interruptor de potencia - presentacion

8/10/2019 Interruptor de Potencia - Presentacion

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MAGISTER EN INGENIERIA ELECTRICA

CURSO

PROTECCIONES EN REDES ELECTRICAS

TEMA

INTERRUPTOR DE POTENCIA COMO ELEMENTO DE PROTECCION

PROFESOR: Dr. HORACIO DIAZ ROJAS

PONENTES:

CARLOS ARAMBURU POLO

NICO DAVALOS GARCIA


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Contenido

TEORIA

DISEOAPLICACIONESNORMAS

PRUEBASMEDICION DE DESPLAZAMIENTO


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En la operacin exitosa de un sistema depotencia tiene una fundamental importancia

los interruptores ya que son ellos los queminimizan los efectos perjudiciales de unafalla en el sistema.


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Que es un interruptor?

Elemento usado para aperturar/cerrarcircuitos elctricos

Conductor Ideal en Posicin Cerrado

Aislador Ideal en Posicin Abierto


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Porque usar interruptores?

Operacin con Corriente de Falla

Evento No Planeado

Interrupcin de altas corrientes de fallade diferente factor de potencia

Respuesta rpida

Operacin en condiciones normales detrabajo

Eventos Planeados

Para Mantenimiento

Con Carga Nominal


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Todo interruptor de potencia estconformada por 3 partes:

- SF6

- Aceite dielctrico

- Aire comprimido

- Soplo magntico

CAMARA DE RUPTURA

MECANISMO DE ACCIONAMIENTO

- Hidrulico-Neumtic-Mecnico (resortes)

GABINETE DE MANDO

- Circuito alimentacin al motor- Circuito apertura- Circuito de cierre- Circuito de posicin y sealizacin- Circuito control y bloques

- Calefaccin e iluminacin


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Interruptor: PrincipalesComponentes

Interruptor

ABIERTO


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Operacin Tripolar versus Unipolar

Operacin TripolarAccionamiento Comn

Resorte Mecnicamente

Conectado

Operacin UnipolarAccionamiento Independiente

ResorteElectricamente

Conectado


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Interruptores Tanque Vivo vs Tanque Muerto

TanqueVivo

TanqueMuerto


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Cmara de extincin de arco

Es la parte primordial de cualquier interruptor,

en donde al abrir los contactos se transformaen calor la energa que circula por el circuito.

Dichas cmaras deben soportar los esfuerzoselectrodinmicos y dielctricos que se producen

en las corrientes de corto circuito


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Altas temperaturas debido al plasmacreado por el arco

Altas presiones debido a la altatemperatura del plasma

Flujos turbulentos de gas

Masas metlicas en movimiento(contacto mvil)

Esfuerzos mecnicos debido a lascorrientes de corto circuito

Esfuerzos dielctricos debido a latensin de restablecimiento


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Requerimientos Generales paraInterrupcin

Debe cumplir con los Requerimientosde Interrupcion Trmica

Interrupcin al Paso porCerode la corriente

Soportar los Esfuerzos Dielctricosdurante la Interrupcin


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Altas temperaturas debido al plasmacreado por el arco

Altas presiones debido a la altatemperatura del plasma

Flujos turbulentos de gas

Masas metlicas en movimiento(contacto mvil)

Esfuerzos mecnicos debido a lascorrientes de corto circuito

Esfuerzos dielctricos debido a latensin de restablecimiento


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Requerimientos Generales paraInterrupcin

Debe cumplir con los Requerimientosde Interrupcion Trmica

Interrupcin al Paso porCerode la corriente

Soportar los Esfuerzos Dielctricosdurante la Interrupcin


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CARACTERISTICAS GENERALES DELOS INTERRUPTORES

Segn la norma ANSI C37.10 uninterruptor debe tener definido lassiguientes caractersticas:Tensin Nominal:Corriente Nominal:

Frecuencia:Capacidad de apertura simtricaCapacidad de apertura AsimtricaCapacidad de cierre:Corriente de corto tiempo .Corriente defalla en kA de 3 seg sin producir dao

Ciclo de operacin del interruptor: ejem:O,0.3sC,O,3MIN,CO .BIL que soporta el interruptorTiempo de cierre y aperturaTensin de restablecimiento

Periodo Sub Transitorio: 0-20 msPeriodo Transitorio: 21-100 ms

Periodo de regimenpermanente:>100 ms


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OPERACIN DE LOS INTERRUPTORES

SOBRE TENSIONES DE MANIOBRA

Las sobretensiones internasse forman comoconsecuencia de lasoscilaciones entre lasenergas de los campos

magntico y elctricoproducidas por un arcointermitente, es decir arcosque se apagan al pasar lacorriente alterna por cero,pero se vuelven a encendercuando la sinusoide de latensin toma mayoresvalores.

La frecuencia de lassobretensiones internas estadefinida por la frecuencia natural

del sistema


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CONEXIN DE BANCOS DE CAPACITORES

Momento de conexinOptimizado con rele desincronismo por polo

Momento de conexin nooptimizadot


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DESCONEXIN DE REACTORES

En la apertura del interruptor sepresenta sobretensiones cuya formaaproximada se muestra;Al no pasar la corriente por su ceronatural se produce un corte brusco quese denomina (currentchopping).


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DESCONEXIN DE REACTORES


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USO DE RELES DE SINCRONISMO POR POLO

Apertura de un reactor


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REENCENDIDO DEL ARCO

Mal dimensionamiento

Falla en los contactos principales


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MANTENIMIENTO DE INTERRUPTORES

MEDICION DE DESPLAZAMIENTO Y AMORTIGUACION


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MEDICION DE TIEMPOS DE OPERACION


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MEDICION DE RESISTENCIA ESTATICA Y DINAM ICA


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MECANISMOS DE OPERACIN


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MECANISMOS DE OPERACIN

Energa deTransmisin

Liberacin

de Energa

Almacenam.

de Energa

Carga de

EnergaControl&

Signaling MANDO MOTOR

Un motor digitalmente controlado mueve loscontactos del Interruptor

Ventajas:

Solo tiene una parte mvil Desplazamiento ptimo de los Contactos Robusto Sistema Modular Monitoreo Continuo Operacin Silenciosa

Reducidos requerimientos de Energa


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Principio Auto-pufferABB: Baja Corriente

CerradoSeparacinContactos Arco Interrupcin Cerrado


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Principio Auto-pufferABB: Alta Corriente

Separacin

ContactosArco

SeparacinVolumtrica

Interrupcin Cerrado


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TIPOS DE INTERRUPTORES

El tipo de interruptor estdeterminado por el mtodo paradesionizar y cortar la corriente ypor la capacidad del dielctrico

para resistir el voltaje transitorioque aparece en el momento de laapertura.

SF6Aceite,Vaco.Ruptura en aire,Soplo de aire o magntico


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Interruptores en aceite

Interruptor tipo autosoplado dePequeo y gran volumen deaceite

VENTAJASProductor de hidrgeno el cual ayuda a laextincin del arco.Buen Aislante trmico y elctrico.Mayor rigidez dielctrica.

DESVENTAJASEl aceite es inflamableContaminacin con partculas decarbn.


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Interruptores en pequeos volmenes de

aceite

Interruptor abierto CierreInterrupcin de pequeas corrientes


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INTERRUPTORES EN VACIO

Los interruptores al vaciutilizan como medio deextincin del arco un vacioen el cual no se puedeformar un plasma debido a

la ausencia de los tomosque se requiere para laionizacion.

Al abrir los contactosdentro de la cmara devaco no se produceionizacion y por lo tanto noes necesario el soplado dearco ya que este seextingue prcticamente alpaso por cero despus delprimer ciclo


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VENTAJAS Tasa de recuperacindielctrica elevada que

permite desconectar fallasseveras

No se ve afectado por el tipode corriente que desconectao las variaciones por lo que

es til por ejemplo parabancos de capacitores Larga vida til sin

mantenimiento

DESVENTAJAS:

Si pierde el vaco seconvierte en un elementopeligroso

Debido a su rapidez producegrandes sobre tensionesentre sus contactos y estosemiten ligeras radiaciones

de rayos X.



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GAS SF6Propiedades Qumicas:El Sf6 es un gas estable, transparente, inodoro e inspido, no txico y no inflamable e inactivo, El

empleo de SF6 no es peligroso, en tanto el aire inhalado contenga suficiente oxgeno..Existe descomposicin del SF6 cuando es sometido al arco elctrico, formado fluoruros de azufre yotras molculas que no logran recombinarse con el gas, estos son absorbidos por un tapiz molecularo filtro a fin de mantener su pureza.

Propiedades Fsicas:Es 5 GAS SF6eces mas pesado que el aire, es inodoro, incoloro e incombustible este gas pasa de lafase solida a la gaseosa y no existe una forma liquida sino a presion.

Propiedades dielectricas:El SF6 tiene una rigidez dielectrica mayor que el aire, el cual se debe a su carcter electronegativo

Ventajas de sus propiedades dielectricas:Los dielectricos solidos, por accion de las descargas electricas pueden ser daadossuperficialmente como en su masa, el SF6 no sufre alteraciones apreciables debido a suespontanea autoregeneracion.

El SF6 denota una variacion lineal al aumentar la presion del gas ( a mayor presion mayorrigidez dielectrica)Su comportamiento a las tensiones de impulso y tension de descarga es mayor que la delaceite.

PROPIEDADES EXTINTORAS:El SF6 es un gas electronegativo, de tal manera que el arco electrico en el interruptor sedesioniza rapidamente, es 10 veces superior al aire a la misma presion, esto permite aumentar

la potencia de ruptura de cada polo


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GRACIAS

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