e#os apre"iar en %a i,!ra 3.12.C.


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"igura #.4$. C!r'as e tensi)n e intensi a !rante !n re"eba o e %a bater a e"on ensa ores.

>a$ -!e 7a"er !na istin"i)n entre reen"en i o& r!pt!ra antes e% "!arto e% "i"%o&"!a% no ori,ina s!bi a e tensi)n $ re"eba o& r!pt!ra esp!5s e% "!arto e% "i"%o. En es"aso i;*n onos en %a i,!ra 3.12.D. e% en)#eno es si#i%ar a% -!e o"!rr a !rante %a "one+ pero a#p%i i"a o por e% 7e"7o e -!e %a ener,i0a"i)n p!e e o"!rrir ba;o !na tensi)n i,!a% aob%e e %a e "ierre.

En %a pr*"ti"a& estas tensiones no a!#entan tan r*pi a#ente ni tan re,!%ar#ente en "are"eba o& $a -!e estos no sie#pre apare"en "!an o %a i eren"ia e tensi)n es #*+i#a. Sin

e#bar,o& s!"esi'os re"eba os p!e en pro'o"ar a%tas sobretensiones pe%i,rosas para %a re para %os "on ensa ores.

3.3 NECESIDAD DE LAS INDUCTANCIAS DE C6O7UE

Las sobreintensi a es son propor"iona%es a %a i eren"ia e tensi)n entre %a re $ ban"o antes e %a ener,i0a"i)n. or "onsi,!iente& %as a#p%it! es e %as sobreintensi a

a%"an0an 'a%ores #*s a%tos !rante %as #aniobras e "one+i)n $ por %o tanto s!pon


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2GCURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

#a$or ries,o para e% e-!ipa#iento e% siste#a. Es e s!#a i#portan"ia !sar interr!ptores "on!na r*pi a re,enera"i)n ie%5"tri"a "on e% in e e'itar %os re"eba os.

Las sobreintensi a es !rante %a "one+i)n 'ar an "onsi erab%e#ente e a"!er o a %a"on i,!ra"i)n e %a re .

En e% "aso e ban"o si#p%e& e% pi"o e %a "orriente transitoria epen e e %a pote

"orto"ir"!ito en e% p!nto e "one+i)n. La i,!ra 3.12. #!estra %a re%a"i)nI

Ie

"apa "o#o

!n"i)n e S "" $ %a poten"ia e% ban"o Q.

"igura #.4#. Ie I"apa "o#o !n"i)n e S"" $ %a poten"ia e% ban"o Q.

En %as insta%a"iones e+istentes %a sobreintensi a n!n"a es s!perior a 1


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3

U: =

Q: M Ar

S "" : M A

2 "aso

I Ie en"%.#a+>

En este "aso to#are#os !n 'a%or e in !"tan"ia a partir e %a si,!iente e+presi)n:

( ) L =

10 6

2

2Q

3 I

US

en"%.#a+

2

""


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L: >

Q: M Ar

I en"%.#a+ : =A

U: =

3 er "aso

Co#binar e% 1 $ e% 2 $ to#ar e% 'a%or #*s a%to e L.

/.2 BANCO M;LTIPLE6 n: N(#eros e ban"os $a "one"ta os "!an o se 'a a "one"tar e% n 1

7otencia banco: Q J U C J 3 U I2 "apa

6 &obreintensidad: I J 23

Un

n 1C

I 2n

n 1 e "apae

' =

: In !"tan"ia e "one+i)n& !na b!ena apro+i#a"i)n es # para "ab%es e

#e ia tensi)n

"recuencia 8scilacin: J 12 C

e '

Las in !"tan"ias e "one+i)n entre %os ban"os son por %o ,enera% #!$ ba;as& !nos po

>& por %o -!e es ne"esario !ti%i0ar in !"tan"ias e "7o-!e& ta% $ "o#o se apre"ia en %a

3.1 .

"igura #.4*. In !"tan"ias e "7o-!e en ban"os #(%tip%es.


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1 er "aso

I Ie "apa>


L =

n

n 1UQ

22 62 10

2 "aso

I Ie en"%.#a+>


( ) L =

nn 1

Q

I en"%.#a+

2 6

2

2 103

n: N!#ero a ban"os "one"ta os

L: >

Q: M Ar I en"%.#a+ : =A

U: =

3 er "aso

Co#binar e% 1 $ e% 2 $ to#ar e% 'a%or #*s a%to e L.

/.3 INDUCTANCIAS DE C6O7UE

Las in !"tan"ias e "7o-!e eben ser a apta as en !n"i)n e %a o erta e% abri"ante $e "onsi era"iones e"on)#i"as. La insta%a"i)n p!e e ser e+terna o interna a% ban"o

"on ensa ores. S! "orriente no#ina% es e 1.3 a 1.@I n & on e I n es %a "orriente no#ina%

e% ban"o e "on ensa ores. La resisten"ia t5r#i"a a sobreintensi a es transitorias es e 3< a

@< In. La resisten"ia e%e"tro in*#i"a es %a "orriente e "orto"ir"!itoI "" en e% p!nto e

"one+i)n. Son in !"tan"ias "on n("%eo #a,n5ti"o. Los 'a%ores e in !"tan"ia !ti%i0a os "on


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#*s re"!en"ia son @


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= AP NDICE 8 CLCULO DE LA SOBREINTENSIDAD EN UNBANCO SIMPLE

En %a i,!ra 3.28. tene#os e% "ir"!ito e-!i'a%ente a %a "one+i)n e !n ban"o "on ensa ores en %a re .

"igura #.#2. Cir"!ito e-!i'a%ente.

La e"!a"i)n e tensi)n -!e ,obierna a este "ir"!ito ap%i"an o %a trans or#a a eLap%a"e es %a si,!iente&

e J L s i 1C s

i L s 1C s

i =

espe;an o %a intensi a "o#o 'ariab%e in epen iente ten re#os %a si,!iente e+presi)n&

i J C

LC sLC

E J C sLCs

Es2 2+

/+

/

1 1

on e Es

es %a trans or#a a e Lap%a"e para e% es"a%)n e a#p%it! E "orrespon ie

a %a !ente e tensi)n e %a i,!ra 3.3G.

Las ra "es e% siste#a se en"!entran en:sLC

2 = 1 &

= +i/s J C E

LC s ; 1LC

s ; 1LC

=

s ; 1LC

=

s ; 1LC

1 2

%os "oe i"ientes= ; p!e en obtenerse a partir e %a si,!iente e+presi)n:


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( ) ( )= s s :/sQ/s

s s i/s ; ;sJs

; ;

sJs ;

= =

( ) ( )

=

=

=+

=

= EL

I;

LC

;

LC

EL 2

1

LC

; J LCL

E2

; J CL

E2

;

=E

L ;

LC

;

LC

E

L 21

LC

; JCL

E2

;

1

2

S!stit!$en o %os "oe i"ientes= ; en %a e+presi)n e i/s tene#os -!e&

( ) ( )i/s J CL

E2 s

;LC

;s

;LC

; + 1 1

ap%i"an o %a antitrans or#a a a esta e+presi)n obtene#os %a intensi a en !n"i)n etie#po

( ) ( )i /t J CL

E2

e ; e ;;LC

t ;LC

t

+

s s!stit!i#os %a !n"iones e+ponen"ia%es por s!s "orrespon ientes !n"ionetri,ono#5tri"as obtene#os %a si,!iente e+presi)n para i/t :

i/tCL

E2

;"ostLC

sentLC

;"ostLC

sentLC

i/tCL

E2

sent

LC

CL

E sent

LC

= + +

= = 2

e#os -!e %a intensi a i/t tiene !na p!%sa"i)n = 1LC

& esto i#p%i"a -!e s!

re"!en"ia e os"i%a"i)n es LC

e = 1

2 & $ tenien o en "!enta -!e:

L JU

S $ C J

QU

2

o "" o2

on e S"" es %a poten"ia e "orto"ir"!ito e %a re & Q %a poten"ia rea"ti'a e %a bate

U %a tensi)n e %a re & obtene#os:


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2

SQ

SQe

o ""o

""= =

es e"ir& %a re"!en"ia propia e os"i%a"i)n res!%taSQ"" 'e"es #a$or -!e %a re"!en"ia

e ser'i"io. or %o tanto&

iU3

CL

ISQ

I#e

#""

#= = =2

sien o

I UC# o=

2

3

e% 'a%or e "resta e %a "orriente no#ina% e %a bater a e "on ensa ores& es e"ir

I I# "apa= 2


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C =9t o 3

E0ECTOS DE LA CA'DA DE RA-OS SOBRE L'NEAS A REAS DE ALTA TENSI%N

1 INTRODUCCIN

La tierra $ %ae'e+tros)era /0ona "on !"tora e %a at#)s era& e @< a 1


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82 COORDINACIN DE AISLAMIENTO

E% "a#po e%e"trost*ti"o entre !na n!be $ tierra p!e e to#ar 'a%ores e 7asta X1@ o = # en terreno p%ano. Sin e#bar,o& %a presen"ia e obst*"!%os %o"a%es in"re#enta $ ee% "a#po e%5"tri"o "on !n a"tor -!e nor#a%#ente os"i%a e 1< a 1


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s!perior a%"an0a 'a%ores e 7asta 32 C. Estos ,ra ientes t5r#i"os ese#peBan !n pape% #!i#portante a% or#arse %a es"ar,a $a -!e& e a"!er o "on %a %e$ e as"7en& a'ore"enes"ar,a "on orienta"i)n terrestre.

"igura *.$. N!be se,(n Si#pson "on a%t!ras e isoter#as !s!a%es.

La teor a e Si#pson tiene ,ran 'enta;a a s! a'or& $a -!e p!e e ser si#!%a a en %os%aboratorios: ,otas e apro+i#a a#ente @ ## e i*#etro se esinte,ran "!an o e% 'ientoa%"an0a 'e%o"i a es s!periores a %os # s& obteni5n ose !na istrib!"i)n e "ar,as pare"i a a%a estab%e"i a por Si#pson. En %a 0ona on e no se a%"an"e esa 'e%o"i a "r ti"a no se p

or#ar& por "onsi,!iente& %a istrib!"i)n espa"ia% e %as "ar,as seBa%a as arriba& i i"!%as %a pre"ipita"i)n.

Se,(n Si#pson& %as pri#eras ,otas e %%!'ia e !na tor#enta enotan "o#porta#ientoe%e"tropositi'o& se,(n se p!e e 'eri i"ar *"i%#ente en %os p%!'i)#etros. Estas pro"e e"as!a%#ente e% o"o e tor#enta seBa%a o en %a i,!ra .2. Las ,otas si,!ientes enotan $!n "ar*"ter e%e"trone,ati'o $ s)%o en esta os a'an0a os e %a tor#enta es "!an o '!e%'en aobser'arse ,otas e%e"tropositi'as. Se s!pone -!e estas pro'ienen e %os estratos s!periores e

%a n!be.

2.2 EL RADIENTE EL CTRICO

E% 'a%or pro#e io e% ,ra iente e%5"tri"o& en %a pro+i#i a e %a Tierra& a%re e or e %os @ #& a!#entan o 'erti,inosa#ente en %a pro+i#i a e %as % neas poten"ia a 'a%ores s!periores a %os @ = # $& ba;o o"os e tor#enta /1@ $ #*s = "# .


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2.3 LA TORMENTA EL CTRICA

To as %as teor as pare"en "oin"i ir en -!e %a es"ar,a at#os 5ri"a pro"e e e %a"on"entra"i)n e "ar,as ne,ati'as& "!an o %a parte s!perior e %a n!be %%e,a a %a %isoter#a "orrespon iente a %os 3< C& a"!san o %a parte in erior e %a #is#a te#perat!ras pen"i#a e %os < C /apro+i#a a#ente 8 C . Esta a ir#a"i)n se 'e 'eri i"a a en %a pr*"ti"a por !n sen"i%%o pero re%e'ante 7e"7o: %as pri#eras es"ar,as e%5"tri"as 7a"ia %a Tierra"o#porta#iento e%e"trone,ati'o.

En estas "ir"!nstan"ias se p!e e res!#ir a% "i"%o e !na tor#enta e%5"tri"a e %

si,!iente #anera:1. D!rante e% "re"i#iento e %a n!be se obser'a %a presen"ia e !ertes 'iento

as"en entes. Esto s!"e e e 1< a 1@ #in!tos antes e %a or#a"i)n e %as pri#eras,otas e a,!a.

2. Una 'e0 "onstit!i a %a n!be se obser'an 'ientos es"en entes& en espe"ia% en s parte in erior& as "o#o es"ar,as at#os 5ri"as $ pre"ipita"i)n. Esta ase inter#e ia!ra e 1@ a 3< #in!tos.

3. D!rante e% es#orona#iento e %a n!be& "on !n tie#po e !ra"i)n apro+i#a o e3< #in!tos& se obser'an %e'es 'ientos es"en entes a tra'5s e to o e% 'o%!#eno"!pa o por %a n!be& a% i,!a% -!e !na %i,era aten!a"i)n e %as es"arat#os 5ri"as $ e %a pre"ipita"i)n.

E% tie#po e !ra"i)n e !na n!be e tor#enta es& por "onsi,!iente& eapro+i#a a#ente !na 7ora& p! i5n ose e+ten er te#pora%#ente a% or#arse n!e'os o"os etor#enta. M*s a e%ante tratare#os %as i erentes teor as re%a"iona as "on %a separa"i)"ar,as en %a n!be $ "on e% propio en)#eno e %a es"ar,a at#os 5ri"a.

2.- LA DESCAR A DENOMINADA RA:O

E% p!nto e parti a es !na n!be e tor#enta "!$as "ar,as e%5"tri"as se en"!entranistrib!i as& pero no en or#a 7o#o,5nea& e a"!er o "on %o e+p!esto anterior#ente / i,!ra.8.

Entre %as "on"entra"iones e "ar,as esi,!a%es e %a n!be& prin"ipa%#ente en %as

0ona in erior& "o#ien0an a o"!rrir pe-!eBas es"ar,as e%5"tri"as "!an o e% ,ra iente e%5"tra%"an0a 'a%ores s!periores a @ = "#. As & $ "o#o "onse"!en"ia e %a ioni0a"i)n por "7o


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8 C OORDINACIN DE AISLAMIENTO

se 'a or#an o !na ,ran "anti a e "ar,as e%5"tri"as& %as "!a%es is#in!$en apre"iab%e#ent%a ri,i e0 ie%5"tri"a e %a 0ona a e"ta a.

"igura *.(. N!be e tor#enta "onistrib!"i)n irre,!%ar e

%as "ar,as e%5"tri"as.

"igura *. . Cre"i#iento tort!oso e %aes"ar,a pi%oto.

Estas "ar,as "o#ien0an enton"es a "re"er en or#a e a'a%an"7a& or#an o !naespe"ie e "ono %%a#a o es"ar,a pi%oto / pi%ot strea#erV & e% "!a%& por %a a""i)n ee a,!a $ "orriente e aire& "re"e en a#bas ire""iones / i,!ra .@. . La intensi a e

"orriente -!e a"o#paBa a %a es"ar,a pi%oto es tan %e'e /s)%o a%,!nos a#perios -!e no p!eser re,istra a por !na "*#ara oto,r* i"a. La 'e%o"i a e propa,a"i)n e esta es"ar,a& noobstante& si es "onsi erab%e /1 2< e %a 'e%o"i a e %a %!0 1@&


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C!an o e% estr5pito e% tr!eno es per"eptib%e& se p!e e "a%"!%ar *"i%#ente %aa -!e o"!rri) %a es"ar,a: o#itien o %a 'e%o"i a e% soni o /332 # se, & en "o#para"i)n "on%a e %a %!0& se obtiene %a re%a"i)n e 1 P# por "a a 3 se,!n os e retraso& entre %a per

e% en)#eno )pti"o $ %a e% a"(sti"o& #*s sensib%e e no"7e -!e e a.Asi#is#o& "!an o %a es"ar,a en or#a e "ana% / pi%ot strea#erV se 'a a"er"an o a

%a Tierra& a!#enta "onsi erab%e#ente e% ,ra iente e%5"tri"o& a'ore"ien o %a or#a"i)n "ana% e re"ep"i)n. Este& partien o e %a s!per i"ie e %a Tierra& "re"e en senti o op!eC!an o a#bos se en"!entran "o#ien0a a %!ir o "ir"!%ar %a intensi a e "orriente ees"ar,a. Este en)#eno se trata eta%%a a#ente #*s a e%ante& en %a Teor a e S"7on%an .

Este ='ti%o (eta''e se 5a &o(i(o eri)i+ar en 'a &r


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8 C OORDINACIN DE AISLAMIENTO

3. La !ra"i)n pro#e io e !n ra$o& "on s!s s!"esi'as es"ar,as& es e


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%a #is#a& a %a "!a% %e "orrespon e !na te#perat!ra e apro+i#a a#ente < C. ra#a e %a es"ar,a orienta a 7a"ia %a tierra tiene enton"es& e a"!er o "on %a %e as"7en& %as #e;ores "on i"iones para s! propa,a"i)n.

La ra#a e %a es"ar,a pi%oto orienta a 7a"ia %a Tierra %o,ra i#ponerse en

"re"i#iento& 'i5n ose a"o#paBa a enton"es e pe-!eBos p!ntos %!#inosos&"ara"ter sti"os e %as es"ar,as es"a%ona as / steppe %ea erV & "!$o tie#po !ra"i)n pro#e io es re%ati'a#ente "orto& re"orrien o !n tra$e"to apro+i#a o es)%o @< # a !na 'e%o"i a e @


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@< COORDINACIN DE AISLAMIENTO

ne!tra%i0ar %a "ar,a en %a n!be& !na ,ran "anti a e "ar,as e%5"tri"as positaban ona enton"es %a Tierra& !ti%i0an o& nat!ra%#ente& a% #is#o "ana% o pre'ia#ente ioni0a o. A tra'5s e 5% o"!rrir*n to as %as es"ar,as s!"esi'as& %

pri#era e %as "!a%es se eno#ina es"ar,a e retorno / ret!rn strea#erV . La 'e%o"i a e propa,a"i)n e esta es"ar,a es e apro+i#a a#ente 3


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@1CURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

"igura *.+. Representa"i)n es-!e#*ti"a e% pro"eso e es"ar,a e !na n!be e tor#enta se,(nS"7on%an $ Co%%ens.

3 EL RA:O : LA LNEA DE TRANSMISIN

C!an o !n ra$o "ae sobre !na % nea e poten"ia& !naorriente es in$e"ta a en e%siste#a e poten"ia. La sobretensi)n -!e ,enere esta "orriente epen er* e %a or#a e on a$ e %a i#pe an"ia -!e presente %a re en %os p!ntos por on e "ir"!%e i"7a "orriente 4.

En %as sobretensiones ori,ina as por %a "a a e !n ra$o se 7a e istin,!ir entrea-!e%%as -!e son ebi as a !n i#pa"to ire"to /-!e a%"an0a a a%,!no e %os "on !"tores e %% nea $ a-!e%%as -!e son in !"i as por !n i#pa"to in ire"to /e% ra$o "ae en %as "er"an as % nea e in !"e !na sobretensi)n en e%%a . En "aso e i#pa"to ire"to en % neas e a%ta ten!n ra$o p!e e pro !"ir !na a%ta e %as os or#as si,!ientes G4:

- I8= to ire to : !n ra$o in"i e en !n "on !"tor e ase e %a % nea ,eneran o !nasobretensi)n s! i"iente#ente e%e'a a para pro !"ir e% "eba o e s! "a ena eais%a ores.

- Ceb o in erso : !n ra$o i#pa"ta en !n apo$o o en %os 7i%os e tierra& e%e'an otensi)n e% apo$o #*s "er"ano 7asta !n 'a%or s! i"iente para pro !"ir e% "ebain'erso es e e% apo$o a% "on !"tor e ase e %a % nea a tra'5s e %a "a ena ais%a ores.


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@2 COORDINACIN DE AISLAMIENTO

ara e'itar %a "a a e ra$os en %os "on !"tores e ase& !no o os 7i%os e tierra s"o%o"an entre %os apo$os por en"i#a e %as ases para prote,er%as& pro'o"an o -!e %o"ai,an sobre e%%os& $ no sobre %os "on !"tores e ase. En e% "aso e -!e e% ra$o "ai,a

torre& %a i#pe an"ia e %a torre est* en para%e%o "on %a e %os "ab%es e tierra& en e+istan& %os "!a%es se e+tien en en a#bas ire""iones& por %o -!e %a i#pe an"ia totare !"i a $ e% poten"ia% e %a parte #*s a%ta e %a torre es& por tanto& #enor. La "orriin$e"te e% ra$o eber* "ir"!%ar a tierra a tra'5s e %a torre& por %o -!e %a resisten"ia eeber* ser teni a en "onsi era"i)n.

En rea%i a se presentan os "asos parti"!%ares -!e a#eritan est! io: %a in"i en"ia era$o en %a pro+i#i a e %a % nea& %a "!a% "on !"e a sobretensiones at#os 5ri"as in !"i%a in"i en"ia ire"ta e% ra$o en %a torre o en e% 7i%o e ,!ar a. Es ob'io -!e si e% *n,!% prote""i)n e% 7i%o e ,!ar a no 7a si o iseBa o a e"!a a#ente& e% ra$o p!e e in"i irire"ta#ente !na e %as ases o "on !"tores a"ti'os.

En %a pr*"ti"a se 7a po i o obser'ar -!e %a in"i en"ia e% ra$o en e% siste#a /i#pa"

ire"to "on !"e a #a$ores sobretensiones -!e "!an o in"i e en %a pro+i#i a e% #is#o. A"ontin!a"i)n tratare#os por separa o "a a !no e estos "asos.

3.1 SOBRETENSIONES INDUCIDAS

E% en o-!e ana% ti"o e %as sobretensiones in !"i as por e% ra$o en e% siste#a& a%en s! pro+i#i a /i#pa"to in ire"to & no es sen"i%%o& p!es se eben "onsi erar %as "ar,as -e% ra$o in !"e a% a"er"arse a% siste#a& pero sin 7aber %%e,a o a(n a %a Tierra& a% i

"ar,as in !"i as esp!5s e 7aber %%e,a o a e%%a. La es"ar,a e retorno ta#bi5n ese#peBa!n pape% #!$ i#portante& p!es %%e'a e n!e'o a% seno e %a n!be !na ,ran "anti a e "ar,ae%5"tri"as.


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@3CURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

"igura *.1. Sobretensiones in !"i as por e% ra$o en !na torre.

La so%!"i)n ana% ti"a a este en)#eno !e presenta a en 1GHH por 'e0 pri#era por R!s"= en %a re'ista Li,7tnin,& bas*n ose en %as Le$es e Ma+ e%%. E% 'e"tor e "ain !"i o por e% en)#eno at#os 5ri"o est* a o por

E J ,ra U A ti

on e U i es e% poten"ia% es"a%ar e %a "ar,a e%5"tri"aQ a %o %ar,o e% "ana% p%as#*

e %a es"ar,a at#os 5ri"a $ A es e% poten"ia% 'e"toria% e %a "orriente e es"ar,a e% ra$

La tensi)n -!e se re,istrar a en "!a%-!ier p!nto e %a % nea e trans#isi)n a e"ta a pore% ra$o re eri a a %a tierra& est* a a por %a si,!iente re%a"i)n:

U J E 0 =/. Cone,i'n a er"a de condensadores.

Los atos a !ti%i0ar son :

enera or tri *si"o i ea% e 3.@ = .

Trans or#a or estre%%a tri*n,!%o 11< 2@ =

L nea: [oJ 3.A partir e %os res!%ta os #ostra os en %as i,!ras 2.1G.& 2.2


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G@CURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

Figura 2.1?. $ensiones de )ase en la a er"a con modelo de *ar me ros dis ri uidos.


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G COORDINACIN DE AISLAMIENTO

Figura 2.2@. $ensiones de )ase en la car%a con modelo de *ar me ros dis ri uidos.

Figura 2.21. $ensiones de )ase en la a er"a con modelo en .


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GHCURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

Figura 2.22. $ensiones de )ase en la car%a con modelo en .

ara %os "asos ana%i0a os po e#os e#p%ear i,!a%#ente !n #o e%o e % nea istorsi)n& sien o %os res!%ta os #!$ si#i%ares a %os obteni os a% !ti%i0ar resisis"reti0a as. Respe"to a %os restantes #o e%os& e"ir si#p%e#ente& -!e no eran '*%i os *#bito e est! io en e% -!e estaba#os.

/I/LIOGRA A1. ENRIQUE[. . De. Li#!sa& L neas e trans#isi)n $ re es e istrib!"i)n e

poten"ia e%5"tri"a.V M5+i"o 1GH

2. O%%e I. E%,er . ? . M" ra >i%%& E%e"tri" ener,$ s$ste#s t7eor$.V 1G 3

3. >. Y. Do##e%& EMT T7eor$ 9oo=V& 9one'i%%e o er A #inistration& /1G .

8. A%ternati'e Transients ro,ra# R!%e 9oo=V& Le!'en EMT Center /1GG


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G COORDINACIN DE AISLAMIENTO

@. M. ar" a ra"ia& M.A. ar" a ar" a $ A. L%o#bart EstopiB*n& Cir"!itos e par*#etros istrib!i os: Ap%i"a"i)n a % neas e transporte e ener, a e%5"tri"a.V

. Y.D. Ste'enson& An*%isis e Siste#as E%5"tri"os e oten"ia.V& E . e% Casti%%


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GGCURSO DE DOCTORADO: COORDINACIN DE AISLAMIENTO.

C =9t o $ ar


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1


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1< COORDINACIN DE AISLAMIENTO

> 9 68 11 00 13 6:1@ 13 09 1 5 11 1:12 16 7 18 27 9 1:1- 20 61 22 15 7 5:1< 2 68 26 17 6 0:1> 28 9 30 32 8:2@ 33 36 3 59 3 7:22 37 9 38 97 2 7:2- 2 67 3 1 8:2< 7 5 8 02 1 0:2> 52 5 52 68 0 3:3@ 57 67 57 2 ;0 :32 62 92 62 25 ;1 1:3- 68 28 67 15 ;1 7:3< 73 76 72 12 ;2 2:3> 79 35 77 16 ;2 8:-@ 85 0 82 27 ;3 3:-2 90 83 87 ;3 7:-- 96 71 92 68 ; 2:-< 102 69 97 98 ; 6:-> 108 77 103 33 ;5 0:/@ 11 93 108 7 ;5 :

Ta,"a 1. o *or cada 100 km en el conduc or +conduc ores- m s ele!adode un a l"nea en )unci'n del ni!el cer unico u ilizando las )'rmulas de Greenwood o ros au ores

+res*ec i!amen e-. ?6.7 m +dos hilos de ierra- h?26 m.

Si %a parte #*s e%e'a a e %a % nea "orrespon e a "on !"tores e tierra& estos prote,e

%os e ase se,(n !ni%o e tierra

Con !"tores e .ase

R S T

Figura


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1


107/199

1< COORDINACIN DE AISLAMIENTO

/poyo clase 4:

Figura =. A*o o de clase 1 )ac ores %eom& ricos necesarios *ara a*ro,imar la im*edancia delmismo.

( ) += 222

T r r 72%n3. A*o o de clase 2 )ac ores %eom& ricos necesarios *ara a*ro,imar la im*edancia delmismo.

( )#sT [[21

[ += +#c. 17-

ti o : >an si o !ti%i0a os para a%ta tensi)n. Tras %"on !""i)n& %a "orriente resi !a% "ir"!%a por !na bobina e sop%a o& pro !"ien o"a#po #a,n5ti"o "!$o e e"to es %%e'ar e% ar"o e %os p!ntos e "eba o 7a"ia !n"*#ara on e es a%ar,a o "onsi erab%e#ente. C!an o %a tensi)n e% ar"o a%"an0a'a%or e %a tensi)n #*+i#a e ser'i"io& se e+tin,!e %a "orriente resi !a%. Esto o"!#!"7o antes e% si,!iente paso por "ero. E% e%e#ento e e+tin"i)n e estoe+p%osores est* or#a o por "*#aras "er*#i"as per#eab%es a %os ,ases& $ por bobina e sop%a o. No re-!ieren e% paso e "orriente por "ero. E% sop%a o #a,n5a"i%ita %a e+tin"i)n e% ar"o !na 'e0 7a "on"%!i o %a sobretensi)n. !esto -!e etipo e e+p%osores absorbe !na ,ran "anti a e %a ener, a trans or#a a en %ae+tin"i)n& se %es eno#inae$&'osores a+ti os. Estas #o i i"a"iones per#itierone#p%ear resisten"ias e SiC e #enor 'a%or& re !"ien o %a tensi)n resi !a% a ni'e% a"eptab%e#ente si#i%ar a %a tensi)n e "eba o& $ a !na "orriente resi#!"7o #a$or Error: Re eren"e so!r"e not o!n4. Las ne"esi a es e es"ar,ar

#a$or ener, a pro'ienen e %a apari"i)n e sobretensiones e #aniobra pe%i,rosas atensiones e re e 28@ = $ s!periores. E% e e"to e% sop%a o #a,n5ti"o es tae i"a0 -!e e% ar"o ori,ina% se a%ar,a e @< a 1


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"on ensa ores "i% n ri"os /?i,!ra 1 & re !"ien o e% a"op%a#iento "apa"iti'o ire"to e %o"a#pos pert!rba ores e+ternos si,ni i"ati'a#ente& #e iante !n apanta%%a#iento a"ti'o.

Figura 1


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a) !egin 4 : 7redescarga o preruptura

A #en! o es ta#bi5n eno#ina a "o#o 0ona )7#i"a& e !,as o e ba;a "orriente& $"orrespon e a %a re,i)n e opera"i)n e% 'aristor en a!sen"ia e sobretensi)n. Es %a 0ona traba;o e% 'aristor #ientras en %a re se en"!entre en "on i"iones nor#a%es e opera"i)n. L"orriente -!e "ir"!%a a tra'5s e% 'aristor en esta 0ona e opera"i)n se eno#ina "orriente e!,a. La resisti'i a e% #ateria% epen e e %a te#perat!ra "on "oe i"iente ne,ati'o /#a$orte#perat!ra& #a$or "orriente e !,as . A i erentes te#perat!ras "orrespon en i erentes"!r'as. En esta 0ona %a "orriente e !,a es in erior a 1


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128ROTECCIONES CONTRA SO9RETENSIONES

or e%%o& "a a a!to'*%'!%a tiene !n 'a%or #*+i#o e i"a0 e tensi)n "ontin!a e opera"i)n pen"i#a e% "!a% no est* ,aranti0a o e% "orre"to !n"iona#iento e %a a!to'*%'!%a.

Ta#bi5n e+isten a!to'*%'!%a e [nO "on e+p%osores& "!$o ni'e% e prote""i)n re !"e& #e;oran o %a "oor ina"i)n e ais%a#iento entre %a a!to'*%'!%a $ e% e%e#e prote,er. En este "aso& %a istrib!"i)n e 'o%ta;e entre e% e+p%osor $ e% 'aristor e [nOeter#ina a por %a "apa"i a entre %os e+p%osores& $ %a in7erente a% 'aristor. A e#ase,!ra !na estabi%i a t5r#i"a in"%!so "on !n 1


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interior e %os #is#os $ propor"ionan o #a$or estabi%i a a %os 'aristores ebi o a %a!sen"ia e at#)s era en e% interior e estos pararra$os.

Estas 'enta;as est*n 7a"ien o -!e !rante %os (%ti#os aBos& "o#paB as e%5"tri"asi#portantes "o#o ED & ENEL& I/ERDROLA 7a$an estab%e"i o "a#paBas para s!stit!irsiste#*ti"a#ente %os pararra$os e SiC por %os e [nO& a!#entan o e esta or#a %se,!ri a e s! re .

/ EFECTOS DE LA CONTAMINACIN

La "onta#ina"i)n e+terna e %os e%e#entos ais%a ores& "on"reta#ente %os "!erp

por"e%ana o po%i#5ri"os e% apare%%a;e& i#p%i"a !n ries,o e "eba o e+terno. Los patienen !n ries,o a i"iona% e "eba o interno "!an o son "%*si"os /SiC & $ e "a%enta#ien"!an o son e [nO.

La 7!#e a e+terna $ a %a "on !"ti'i a in"re#enta a por "onta#ina"i)n pro !"en e%%!;o e "ierta "orriente e !,a e+terior. Esta "orriente no es !ni or#e ni en e% tie#po ni a %%ar,o e %a por"e%ana o %a en'o%'ente po%i#5ri"a por os "a!sas:

- La "orriente "on !"e a !n se"a o irre,!%ar e %a "apa "on !"tora& a!#entan o%o"a%#ente %a resisti'i a "on ries,o e "ontorneo par"ia% o "inti%%eo.

- La "orriente %!$e ta#bi5n por e% interior e% pararra$os por e% a"op%a"apa"iti'o entre e% e+terior $ %as partes a"ti'as e% interior. Este %!;o e "orrienirre,!%ar& epen ien o e% %!;o e+terior& sien o #*s i#portante "!an o a!to'*%'!%a tiene #*s e !n "!erpo por-!e i#p%i"a !na "one+i)n e%5"tri"a entrinterior $ e+terior.

La se"!en"ia e %a trans eren"ia e "orriente es %a si,!iente:

1 Apare"e !na "orriente e+terior.

2 Se"a o e %a "apa "on !"tora.

3 Apare"e !na "orriente interior.

8 !e%'e a apare"er 7!#e a sobre %a "apa "on !"tora.

@ !e%'e a "ir"!%ar !na "orriente e+terior.


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12ROTECCIONES CONTRA SO9RETENSIONES

Esta se"!en"ia es os"i%ante $ s!"esi'a& $ s! e e"to es !na "ierta "on i"i)n e per#anente inestabi%i a -!e re"a%ienta e% interior e% pararra$os por-!e ap%i"a sobre%e#entos tensiones anor#a%es. Este e e"to bas"!%ante es #!$ istinto en %as a!to'*%'!%

)+i o e 0in" $ en %as tra i"iona%es / e SiC por-!e %a es"ar,a e "orriente en %as e [nO n pro !"e "a a e tensi)n "o#o s!"e e en %os e%e"tro os e% pararra$os "on'en"iona%. En % pararra$os e SiC& 7a$ !na ,ran i eren"ia en e% "o#porta#iento e %os "%*si"os $ %e%e"tro os a"ti'os& -!e se iseBaron aten ien o a s! resisten"ia a este en)#eno.

La "onta#ina"i)n 7a si o posib%e#ente %a "a!sa #*s i#portante e estr!""i)n e %os pararra$os e #e ia $ a%ta tensi)n.

En to o e% pro"eso se "onsi era %a re en "on i"iones nor#a%es& no %as posobretensiones. No p!e e& en ,enera%& a"7a"arse a %os os e e"tos si#!%t*nea#enestr!""i)n e !na a!to'*%'!%a& si bien s!e%e "oin"i ir e% en)#eno #eteoro%),i"o e %a %%$ %a tor#enta. Debe re"or arse %a "ara"ter sti"a ne,ati'a te#perat!ra "on !"ti'i a e% SiC $e% [nO para "o#pren er %a sobre"ar,a t5r#i"a in"re#enta% e %as a!to'*%'!%as en e"on i"iones

/.1 AUTOVLVULAS CLSICAS DE SiC

Las a!to'*%'!%as tra i"iona%es e SiC tien en& por "onstr!""i)n& a repa!ni or#e#ente %a tensi)n en %os e%e"tro os en serie por #e io e resisten"ias e e%e'a'a%or& no %inea%es& e #o o -!e e-!i%ibran #e;or %a tensi)n rente a %as in %!en"iasine'itab%es "o#o %a "onta#ina"i)n e+terna& -!e a%tera %a "orriente en esas resistenne"esaria#ente en %os e%e"tro os.

A re"!en"ia e re e% reparto e tensi)n estab%e est* ase,!ra o por %as resisten"ias. E%as os"i%a"iones por "onta#ina"i)n tienen !na in %!en"ia #!"7o #a$or %as "apa"i a es en%os e%e"tro os $ e% e+terior a tra'5s e %a por"e%ana& e %os e%e"tro os entre s & tierra

/.2 AUTOVLVULAS TRADICIONALES DE ELECTRODOS LIMITADORES

En %as a!to'*%'!%as e SiC e e%e"tro os a"ti'os& e% "a#po #a,n5ti"o retar a o e e"tia re"!en"ia in !stria% es !n e-!i%ibra or e "orriente "ontra e% "eba o interno e+terno #!$ po eroso. Este siste#a es #!"7o #e;or -!e e% anterior& pero %a "onta#ina"i)n a!#ent


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ine'itab%e#ente $ e #o o no !ni or#e& %a ioni0a"i)n interna& $ is#in!$e %a tensi)n "eba o& in"%!i o e% "eba o a tensi)n e re .

/.3 AUTOVLVULAS DE Z(OEn %as a!to'*%'!%as e [nO sin e%e"tro os& apenas e+iste in %!en"ia "apa"iti'a e+t

por-!e %a a#orti,!a"i)n e %as "orrientes i eren"ia%es en %a "o%!#na e is"os e [nO e#!$ e i"a0 $ %os transitorios e "inti%%eo apenas tienen e e"to sobre s! "o#porta#iento(ni"o aspe"to i#portante a "onsi erar es e% "a%enta#iento ebi o a 234:

- A"op%a#iento "apa"iti'o e %os is"os "on %a "apa "onta#ina a "on !"tora e+terioCo#o esta "apa"i a es pe-!eBa& %a sobre"ar,a ta#bi5n %o es.

- Co#porta#iento i eren"ia% entre "!erpos e por"e%ana istintos& en %os -!e"orriente e rena;e& "on !na "ierta a%ternan"ia& p!e e pasar e% interior a% e+$& si#!%t*nea#ente& ser e !n #o o i erente en "a a "!erpo e %a a!to'*%'!%a.

Esto se ap%i"a a %as a!to'*%'!%as e 'arios "!erpos& $ sobre"ar,a %a a!to'*%a!#entan o s! te#perat!ra. Ta#bi5n 7a$ -!e esta"ar %a i#portan"ia e %a !ni or#i a e propie a es en %as "o%!#nas e is"os e )+i o e 0in".

La e+perien"ia rente a %a "onta#ina"i)n e %os pararra$os e [nO sin e%e"tro os si o #!$ b!ena. E% #ateria% no tiene en'e;e"i#iento entro e s!s #*r,enes e sobre"ar,a/"!a%i a -!e no "o#parten %as e SiC .

Est! ios #*s eta%%a os 7an si o rea%i0a os por Kr0stian 284& I@a irre 2@4& orti''o 2 4& p! i5n ose en"ontrar #*s in or#a"i)n en %as nor#asCEI 2H4 $UNE 2 4.


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7/!C '''

D'? 3&'83/?' 3C8 D/,C8 EL ,L/&


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 131SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

C =9t o )

DE0INICIONES &ENERALES PARA ELC,LCULO DE PROTECCIONES CONTRA

SOBRETENSIONES

Antes e pro"e er a% "*%"!%o e sobretensiones $ i#ensiona#iento e %as prote""iones ne"esario "ono"er $ "o#pren er !na ,ran "anti a e "on"eptos. En este "ap t!%o apare"ene ini as e #anera ri,!rosa $ "o#enta a %as prin"ipa%es e ini"iones ne"esarias para s!"*%"!%o. A e#*s& se "itan %os i erentes no#bres "on -!e se s!e%en e inir "on"eptos i 5ntse,(n istintas bib%io,ra as. Ta#bi5n se "o#entan eta%%a a#ente %as e ini"iones -!e an

ori,en a "on !siones o in"%!so a "on !n ir "on"eptos istintos. or tanto& es ne"esaria %"o#prensi)n e %os t5r#inos -!e apare"en en este "ap t!%o para po er interpreta"orre"ta#ente %os "ap t!%os posteriores. De i,!a% or#a& p!e e ser'ir e ,! a para otra%e"t!ras -!e an por "ono"i a %a no#en"%at!ra a-! e ini a.


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132 DE?INICIONES ENERALES ARA EL CLCULO DE ROTECCIONES CONTRA SO9RETENSIONES

1 DEFINICIONES ENERALES DE LA RED EL CTRICA

1.1 TENSIN NOMINAL DE UNA RED TRIFSICA

E% art "!%o se,!n o e% Re 'a%ento (e L;neas A*reas (e A'ta Tensi"n / RAT 2G4 e ine"o#o tensi"n no%ina' (e 6na re( tri)


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 133SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

Cate,or a e %a% nea

Tensi)n no#ina%/= r#s

Tensi)n #*se%e'a a /= r#s

3^

3

1 M @ $ 28 Mb e RAM es e 2@ s.Este "ap t!%o es !n t!toria% e% #ane;o e% pro,ra#aC DARE & "!$as ,enera%i a es son

esarro%%a a en e% A=>n i e II . ara "o#en0ar %a e;e"!"i)n e% pro,ra#a ebere#os abrir e%ire"torio en e% "!a% 7a$a#os insta%a o e% pro,ra#a& $ 7a"er !n ob%e 6"%i" sobre e%

pro,ra#a C DARE & -!e apare"e en %a?i,!ra 21 .

Figura 21. Fcono de en rada del *ro%rama CH@A(# desarrollado.


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1 2 TUTORIAL DEL RO RAMA 6CKDARE ARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO L ULAS DE [ NO

E% t!toria% eta%%a %os pasos ne"esarios para i#ensionar !n "aso pr*"ti"o prop!e384. Se%e""ionare#os %a a!to'*%'!%a #*s a e"!a a para !na re & tenien o en "!enta %

si,!ientes atos:

- Tensi)n no#ina% e% siste#a: 132 =

- Cone+i)n e% pararra$os: ase X tierra

- Cone+i)n e% ne!tro: r ,i o a tierra

- D!ra"i)n #*+i#a a%ta a tierra: 1 se,.

- Ni'e% e ais%a#iento e% e-!ipo a prote,er: 8@< =

- C%ase e es"ar,a /CEI : C%ase 3 /8.@ =W = r

- M*+i#a % nea e !,a a tierra: 2@ ## =

1 INTRODUCCIN DE LOS DATOS DE LA RED

Una 'e0 7e#os 7e"7o !n ob%e 6"%i" en e% i"ono e% pro,ra#a /?i,!ra 21 & se e;e"!tar*e% pro,ra#a E$+e'en %a 'ersi)n -!e e% !s!ario ten,a insta%a a& apare"ien o %a panta%

intro !""i)n e% pro,ra#a C DARE /?i,!ra 22 .

Figura 22. 4an alla de en rada al *ro%rama CYDARE .


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1 3SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

En %a panta%%a e presenta"i)n apare"en %as prin"ipa%es "ara"ter sti"as e% siste#!s!ario ispon,a /siste#a operati'o& 'ersi)n e in(oJs & ire"torio e traba;o& #e#oriareser'a a& #e#oria !sa a $ #e#oria isponib%e . Una 'e0 a"epta os %as "ara"ter sti"as e%

pro,ra#a& po e#os "o#en0ar %a e;e"!"i)n e% pro,ra#a& p!%san o e% bot)n 6Co%en@ar sesi"n C DARE >3# . A% p!%sar e% bot)n& apare"e %a panta%%a e presenta"i)n e% p%os #en(s propios e% #is#o& e %a or#a #ostra a en %a?i,!ra 23 .

Figura 23 . 4an alla de *resen aci'n del *ro%rama CYDARE .

ara intro !"ir %os atos e %a re ne"esarios en %a se%e""i)n e% #o e%o e a!to'*%'

ebe#os se%e""ionar e% #en(4C


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1 8 TUTORIAL DEL RO RAMA 6CKDARE ARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO L ULAS DE [ NO

Figura 2- . Men= de in roducci'n de da os de la red en el *ro%rama CYDARE .

1.1 CARACTERSTICAS ENERALES

a) Censin nominal de la red

Es %a tensi)n no#ina% e %a re e%5"tri"a para %a -!ere#os rea%i0ar %a se%e""a!to'*%'!%a. En e% #en( esp%e,ab%e "orrespon iente po e#os se%e""ionar %as i ertensiones no#ina%es nor#a%i0a as por e% RAT Error: Re eren"e so!r"e not o!n4. ara e%"aso e% e;e#p%o& ebe#os e%e,ir %a tensi)n no#ina% e132 ( & apare"ien o en %a "asi%

"orrespon iente a %a 6Tensi)n #*+i#a e% #ateria% e% 'a%or nor#a%i0a o e i"7a ten#*+i#a / 1 7 89 .

b) -onexin del neutro

En e% #en( esp%e,ab%e "orrespon iente a %a "one+i)n e% ne!tro e %a re p!ee%e,irse %os tres tipos e "on i,!ra"iones: ne!tro ais%a o& no r ,i o a tierra $ r ,i o a tierra. a"!er o "on %os atos e %a re & se%e""iona#os e%H Ne tro r9!i o tierr .

1.2 SOBRETENSIONES TEMPORALESa) "actor de falta a tierra

E% pro,ra#a re"o#ien a !ti%i0ar !n a"tor e a%ta a tierra /Pe e 1.8 en e% "aso e re"on ne!tro r ,i o a tierra. E% #o o e "a%"!%ar%o& as "o#o %os 'a%ores t pi"os e i"7o !eron eta%%a os en e%C =9t o 1+ e% ro$e"to. E% 'a%or e% a"tor e a%ta a tierra -

e%e,ire#os& a a%ta e otros atos e %a re & ser* ta#bi5n1.*.


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1 T UTORIAL DEL RO RAMA 6CKDARE ARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO L ULAS DE [ NO

para e% ni'e% e tensi)n e %a re es e+.$ A& -!e ser* e% -!e se%e""ione#os en eesp%e,ab%e.

c) -orriente m@xima falta a tierra

La "orriente #*+i#a por a%ta a tierra "orrespon e a !n 'a%or e %a "!r'a "ara"ter sti"e %a a!to'*%'!%a -!e eter#ina s! "o#porta#iento rente a sobretensiones te#pora%es. E'a%or e i"a0 e %a tensi)n resi !a% e %a a!to'*%'!%a en estas "on i"iones eber* ser in eri? e% e-!ipo a prote,er si %a a!to'*%'!%a est* "orre"ta#ente i#ensiona a. En ,enera%s!e%en e+istir otras prote""iones en %a re en"ar,a as e %i#itar %as a%tas e% siste#a&-!e espre"iare#os este p!nto a "o#probar. Sin e#bar,o& para ni'e%es e tensi)n #*s

e%e'a os& e% 'a%or e %a "orriente #*+i#a e a%ta a tierra es e% or en e %as e #aniob%o -!e ta#bi5n ebe "o#probarse en esos "asos e% ni'e% e prote""i)n e %a a!to'*%'!%a.este "aso& no "onsi era#os -!e %a a!to'*%'!%a eba prote,er a% e-!ipo ante sobretensiote#pora%es& por %o -!e e%e,ire#os %a op"i)n 6?nin! n # e% #en( esp%e,ab%e"orrespon iente. A!n-!e %a ina%i a e %a a!to'*%'!%a no es prote,er a% e-!ipo ante este e sobretensiones& ebe estar i#ensiona a para po er isipar %a ener, a "orrespon ientese,(n s! "!r'a "ara"ter sti"a.

1.- NIVEL DE AISLAMIENTO

En este aparta o eben intro !"irse %os istintos ni'e%es e ais%a#iento e% e-!ipo -!e ebe prote,er %a a!to'*%'!%a para %os i erentes tipos e sobretensiones& $ estos son "# ni#o %os 'a%ores nor#a%i0a os por e% RAT .

a) /tmosfAricas


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1 HSO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

c) Cemporales


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1 T UTORIAL DEL RO RAMA 6CKDARE ARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO L ULAS DE [ NO

Figura 2/. @a os corres*ondien es al e em*lo de dimensionamien o de au o! l!ulas del *ro%ramaCYDARE .

2 SELECCIN AUTOMTICA

Una 'e0 intro !"i os %os atos "orrespon ientes a %a re e%5"tri"a e% e;e#p%o pro,ra#a p!e e rea%i0ar !na se%e""i)n a!to#*ti"a e %as a!to'*%'!%as "apa"es e prote,e"orre"ta#ente e% e-!ipo en i"7a re . ara e%%o& se%e""iona#os e% #en(4C


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1 GSO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

Antes e "o#en0ar %a e%e""i)n& e% !s!ario p!e e e%e,ir %os "riterios e or ena"i)n a!to'*%'!%as res!%tantes. Los "riterios por e e"to son %a tensi)n re"o#en a a por abri"ante& tensi)n no#ina% $ % nea e !,a. As & %a pri#era a!to'*%'!%a e %a %ista r

ser* %a e #enor tensi)n re"o#en a a& #enor tensi)n no#ina% $ #enor % nea e !,a -!e"!#p%e "on to as %as "on i"iones -!e eter#inan %a 'a%i e0 e %a a!to'*%'!%a en %a"onsi era a& prote,ien o e% e-!ipo $ no pe%i,ran o s! inte,ri a por %a ener, a -!e ebaisipar. En ,enera% es re"o#en ab%e !ti%i0ar %os "riterios por e e"to& se%e""ionan o %"orrespon iente e% "!a ro e i*%o,o e %a?i,!ra 2H& -!e es presenta o antes e rea%i0ar %se%e""i)n a!to#*ti"a.

Figura 2=. Cri erios de ordenaci'n en la selecci'n au om ica del *ro%rama CYDARE .

En %a?i,!ra 2 #ostra#os e% %ista o e %as a!to'*%'!%as a #isib%es. La pri#ea!to'*%'!%a e %a %ista "orrespon e a% #o e%o e A// EQLIM F1 3-A 1 7 /re"o#en a a para 18@ = e tensi)n #*+i#a e %a re & $ "!$a tensi)n no#ina% es e 1< = . E% res!%taes "oin"i ente "on %a so%!"i)n -!e e% propio abri"ante a para este "aso Error: Re eren"eso!r"e not o!n 4. Con'iene a"%arar -!e& a!n-!e e% #5to o prop!esto por e% abri"ante / A// para se%e""i)n e a!to'*%'!%as %%e,a& en este "aso& a% #is#o res!%ta o -!e e% pro,r"riterios -!e tiene en "!enta son #enos restri"ti'os -!e %os "onsi era os en e% pro,ra#aC DARE . As & e% #5to o e% abri"ante s)%o "onsi era e% ni'e% e prote""i)n sobretensiones at#os 5ri"as ni te#pora%es& $ no "a%"!%a %a ener, a -!e ebe isipa!to'*%'!%a& sino -!e eter#ina %a "%ase e %a #is#a sin %os "riterios -!e "on !"en a ie%e""i)n.

Obser'a#os -!e e+isten& a e#*s& otros tres #o e%os -!e ta#bi5n po r an se%e""ionarsE% se,!n o / EQLIM F1 3-A 1 7 s)%o i iere e% pri#ero en -!e s! % nea e !,a es e#a$or %on,it! . Los #o e%os EQLIM F12 -A 1 7 $ EQLIM F12 -A91 7 tienen tensionesno#ina%es e 12< = & por %o -!e apare"en en %as posi"iones ina%es e %a %ista.


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1H< TUTORIAL DEL RO RAMA 6CKDARE ARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO L ULAS DE [ NO

Figura 2>. is ado de las au o! l!ulas admisi les en el e em*lo de CH@A(#.

Des e esta panta%%a e% !s!ario ispone e os n!e'as op"iones /a e#*s e se,!irisponien o e %as e %os istintos #en(s :

a Or enar : "onsiste en 'o%'er a rea%i0ar %a se%e""i)n #o i i"an o %os "riterioor ena"i)n e %as a!to'*%'!%as res!%tantes.

b Cons!%tar : sit!an o e% "!rsor sobre e% no#bre e %a 6Deno#ina"i)n e a!to'*%'!%a -!e e% !s!ario e%i;a& es posib%e "o#probar e% "!#p%i#iento i erentes "riterios e+i,i os $ e% a"tor e se,!ri a e "a a !no e e%%os. Una 'e0sit!a os sobre e% #o e%o& p!%sa#os e% bot)n e 6Cons!%tar... . Es e-!i'a%ee%e,ir %a op"i)n e% #en( 6C*%"!%os X Se%e""i)n #an!a% $ se% posterior#ente e% #o e%o -!e -!era#os.

3 SELECCIN MANUAL

A esta parte e% pro,ra#a se p!e e a""e er es e e% #en( 6C*%"!%os Se%e""i

#an!a% o p!%san o e% bot)n4Cons6'tar...# tras rea%i0ar !na se%e""i)n a!to#*ti"a. Laeno#ina"i)n e %as a!to'*%'!%as "orrespon e a %a tensi)n no#ina% e %a #is#a $ a% #o,enera% a% -!e pertene"e. Entre par5ntesis -!e a espe"i i"a a %a tensi)n re"o#en a a por eabri"ante. Si es"o,e#os %a a!to'*%'!%a 61 3 89 EQLIM F-A B 1 7 89& apare"en

a!to#*ti"a#ente to os %os "riterios -!e "!#p%e e% #o e%o $ %a 'a%i e0 e% #is#o& ta% $#!estra %a?i,!ra 2G.


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1H1SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

Figura 2? . Cri erios de selecci'n manual de la au o! l!ula EXLIM Q108 A!1"# .

3.1 MODELO DE AUTOVLVULA

En pri#er %!,ar& apare"e %a tensi)n #*+i#a para %a -!e e% abri"ante re"o#ien#o e%o& $ %a tensi)n no#ina% e% #is#o. En "aso e es"ono"er a%,!na e ini"i)n& a% po"!rsor sobre "!a%-!ier "e% a e% pro,ra#a en %a -!e apare0"a !n tri*n,!%o ro;o& apare"e"!a ro esp%e,ab%e "on %a e+p%i"a"i)n e i"7o t5r#ino. As & sit!an o e% "!rsor sobre %a

e %a tensi)n no#ina%& apare"e en panta%%a e% "!a ro "on s! e ini"i)n e %a or#a in i"a%a?i,!ra 3< . ara po er 'is!a%i0ar %a a$! a "onte+t!a%& %a 'ersi)n ebe#os !ti%i0ar %a 'ere EQCEL H. ) s!perior.


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1H2 TUTORIAL DEL RO RAMA 6CKDARE ARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO L ULAS DE [ NO

Figura 3@. A uda con e, ual al si uar el cursor so re las celdas marcadas con un ri n%ulo ro o en la*ar e su*erior derecha de las mismas.

3.2 TENSIN CONTINUA

En esta se""i)n "o#proba#os -!e %a tensi)n #*+i#a por ase e %a re es in erior a %tensi)n -!e p!e e soportar %a a!to'*%'!%a "ontin!a#ente en "!anto a %a ener, a -!e ebeisipar. Es este "aso& e%CO9 e %a a!to'*%'!%a es56 ( & -!e es s!perior a %a tensi)n #*+i#a

por ase e %a re & -!e es e 3.H = .

3.3 ENER A A DISIPARDebe "o#probarse si %a a!to'*%'!%a es "apa0 e isipar %a ener, a ne"esaria rente a

tres tipos e sobretensiones. Las sobretensiones te#pora%es se "o#pr!eban #e iante e%TO9#*+i#o -!e a #ite %a a!to'*%'!%a !rante 1 s. La a!to'*%'!%a p!e e isipar %a ener, a -!etransporta !rante 1 s !na sobretensi)n e 7asta12$.25 ( . En este "aso& %a sobretensi)n#*+i#a es e 11H.2 = & por %o -!e %a e%e""i)n e% #o e%o es "orre"ta respe"to a"ara"ter sti"a. Respe"to a %as sobretensiones te#pora%es $ at#os 5ri"as& %a a!to'*%

"apa0 e isipar 7asta*.$ (r & por %o -!e "!#p%e %as espe"i i"a"iones e% prob%e#a.

3.- LNEA DE FU A

La % nea e !,a e+i,i a a %a a!to'*%'!%a es e362$ 88 & -!e "oin"i e "on %a e%#o e%o e%e,i o& "!#p%ien o ta#bi5n "on esta restri""i)n. Notar -!e %as %on,it! es e % neas e !,a e %os #o e%os p!e en "oin"i ir e+a"ta#ente "on %os e+i,i os& ebi o a -!e %o'a%ores e %a % nea e !,a est*n nor#a%i0a os.


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1H3SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

3./ NIVEL DE PROTECCIN

La tensi)n resi !a% e %a a!to'*%'!%a ante %os tres tipos e sobretensiones ebe

in erior a %os ni'e%es e ais%a#iento e% e-!ipo a prote,er:a Contra ra$os : %a tensi)n resi !a% -!e presenta %a a!to'*%'!%a ante sobretens

tipo ra$o e 2< =A es e 2 = . E% ni'e% e ais%a#iento e% e-!ipo es e 8@< = por %o -!e e% a"tor e se,!ri a & obteni o "o#o "o"iente entre e% ni'e% ais%a#iento $ %a tensi)n resi !a% e %a a!to'*%'!%a para %a tensi)n no#ina%1.$) /e% #o e%o es "onsi era o '*%i o si e% a"tor e se,!ri a es s!perior a 1.8 .

b Contra #aniobras : %a tensi)n resi !a% e %a a!to'*%'!%a ante !na sobretensi)n

#aniobra e


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1H8 TUTORIAL DEL RO RAMA 6CKDARE ARA EL DIMENSIONAMIENTO DE AUTO L ULAS DE [ NO

Figura 31. Carac er"s icas *rinci*ales de la au o! l!ula EXLIM Q108$A!1"# .

ara 'o%'er a %a panta%%a "orrespon iente a %a4Se'e++i"n %an6a'# basta "on 'o%'er a

se%e""ionar %a ,r* i"a.

- OTROS MEN;S

A e#*s e %os #en(s propios e% pro,ra#a& e+isten otros #en(s ,enera%es propios Yin o s& "o#o 6 Abrir# & 6G6ar(ar# & 6 resenta+i"n &re'i%inar# & 69entana# $ otros& "!$a!ti%i0a"i)n es si#i%ar a %a e "!a%-!ier otro pro,ra#a e entornoin(oJs & por %o -!e no soneta%%a os.


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1H MODELADO DE AUTO L ULAS

Gro6& . .11 esti#aban -!e %a tensi)n resi !a% po a 'erse in"re#enta a en !n 12 F para

rentes e on a e ,ran pen iente /


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1HGSO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

on e 6 es %a a%t!ra e% pararra$os en #etros& $ 6n es e% n(#ero e "o%!#nas e )+#et*%i"o en para%e%o e% pararra$os.

La in !"tan"ia 6L< e% #o e%o representa %a in !"tan"ia aso"ia a a %os "a#po#a,n5ti"os en %as in#e ia"iones e% pararra$os& %a resisten"ia 6R < es !ti%i0a a para estabi%i0ar%a inte,ra"i)n n!#5ri"a -!e rea%i0a e% pro,ra#a e si#!%a"i)n& $ %a "apa"i a 6C e"apa"i a -!e presenta e% pararra$os entre s!s ter#ina%es. Los 'a%ores e estos e%e#entos Error: Re eren"e so!r"e not o!n4:

n2.


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1 < MODELADO DE AUTO L ULAS

(0 0

C i< /' . #squema del circui o e em*lo.

La re e%e,i a "o#o e;e#p%o est* or#a a por !n ,enera or / & !n trans or#a or /T$ !na % nea e transporte -!e "one"ta "on !n siste#a e ener, a e%5"tri"a /SEE . Las"ara"ter sti"as e "a a !no e %os e%e#entos son %as si,!ientes:


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1 A LICACIN R CTICA DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO

a) %enerador


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1 GSO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

2 SOBRETENSIONES TEMPORALES

E% "*%"!%o e %as sobretensiones te#pora%es ori,ina as por "orto"ir"!itos 7a

rea%i0a o !ti%i0an o e% pro,ra#aCCRE esarro%%a o en e% A=>n i e I & on e to os %os 'a%orese %a re eben ser e+presa os en 6por !ni a & sien o %a base e%e,i a:

S9ASE J 1


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1G< A LICACIN R CTICA DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO

Resisten"ia e% trans or#a or en se"!en"ia ire"ta: R 1J < p.!.

Rea"tan"ia e% trans or#a or en se"!en"ia ire"ta: c1 J


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1G1SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

Rea"tan"ia se"!en"ia 7o#opo%ar: c< J


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1G2 A LICACIN R CTICA DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO

A% e;e"!tar e% pro,ra#aCCRE obtene#os -!e %a #*+i#a sobretensi)n en e% pri#arioe% trans or#a or o"!rre a% apare"er !n a%%o #ono *si"o en e% n! o 2. Los res!%ta oensa$o e a%%o #ono *si"o en este n! o apare"en en %a?i,!ra 3G.

FB$A@O BOL(#$#


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1G3SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

Figura -@. Circui o el&c rico *ara simulaci'n de so re ensiones de manio ra.

E% trans or#a or es representa o #e iante !na resisten"ia e 1 $ !na in !"tan"ia e

1 #> tanto en pri#ario "o#o en se"!n ario& $ "on !na "apa"i a a tierra e 3


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1G8 A LICACIN R CTICA DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO

Figura -1. $ensi'n en el nudo 2 del circui o con cierre del in erru* or *ara ? 5 ms.

Figura -2. Fn ensidad en el nudo 2 del circui o con cierre del in erru* or *ara ? 5 ms.


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1G@SO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

D!rante %a #aniobra& "ir"!%a por %a re !n e+"eso e ener, a -!e eber* ser "apa0 isipar %a a!to'*%'!%a. C!an o es s!pera o e% 'a%or e %a tensi)n #*+i#a& e% pro !"to te

X intensi a eter#ina !na poten"ia e+"e ente& #ostra a en %a?i,!ra 83 . A% inte,rar esta

"!r'a obtene#os e% e+"eso e ener, a -!e "ir"!%a por %a re & -!e es e4 . ;M .

Figura -3. 4o encia ins an nea e,ceden e en el circui o duran e la manio ra.

- SOBRETENSIONES ATMOSF RICAS

En ,enera%& ebe#os si#!%ar %as sobretensiones obteni as en e% e-!ipo a prote,eri#pa"tos e ra$o en i erentes p!ntos e %a re . En este "aso& ebi o a %a si#p%i"i a esiste#a& si#!%are#os %as sobretensiones en e% trans or#a or a% pro !"irse !na "a a e ra

en #ita e %a % nea. La sobretensi)n at#os 5ri"a #*s probab%e "orrespon e a !na "orriente pi"o e 2< =A. E% "ir"!ito e-!i'a%ente sobre e% -!e si#!%are#os %a "a a e !n rato e 2< e 'a%or e pi"o es e% in i"a o en e%Lista o 3& sien o s! es-!e#a e% representa o en %a?i,!ra88.

Las tensiones e intensi a es en e% p!nto e "a a e% ra$o son "a%"!%a as& sie poten"ia instant*nea intro !"i a en e% siste#a %a representa a en %a?i,!ra 8@. Inte,ran o esta"!r'a obtene#os %a ener, a tota% -!e se propa,a por %a re ebi a a %a in"i en"ia e% ra$o&

es e


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1G A LICACIN R CTICA DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO

B4FC#N


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 1GGSO9RETENSIONES EN R EDES DE OTENCIA: ESTUDIO K SIMULACIN

Figura -


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2


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 2


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2


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CRITERIOS DE SELECCIN K DIMENSIONAMIENTO DE ROTECCIONES CONTRA 2


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1 4 ?. Crespo& Sobretensiones en Re es e A%ta Tensi)nV& Asine% [email protected] 4 W. A. Mart ne0 e%as"o& Santia,o 9o,arra Ro r -!e0 /ETSEI9 U C & Sobretensio

en Re es e Distrib!"i)n.V& Worna as Interna"iona%es e Ais%a#iento E%5"tri"o /1GG@ .3 4 A99& Se%e"tion !i e or A99 S!r,e ArrestersV& > S it"7,ear SESY A X 23


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1 4 A. reen oo & E%e"tri"a% Transients in o er S$ste#sV& Wo7n Yi%e$ d Sons& IE i"i)n /1GG1 & Cap t!%o 1 & pp. @13 X @1 .

1H 4 A. reen oo & E%e"tri"a% Transients in o er S$ste#sV& Wo7n Yi%e$ d Sons& E i"i)n /1GG1 & Cap t!%o 1 & pp. @22 X @2@.

1 4 SIEMENS& Cat*%o,o "o#er"ia% > 21 /1G 1 & pp. G.1G 4 ER[ Nor#a%i0a"i)n N G


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32 4 .9. Wa"ob& S. r0$bo s=i& E.R. Ross& An Esti#ation o Li,7tnin, Ins!%ation Le'eO'er7ea Distrib!tion LinesV& IEEE Transa"tions on o er De%i'er$& o%. & No. 1 /1GG1

33 4 A. reen oo & E%e"tri"a% Transients in o er S$ste#sV& Wo7n Yi%e$ d Sons& IE i"i)n /1GG1 & Cap t!%o 1 & pp. @32.

38 4 A99& E'o%!"i)n e %a te"no%o, a e %os pararra$osV& C!rsos e 'erano e L/1GG2 & Cap t!%o @.2.3@ 4 IEEE Yor=in, ro!p 3.8.11& App%i"ation o S!r,e rote"tion De'i"es S!b"o##ittee

S!r,e rote"tion De'i"es Co##ittee& Mo e%in, o Meta% O+i e S!r,e ArrestersV& IEETransa"tions on o er De%i'er$& o%. H& No. 1 /1GG2 .

3 4 D. Y. D!rba=& [in" o+i e Arresters Mo e% ?or ?ast S!r,esV& EMT Ne s%etter& @& No. 1 /1G @ .

3H 4 Le!'en EMT Center& A%ternati'e Transients ro,ra# X R!%e 9oo= /1GG< .

coordinaciÓn de aislamiento.doc

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