__imseingenieria.blogspot.com.es_2015_07_criterios-de-elec.pdf
TRANSCRIPT
lunes, 20 de julio de 2015
Criterios de elección de fusibles para protección de Transformadores
La elección del calibre adecuado de fusibles para la protección de transformadores es una labor
delicada que requiere el conocimiento de varios factores que repercuten directamente en las
características de fusión y por tanto en las de protección. De hecho un importante número de
instalaciones funcionan con fusibles que no aseguran de manera correcta la protección y
ocasionan esporádicamente fusiones intempestivas,
Los catálogos de los fabricantes proporcionan tablas de elección de la intensidad nominal In de
los fusibles, en función de la potencia y la tensión MT del transformador.
A título de ejemplo, se reproducen a continuación las tablas correspondientes a los fusibles tipo
Fusarc CF (Schneider Electric), para protección de Transformadores.
Estas tablas están elaboradas conforme a la norma CEI 60787 que trata especialmente sobre
los fusibles destinados a este uso. Tienen en cuenta las condiciones ambientales de
funcionamiento (temperatura ambiente que no exceda de + 40 °C, y una media de un período
Andrés Granero
Administrador:
▼ 2015(131)
► noviembre(11)
► octubre(12)
► septiembre(14)
► agosto(18)
▼ julio(46)
Medidas de resistencia de aislamiento
en el equipo...
Protección contra corrientes de
secuencia inversa ...
Corriente transitoria de conexión o
magnetización ...
Ventilación de Centros de
Transformación
Precauciones importantes en la
instalación y puest...
Clasificación de las protecciones de un
Transforma...
Resistencia de aislamiento y capacidad
de los cabl...
Mis reservas sobre las normas actuales
y procedimi...
Esquema de Protecciones de un
Alternador
Protección de defectos fase-tierra en MT
Criterios de elección de fusibles para
protección ...
Clasificación de las protecciones de un
Generador ...
La cromatografía de gases en ésteres
naturales par...
Restricciones de los Transformadores
con núcleo am...
Medidas y vigilancia de las instalaciones
de puest...
Análisis de Respuesta en Frecuencia
(FRA) para la ...
El aislamiento del equipo eléctrico
Archivo del blog
1 Más Siguiente blog» Crear blog Acceder
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 1 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...
de 24 horas, de + 35 °C, como máximo), .utilización sin sobrecargas y las tres exigencias
fundamentales siguientes:
< !--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->soportar, sin fundirse la cresta de corriente que acompaña
la conexión,
< !--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->soportar la corriente en servicio continuo y las eventuales
sobrecargas,
< !--[if !supportLists]-->- <!--[endif]-->cortar las corrientes de defecto en los bornes del secundario
del transformador.
Se detallan seguidamente los criterios en los que se fundamentan las citadas tablas:
1.- Criterio Térmico
Según el emplazamiento de los fusibles, pueden verse modificadas las condiciones de
refrigeración. Este criterio establece que las pérdidas por disipación de calor que se producen
en un fusible deberán ser inferiores a las permitidas por el entorno en que se encuentran
instalados, la refrigeración no será la misma si funcionan al aire libre, en celdas metálicas o en
compartimentos estancos.
En los casos más críticos donde la refrigeración sea reducida o la temperatura ambiente sea
superior a 40ºC, deberemos adoptar fusibles de bajas pérdidas o consultar al fabricante del
equipo.
2.- Intensidad de conexión en vacío
La conexión de un transformador en vacío provoca un régimen transitorio mayor o menor según
sea el instante en que se aplique la tensión y la inducción remanente en que se encuentre
circuito magnético. En caso de producirse la conexión al paso por cero de tensión, el valor de la
corriente será máximo.
La envolvente de esta corriente de conexión viene dada por la expresión:
Siendo:
Im: Corriente máxima de cresta cuyo valor depende de la potencia del Transformador (Im = n ·
Int)
Constante de tiempo (su valor viene dado por el tiempo en que la intensidad decrece
hasta un 37% de su valor inicial).
t = duración (en segundos) hasta que se estima que la corriente ha alcanzado su valor normal
de explotación. Generalmente, se toma t = 3 τ.
La tabla siguiente da los valores indicativos de n y τ en función de la potencia del
transformador.
Ensayos de Descargas Parciales (DP’s)
en equipos d...
Dimensionado, protección y corte del
conductor neu...
Hoja de cálculo de frecuencias de
resonancia en ba...
Influencia de los condensadores en
redes con armón...
Transformadores de doble secundario:
Solución a la...
Clasificación de las protecciones de un
motor de M...
Consideraciones sobre la conexión a
tierra del neu...
Campos electromagnéticos (CEM) en
Transformadores
¿Estamos presenciando ya el ocaso de
los transform...
Medios para reducir las corrientes de
magnetizació...
Datos de partida para crear un proyecto de protecc...
Diferencias entre el Transformador y el
Autotrans...
Novec 1230: La tecnología más avanzada de protecci...
¿Por qué no se debe dejar abierto el
secundario de...
Protección de Transformadores de Potencia contra d...
Monitoreo Avanzado para
Transformadores de Potenci...
Consideraciones sobre los Aceites de origen vegeta...
Efectos de los armónicos en cables de
potencia
Los armónicos y los Transformadores
Realización y puesta en marcha de una
instalación ...
Realización y puesta en marcha de una
instalación ...
Realización y puesta en marcha de una
instalación ...
Guía de aplicaciones del aparellaje de
Media Tensi...
Comparación y elección de los diferentes
regímenes...
Desperfectos causados en las máquinas
rotativas de...
¿Qué elegir? : Bobina de Punto Neutro o
Generador ...
Efectos de las corrientes de defecto en
las pantal...
Cómo evitar la Ferroresonancia en las
redes eléctr...
Guía de aplicaciones del aparellaje de
Media Tens...
► junio(26)
► mayo(4)
SUSCRIPCIÓN POR E-MAIL
Submit
Suscribirse a imseingenieria.blogspot.com
Entradas
Comentarios
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 2 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...
El fusible debe soportar la corriente de conexión en vacío del transformador. Por tanto, la curva
intensidad-tiempo de fusión del fusible debe quedar en todo momento a la derecha de la curva
así definida.
Una regla práctica, simple y probada, que tiene en cuenta estas exigencias y que evita el
envejecimiento del fusible durante su repetición, es verificar que la corriente que hace fundir el
fusible en 0,1 s sea siempre superior o igual a 12 veces la corriente In del transformador.
El fusible debe soportar la corriente de conexión en vacío del transformador. Por tanto, la curva
intensidad-tiempo de fusión del fusible debe quedar en todo momento a la derecha de la curva
así definida.
Una regla práctica, simple y probada, que tiene en cuenta estas exigencias y que evita el
envejecimiento del fusible durante su repetición, es verificar que la corriente que hace fundir el
fusible en 0,1 s sea siempre superior o igual a 12 veces la corriente In del transformador.
3.- Régimen permanente y de sobrecarga
Para que el fusible no esté sometido a un envejecimiento rápido, la intensidad nominal mínima
del fusible debe ser igual o superior a 1,3 veces la intensidad nominal del transformador según
las condiciones de temperatura definidas anteriormente.
Si se prevé que el transformador va a funcionar con sobrecarga permanente, la elección del
calibre de los cortacircuitos debe también tenerlo en cuenta; aplicándose la siguiente regla: 1,3
Isobrecarga ≤ calibre del cortacircuitos.
4.- Corriente de cortocircuito
Los fusibles deben limitar (mediante su fusión) los daños que pudiera sufrir el transformador
debido a la corriente de cortocircuito.
Es necesario asegurar que la corriente a interrumpir sea superior o igual a I3, corriente mínima
de corte del fusible.
JUSTIFICACIÓN:
Por su constitución física y comportamiento térmico, los fusibles de A.T. tienen una corriente
mínima de fusión inferior a la corriente mínima de interrupción (los fusibles de B.T. no tienen
esta peculiaridad).
Por este motivo existe una zona de corrientes peligrosas para los fusibles A.T. y que debe
evitarse que pueda presentarse en servicio. El gráfico siguiente muestra la posición de dichos
parámetros:
La corriente I3 es un valor límite a respetar para que la fusión de un fusible garantice la apertura
del circuito eléctrico.
No es suficiente, ante un cortocircuito en MT, que un fusible funda para interrumpir la corriente
ya que, para valores de corriente inferiores a I3 el fusible funde pero no corta el arco, por lo que
éste se mantiene hasta que interviene un disyuntor aguas arriba del fusible.
Por tanto, se debe evitar el peligro de que el fusible se funda en la zona comprendida entre In e
I3 (Condición necesaria: Icc > I3). Los valores usuales de I3 suelen estar comprendidos entre 2
y 6 In.
Este es el motivo, en contra de opiniones extendidas, por el cual los fusibles nunca deben
proteger contra sobrecargas, estas protecciones se realizan o bien mediante el control de
temperatura del transformador o bien mediante relés de sobreintensidad que actúen sobre un
interruptor.
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 3 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...
El criterio más fiable es que ante la intensidad de cortocircuito trifásica prevista el fusible debe
fundir antes de 2 segundos cuando la potencia del transformador sea menor o igual a 630 kVA,
o bien antes de 3 segundos si la potencia es mayor de 630 kVA. Es decir:
5.- Corriente de transición (I4)
Este criterio, en muchos proyectos olvidado, es de suma importancia y debe prestársele la
atención que merece.
Definiremos por corriente de transición (I4) al valor de la intensidad trifásica para la cual los
fusibles y el interruptor intercambian la función de cortar.
Puede significar un riesgo elegir el calibre de los fusibles más elevado del que le corresponde.
En los interruptores combinados con fusibles, debido a las tolerancias de las curvas características de los fusibles (aproximadamente ± 20%) los tres fusibles nunca funden a la vez,
siempre hay un fusible que interrumpe la corriente antes, mientras que la corriente que pasa por las otras dos fases puede ser interrumpida por el interruptor. Esto sería posible, siempre que el
tiempo de apertura del interruptor sea menor que el tiempo que tarda en fundir el siguiente
fusible.
Para intensidades superiores a la intensidad de transición del combinado tienen que ser los
fusibles los que corten y nunca el interruptor. Para evitar el riesgo de que el interruptor corte intensidades superiores a su poder de corte, se impone la siguiente condición que limita el
máximo calibre que puede emplearse:
La corriente de transición del combinado, hallada mediante ensayo, debe ser menor que la
intensidad para la que funde el fusible, para un tiempo de 0,9 veces el tiempo de apertura del interruptor, según recomendaciones de la norma IEC 420.
Ejemplo práctico:
A continuación se expone un ejemplo práctico de elección de fusibles siguiendo los criterios descritos anteriormente:
1.- DATOS DE PARTIDA:
Potencia del transformador: 1000 kVA
Relación de transformación: 20.000/420 V
Tensión de cortocircuito: Ucc = 6%
Por tanto la intensidad nominal y de cortocircuito del transformador serán:
2.- ESTIMACIÓN DEL FUSIBLE
Con el valor obtenido de In se estima un valor del fusible de 63 A de 24kV (ver tablas).
Según catálogo de fusibles Fusarc CF (Schneider Electric) este fusible tiene las siguientes
características:
Resistencia en frío: R = 22 mΩ
Corriente mínima de corte: I3 = 215 A
3.- VERIFICACIÓN DEL FUSIBLE ELEGIDO
3.1.- Criterio Térmico:
Para que el fusible pueda ser instalado en celdas ruptofusible SM6 ó RM6 (Schneider Electric)
las pérdidas en caliente que se producen en los fusibles deberán ser:
Ppérd. < 85 W para celdas SM6
Ppérd. < 60 W para celdas RM6
Estas pérdidas son función de la resistencia en frío del fusible, de la intensidad nominal del
transformador y también están afectadas por un factor (1,7) ya que las pérdidas calculadas son
en caliente, mientras que la resistencia que estamos utilizando es la resistencia en frío del
fusible. Por tanto:
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 4 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...
Observamos que estos fusibles se pueden instalar tanto en celdas SM6 como en RM6 ya que
sus pérdidas en caliente de 31 W son inferiores a 85 y 60 W, por lo que se da por cumplido el
criterio térmico.
3.2.- Intensidad de conexión en vacío
Una vez representada la curva de vacío del transformador se debe verificar que no corta con la
de fusión del fusible.
La curva a representar es:
Para los valores de n = 10
= 0,35 que corresponden a la potencia del transformador, la fórmula a representar sería:
Los puntos que se obtienen de esta curva representada juntamente con la curva del fusible
serían:
t 0,01 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,7
If 280 250 216 163 122 92 39
Comprobamos así que dicha curva y la de fusión del fusible no se interseccionan, con lo que
garantizamos que el fusible no fundirá al conectar el transformador en vacío.
3.3.- Régimen permanente o de sobrecarga
Debe cumplirse: 1,3 · In ≤ If. Sustituyendo valores obtenemos:
1,3 · 28,8 = 37,4 A < 63 A
Se cumple el criterio.
3.4.- Corriente de cortocircuito
Para la potencia del transformador de 1000 kVA debe cumplirse:
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 5 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...
De la gráfica del fusible de 63 A obtenemos que para 3 seg. le corresponden If = 260 A.
Sustituyendo valores, tendremos:
Se cumple, por tanto el criterio.
Para la corriente mínima de corte debe además cumplirse que Icc > I3. Sustituyendo valores
obtenemos:
Según catalogo: I3 = 215 A
480 A > 215 A
También se cumple el criterio.
3.5.- Régimen de transición
El valor de la corriente de transición para celdas SM6, 24 kV (Schneider Electric) con
interruptores combinados es: I4 =1400 A. Por lo que 1400 A > If (36 milisegundos) para fusibles
de 24 kV.
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 6 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...
Entrada más reciente Entrada antiguaPágina principal
Suscribirse a:Enviar comentarios (Atom)
Publicado por Andres Granero en1:34
De la gráfica del fusible de 63 A obtenemos que para 36 ms. le corresponde I = 800 A. por
tanto:
Para celdas SM6: 1400 A > 800 A. Se cumple el criterio
Dado que el fusible estimado cumple con todos los criterios, éste será el adecuado para instalar
en la celda ruptofusible SM6 para proteger el transformador.
Se observa la necesidad de consultar al fabricante de las celdas para conocer la corriente de
transición del interruptor combinado, sobretodo cuando fusibles y celdas no corresponden al
mismo fabricante.
Artículo disponible en pdf en la siguiente URL:
http://www.mediafire.com/view/7gm2xux4of13d2j/Criterios_de_elección_de_fusibles_para_prote
cción_de_Transformadores.pdf
+1 Recomendar esto en Google
Salir
Avisarme
Comentar como:
Publicar Vista previa
No hay comentarios:
Publicar un comentario en la entrada
Páginas vistas en total
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 7 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...
Plantilla Simple. Con la tecnología de Blogger.
Este sitio usa cookies de Google para brindar sus servicios, personalizar anuncios y analizar el tráfico. La información sobre tu uso del sitio se comparte con Google. Al utilizar este sitio, aceptas el uso de cookies.
MÁS INFORMACIÓN ENTENDIDO
Página 8 de 8Ingeniería de Máquinas y Sistemas Eléctricos: Criterios de elección de fusibles para...
01/12/2015http://imseingenieria.blogspot.com.es/2015/07/criterios-de-eleccion-de-fusibles-para.h...