protecciones asignacion barco 19.01.15

Asignación de Protecciones

República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Educación Superior

Universidad de ZuliaFacultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería EléctricaSistema de Protecciones

Prof. Manuel Briceño

Diego Colina C.I.: V-20.379.427

Genrry Hernández C.I.: V-21.358.567

Nerio Prieto C.I.: V- 20.059.606

Maracaibo, Enero de 2015

Introducción

En el siguiente trabajo se nos plantea un sistema eléctrico de un barco impulsado por motores eléctricos. Debemos realizar los estudios para seleccionar los calibres de los cables, calcular flujo de carga y cálculos de cortocircuito.

Se debe también seleccionar las zonas de protección y los dispositivos de protección a utilizar.

Todos estos estudios que se desean realizar van apoyados de simulaciones en PSAT para sustentar los estudios y cálculos.

Objetivos

Objetivo General:

Realizar un estudio del sistema eléctrico de un barco movido por motores para selección de protecciones y calibres de los cables.

Objetivos Específicos:

Elaboración de un flujo de carga. Realizar cálculo de cortocircuito del sistema eléctrico,

considerando varios casos de estudio y usando los métodos de ANSI e IEC.

Cálculo y selección de ampacidad de barras de subestaciones y calibre de cables.

Cálculo, selección y especificación técnica de todos los interruptores de media y baja tensión.

Establecer zonas de protección del sistema e indicar esquemas de protección para cada elemento.

Selección de transformadores de corriente. Ubicar las protecciones de sobrecorriente, además elaborar un

diagrama de la conexión de dicha protección y hacer los ajustes correspondientes.

Metodología

Proyecto

Se realizara el estudio del sistema eléctrico de un barco propulsado por motores:

Selección de las impedancias de los elementos:

Para la selección de los valores de impedancia de los transformadores de media tensión según el estándar ANSI C57.12.10 primero se buscó el nivel de aislamiento según el voltaje del devanado primario.

Ya teniendo esto se seleccionaron sus impedancias para los de 4.16kv y 480v en el secundario

Siendo de 6.5% y 5.75% respectivamente

En el caso de los Transformadores de BT se utilizó la siguiente tabla de GET-3550F para la selección de su impedancia.

Para la selección de las impedancias de los motores y generadores, se los supuso síncronos y se utilizó la siguiente tabla también de GET-3550F .

Las impedancias de las líneas fueron consideradas en un valor aproximado por la longitud del barco, la cual fue asumida.

Se realizara un estudio de flujo de potencia para conocer las condiciones del sistema.

Luego se harán los cálculos de cortocircuito según las normas ANSI e IEC, comparándolas y se tomara la que sea mayor para la selección de protecciones.

Se establecerán zonas de protecciones en los sistemas y se representaran en un esquema para los elementos más importantes.

Se seleccionaran las protecciones necesarias para tener un mayor de nivel de seguridad del sistema, realizando los ajustes que sean necesarios.

Cálculos y Análisis

Selección del cable

Para la selección de los cables, se comenzó suponiendo una línea ideal para saber cómo fluía la potencia a través de las barras y poder tener una magnitud de corriente con la cual buscar en una posterior tabla.

Hecho esto se eligió de la siguiente tabla los conductores propuestos para su uso final.

Se seleccionaron 3 cables de 630mm² para las líneas NWT1Cab y SET2Cab, y 1 de 1000mm² para NWNECab. Luego se introducirán los respectivos valores de impedancias junto con las de los otros elementos en el estudio de flujo de potencia para corroborar si dichos cables soportaran las corrientes de trabajo, y después con el estudio de cortocircuito se sabrá si soportan las corrientes de cortocircuito de las barras en cuestión.

Cálculo de capacidad de transformadores:

Para el cálculo de la capacidad de los transformadores se considera una reserva del 20% en la potencia.

Motores de 36.5 MW:

El valor comercial para los transformadores que alimentan a los motores es 75MVA.

Transformador para la carga de 120V:

Por lo que, valor comercial: 150 kVA.

Transformador para la “ship service load”:

Los transformadores tienen que ser capaces de suplir la carga completa, por lo que:

Por lo que su valor comercial: 7.5 MVA

Flujo de Carga

El circuito del sistema eléctrico fue simulado en PSAT, de los cuales de los resultados obtenidos se hará el estudio de flujo de carga:

Como potencia base se tiene: 100MVA.

De las simulaciones se obtuvo los siguientes resultados:

a) Valores en por unidad.

Flujo de Carga en por unidad:

b) Resultados del flujo de carga en valores reales:

Flujo de carga:

Fue necesario colocar todos los generadores de modo PQ, para limitar la potencia que entrega al sistema, excepto por uno de los generadores más grande que fue necesario colocar como slack, de esta manera los resultados obtenidos son coherentes, además que se cumple el balance de potencia del sistema.

De la zona de emergencia solo se consideraron las cargas, ya que el generador de esta zona solo actuara si ocurre una falla en la alimentación principal.

Estudio de cortocircuito

Para el estudio de cortocircuito, se analizó del siguiente diagrama de

impedancia del sistema:

Con:

Mediante el cual se obtuvo la siguiente Zbus:

4.58722209615E-5+.106909642113i

-3.26865882096E-5+.106686997724i

-2.7269953592E-5+8.90074381011E-

2i

-4.66693843056E-5+.106647372098i

3.36000954197E-5+.10687496782i

2.80320796074E-5+8.91642588671E-

2i

4.56753605084E-7+.106780982772i

4.56753605084E-7+.106780982772i

4.56753605085E-7+.106780982772i

-3.26865882093E-5+.106686997724i

4.5865499784E-5+.10690963378i

3.82649312486E-5+8.91931801821E-

2i

3.18243262277E-5+.106869935776i

-4.48774250453E-5+.106652424216i

-3.74405946094E-5+8.89785939173E-

2i

4.94037369324E-7+.106781028998i

4.94037369324E-7+.106781028998i

4.94037369324E-7+.106781028998i

-2.72699535918E-5+8.90074381011E

-2i

3.82649312485E-5+8.91931801821E-

2i

3.19238854989E-5+.146995453181i

2.65505807386E-5+.089160060705i

-3.74405946094E-5+8.89785939173E-

2i

-3.1236153217E-5+7.42335697826E-

2i

4.12168319552E-7+8.90858870497E-

2i

4.12168319552E-7+8.90858870497E-

2i

4.12168319552E-7+8.90858870497E-

2i

-4.66693843053E-5+.106647372098i

3.18243262277E-5+.106869935776i

2.65505807387E-5+.089160060705i

7.02645806542E-5+.106978802375i

-5.88511584506E-5+.106612809831i

-4.90986807647E-5+8.89455442022E-

2i

-1.35134161115E-5+.106741372804i

-1.35134161115E-5+.106741372804i

-1.35134161115E-5+.106741372804i

3.36000954199E-5+.10687496782i

-4.48774250455E-5+.106652424216i

-3.74405946094E-5+8.89785939173E-

2i

-5.88511584508E-5+.106612809831i

7.38017626805E-5+.106988848661i

6.15717562936E-5+.089259268026i

1.44621688175E-5+.106820636438i

1.44621688175E-5+.106820636438i

1.44621688175E-5+.106820636438i

2.80320796075E-5+8.91642588671E

-2i

-3.74405946095E-5+8.89785939173E-

2i

-3.12361532171E-5+7.42335697826E-

2i

-4.90986807648E-5+8.89455442022E-

2i

6.15717562936E-5+.089259268026i

5.13684366794E-5+.147050589325i

1.2065580842E-5+8.91189309717E-

2i

1.2065580842E-5+8.91189309717E-

2i

1.2065580842E-5+8.91189309717E-

2i

4.56753605307E-7+.106780982772i

4.9403736923E-7+.106781028998i

4.12168319574E-7+8.90858870497E-

2i

-1.35134161116E-5+.106741372804i

1.44621688176E-5+.106820636438i

1.20655808421E-5+8.91189309717E-

2i

7.4781030934E-6+.491800832718i

7.4781030934E-6+.491800832718i

7.4781030934E-6+.491800832718i

4.56753605307E-7+.106780982772i

4.9403736923E-7+.106781028998i

4.12168319574E-7+8.90858870497E-

2i

-1.35134161116E-5+.106741372804i

1.44621688176E-5+.106820636438i

1.20655808421E-5+8.91189309717E-

2i

7.4781030934E-6+.491800832718i

7.4781030934E-6+40.4918008327i

7.4781030934E-6+.491800832718i

4.56753605307E-7+.106780982772i

4.9403736923E-7+.106781028998i

4.12168319574E-7+8.90858870497E-

2i

-1.35134161116E-5+.106741372804i

1.44621688176E-5+.106820636438i

1.20655808421E-5+8.91189309717E-

2i

7.4781030934E-6+.491800832718i

7.4781030934E-6+.491800832718i

7.4781030934E-6+40.4918008327i

1.Método ANSI:

Cálculo de Cortocircuito según ANSI

Barra 1

Th1=4.58722209615E-5,.106909642113

X1

R1

= .1069096421134.58722209615E-5

=2330.4

Barra 2

Th2=4.5865499784E-5,.10690963378

X2

R2

= .106909633784.5865499784E-5

=2330.8

Barra 3

Th3=3.19238854989E-5,.146995453181

X3

R3

= .1469954531813.19238854989E-5

=4604.7

Barra 4

Th4=7.02645806542E-5,.106978802375

X4

R4

= .1069788023757.02645806542E-5

=1522.8

Barra 5

Th5=7.38017626805E-5,.106988848661

X5

R5

= .1069888486617.38017626805E-5

=1449.8

Barra 6

Th6=5.13684366794E-5,.147050589325

X6

R6

= .1470505893255.13684366794E-5

=2861.7

Barra 7

Th6=7.4781030934E-6,.491800832718

X7

R7

= .4918008327187.4781030934E-6

=65765.4

Barra 8

Th6=7.4781030934E-6,40.491800832718

X8

R8

=40 .4918008327187.4781030934E-6

=5414717.642

Barra 9

Th6=7.4781030934E-6,40.491800832718

X9

R9

=40 .4918008327187.4781030934E-6

=5414717.642

Cálculos para ½ Ciclo

Imon= Corriente Momentánea=ICA

I 1mon= Eprefalla√2Zeq

= 1 pu

√2 (4.5872E-5+ j 0.1069 )=2.8384 E−3− j6.6146

I 1 (t )RSM=√1+2e−2 π

2330.4× (2.8384 E−3− j6.6146 )=4.9119E−3− j11.4466


= 1 pu

√2 (4.5865E-5+ j .1069 )=2.838E−3− j 6.6147

I 2 ( t )RSM=√1+2e−2 π

2330.8× (2.838 E−3− j 6.6147 )=4.9111E−3− j 11.4466


= 1 pu

√2 (3.1924E-5+ j0.147 )=1.0446 E−3− j 4.8102

I 3 (t )RSM=√1+2e−2π

4604.7× (1.0446 E−3− j 4.8102 )=1.8085 E−3− j8.3277


= 1 pu

√2 (7.0265E-5+ j0.107 )=4.3397 E−3− j6.6085

I 4 ( t )RSM=√1+2e−2π

1522.8× (4.3397 E−3− j6.6085 )=7.5062 E−3− j 11.4305


= 1 pu

√2 (7.3802E-5+ j0.107 )=5.5581E−3− j 6.6085

I 5 ( t )RSM=√1+2e−2 π

1449.8× (5.5581E−3− j 6.6085 )=9.6130− j11.4297

I 6mon=Eprefalla√2Zeq

= 1 pu

√2 (5.1368E-5+ j 0.1470 )=1.6786 E−3− j 4.807

I 6 (t )RSM=√1+2e−2π

2861.7× (1.6786 E−3− j 4.807 )=2.9053E−3− j 8.3198


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 0.4918 )=2.1862E−5− j 1.4378

I 7 ( t )RSM=√1+2e−2π

65765.4× (2.1862 E−5− j 1.4378 )=3.7866 E−5− j 2.4902


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 40.4918 )=3.2251 E−9− j0.01746

I 8 ( t )RSM=√1+2e−2π

5414717.642× (3.2251E−9− j 0.01746 )=5.586 E−9− j0.03024


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 40.4918 )=3.2251 E−9− j0.01746

I 9 (t )RSM=√1+2e−2π

5414717.642× (3.2251E−9− j 0.01746 )=5.586 E−9− j0.03024

Cálculos para 3 Ciclo



= 1 pu

√2 (4.5872E-5+ j 0.1069 )=2.8384 E−3− j6.6146

I 1 ( t )RSM=√1+2e−12π2330.4× (2.8384 E−3− j6.6146 )=4.8899E−3− j 11.3954


= 1 pu

√2 (4.5865E-5+ j .1069 )=2.838E−3− j 6.6147

I 2 ( t )RSM=√1+2e−12π2330.8× (2.838 E−3− j 6.6147 )=4.8892 E−3− j 11.3956


= 1 pu

√2 (3.1924E-5+ j0.147 )=1.0446 E−3− j 4.8102

I 3 ( t )RSM=√1+2e−12π4604.7× (1.0446 E−3− j 4.8102 )=1.8044 E−3− j 8.3088


= 1 pu

√2 (7.0265E-5+ j0.107 )=4.3397 E−3− j6.6085

I 4 ( t )RSM=√1+2e−12π1522.8× (4.3397 E−3− j6.6085 )=7.4551 E−3− j 11.3526


= 1 pu

√2 (7.3802E-5+ j0.107 )=5.5581E−3− j 6.6085

I 5 (t )RSM=√1+2e−12π1449.8× (5.5581E−3− j 6.6085 )=9.5442 E−3− j11.3479


= 1 pu

√2 (5.1368E-5+ j 0.1470 )=1.6786 E−3− j 4.807

I 6 (t )RSM=√1+2e−12π2861.7× (1.6786 E−3− j 4.807 )=2.8947 E−3− j 8.2896


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 0.4918 )=2.1862E−5− j 1.4378

I 7 ( t )RSM=√1+2e−12π

65765.4× (2.1862 E−5− j 1.4378 )=3.7858 E−5− j 2.4899


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 40.4918 )=3.2251 E−9− j0.01746

I 8 (t )RSM=√1+2e−12π

5414717.642× (3.2251E−9− j 0.01746 )=5.586 E−9− j0.03024


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 40.4918 )=3.2251 E−9− j0.01746

I 9 (t )RSM=√1+2e−12π

5414717.642× (3.2251 E−9− j 0.01746 )=5.586 E−9− j0.03024

Cálculos para 5 Ciclo



= 1 pu

√2 (4.5872E-5+ j 0.1069 )=2.8384 E−3− j6.6146

I 1 ( t )RSM=√1+2e−20π2330.4× (2.8384 E−3− j6.6146 )=4.8725E−3− j 11.3548


= 1 pu

√2 (4.5865E-5+ j .1069 )=2.838E−3− j 6.6147

I 2 ( t )RSM=√1+2e−20π2330.8× (2.838 E−3− j 6.6147 )=4.8718 E−3− j11.355


= 1 pu

√2 (3.1924E-5+ j0.147 )=1.0446 E−3− j 4.8102

I 3 ( t )RSM=√1+2e−20π4604.7× (1.0446 E−3− j 4.8102 )=1.8011E−3− j 8.2938


= 1 pu

√2 (7.0265E-5+ j0.107 )=4.3397 E−3− j6.6085

I 4 (t )RSM=√1+2e−20π1522.8× (4.3397 E−3− j6.6085 )=7.4146 E−3− j11.291


= 1 pu

√2 (7.3802E-5+ j0.107 )=5.5581E−3− j 6.6085

I 5 ( t )RSM=√1+2e−20π1449.8× (5.5581E−3− j 6.6085 )=9.5289 E−3− j11.2833


= 1 pu

√2 (5.1368E-5+ j 0.1470 )=1.6786 E−3− j 4.807

I 6 ( t )RSM=√1+2e−20π2861.7× (1.6786 E−3− j 4.807 )=2.8863E−3− j 8.2655


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 0.4918 )=2.1862E−5− j 1.4378

I 7 ( t )RSM=√1+2e−20π

65765.4× (2.1862 E−5− j 1.4378 )=3.7854 E−5− j 2.4895


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 40.4918 )=3.2251 E−9− j0.01746

I 8 (t )RSM=√1+2e−20π

5414717.642× (3.2251E−9− j 0.01746 )=5.586 E−9− j0.03024


= 1 pu

√2 (7.4781E-6+ j 40.4918 )=3.2251 E−9− j0.01746

I 9 ( t )RSM=√1+2e−20π

5414717.642× (3.2251E−9− j 0.01746 )=5.586 E−9− j0.03024

Calculo de Resultados en Valor real

Base de las Barras 1, 2, 4 y 5

IBase= 100MVA

√3×13.8 kV=4183.6976 A

Base de las Barras 3 y 6

IBase= 100MVA

√3×4.16 kV=13878.6122 A

Base de la Barra 7

IBase= 100MVA

√3×480V=120281.3061 A

Base de la Barra 8 y 9

IBase= 100MVA

√3×120V=481125.2243 A

IReal=IBase× Ipu

Tabla de Resultados

Datos Valores PUBarra Zth Ciclo 1/2 Ciclo 3 Ciclo 5

1 4.5872E-5+ j 0.10694.9119 E−3− j 11.44664.8899 E−3− j11.39544.8725 E−3− j 11.35482 4.5865E-5+ j .10694.9111 E−3− j11.44664.8892 E−3− j11.39564.8718 E−3− j 11.3553 3.1924E-5+ j0.1471.8085 E−3− j8.32771.8044 E−3− j 8.30881.8011E−3− j8.29384 7.0265E-5+ j0.1077.5062 E−3− j 11.43057.4551 E−3− j 11.35267.4146 E−3− j11.2915 7.3802E-5+ j0.1079.6130 E−3− j11.42979.5442 E−3− j11.34799.5289 E−3− j11.28336 5.1368E-5+ j0.14702.9053 E−3− j8.31982.8947 E−3− j8.28962.8863 E−3− j8.26557 7.4781E-6+ j 0.49183.7866 E−5− j2.49023.7858 E−5− j2.48993.7854 E−5− j2.48958 7.4781E-6+ j 40.49185.586 E−9− j 0.030245.586 E−9− j 0.030245.586 E−9− j 0.030249 7.4781E-6+ j 40.49185.586 E−9− j 0.030245.586 E−9− j 0.030245.586 E−9− j 0.03024

Tabla de Resultados

Datos Valores Real (A)

Barra Zth Ciclo 1/2 Ciclo 3 Ciclo 51 4.5872E-5+ j 0.1069 47889.12 47674.9 47505.052 4.5865E-5+ j .1069 47889.13 47675.75 47505.093 3.1924E-5+ j0.147 115576.9 115314.6 115106.44 7.0265E-5+ j0.107 47821.8 47495.85 47238.145 7.3802E-5+ j0.107 47818.4 47476.2 47205.96 5.1368E-5+ j0.1470 115467.3 115048.2 114713.77 7.4781E-6+ j 0.4918 299524.5 299488.4 299440.38 7.4781E-6+ j 40.4918 14549.22 14549.22 14549.229 7.4781E-6+ j 40.4918 14549.22 14549.22 14549.22

2. Método IEC:

Primero se procede a calcular la de corto circuito simétrica inicial, la cual se calcula

mediante la siguiente formula:

Siendo Zk la impedancia equivalente en el correspondiente bus (proveniente de la

Zbus) y c el factor de ajuste para el valor real de la fuente de tensión Un en el bus de

falla y que varía según la siguiente tabla.

Cálculos variantes de acuerdo al ciclo:

Se calcula en primer lugar la corriente simétrica de ruptura con la siguiente ecuación:

Siendo µ:

Siendo 1 por ser una red en anillo.

Después se procede a calcular la componente CD de la corriente de corto circuito:

Después de obtenidas estas corrientes se puede calcular la corriente asimétrica de ruptura (total) para cada ciclo con la siguiente ecuación:

Para los cálculos de cortocircuito IEC se creó el siguiente algoritmo en matlab para resumir el proceso

Código Fuente del programa:

clca=1;while (a==1)B=input('Numero del bus: ');c=input('factor de ajuste de fuente de voltaje equivalente: ');z=input('Zcc del bus: '); %Pide ingresar la Zcc del bus a estudiari__k=c/(sqrt(3)*z); %Calcula la corriente de cc simetrica inicial del busc1=input('1. Medio ciclo 2. 3 ciclos 3. 5 ciclos ');%Pregunta para que ciclo se desea hacer el calculo switch (c1) case 1; %Inicia el calculo para 1/2 ciclo disp ('Medio ciclo'); u=1; %Escoge factor u para la corriente simetrica de ruptura ib ib=u*abs(i__k); %calcula corriente de ruptura simetrica idc=abs(i__k)*sqrt(2)*exp((-120*pi*0.0083)/(imag(z)/real(z))); %Calcula la componente cd de la corriente de cc case 2; %Inicia el calculo para 3 ciclo disp ('Tercer ciclo'); u=1; %Escoge factor u para la corriente simetrica ib=u*abs(i__k); %calcula corriente de ruptura simetrica idc=abs(i__k)*sqrt(2)*exp((-120*pi*0.05)/(imag(z)/real(z)));%Calcula la componente cd de la corriente de cc case 3; %Inicia el calculo para 5 ciclo disp ('Quinto ciclo'); u=1; %Escoge factor u para la corriente simetrica ib=u*abs(i__k); %calcula corriente de ruptura simetrica idc=abs(i__k)*sqrt(2)*exp((-120*pi*0.083)/(imag(z)/real(z))); %Calcula la componente cd de la corriente de cc end

ibasim=sqrt(ib^2+idc^2); %Calcula la corriente asimetrica de ruptura (total) de cortocircuito disp ('La corriente de corto circuito es: '); disp(ibasim) disp('En el bus ') disp(B);a=input('Otra corriente? '); %Pregunta si desea calcular otra corriente de cc para repetir el proceso.end

Se corrió el programa y se obtuvieron los siguientes resultados.

Resultados para ½ ciclo:

Cálculos para 3 ciclos:

Cálculos para 5 ciclos:

En la siguiente tabla se puede ver los valores reales de las corrientes de

cortocircuito según la norma IEC:

Calculo de Resultados en Valor real

Base de las Barras 1, 2, 4 y 5

IBase= 100MVA

√3×13.8kV=4183.6976 A

Base de las Barras 3 y 6

IBase= 100MVA

√3×4.16 kV=13878.6122 A

Base de la Barra 7

IBase= 100MVA

√3×480V=120281.3061 A

Base de la Barra 8 y 9

IBase= 100MVA

√3×120V=481125.2243 A

IReal=IBase× Ipu

Datos Valores Reales Magnitud(A)Barra Zth Ciclo 1/2 Ciclo 3 Ciclo 5

14.58722209615E-5+.106909642113i

43007.993 42815.543 42664.511

2 3.18243262277E- 43007.993 42815.543 42664.511

5+.106869935776i

33.19238854989E-5+.146995453181i

103809.243 103574.695 103388.722

47.02645806542E-5+.106978802375i

42959.462 42666.185 42436.918

57.38017626805E-5+.106988848661i

42952.768 42644.848 42404.285

65.13684366794E-5+.147050589325i

103742.627 103363.740 103066.738

77.4781030934E-

6+.491800832718i244567.979 244531.895 244495.811

87.4781030934E-

6+40.4918008327i11883.793 11883.793 11883.793

97.4781030934E-

6+40.4918008327i11883.793 11883.793 11883.793

Zonas de Protección

Las zonas de protección se enfocan principalmente en los elementos de más valor económico y significativo del sistema eléctrico de propulsión del barco para este caso estaríamos señalando los generadores, transformadores y motores. Para ello es necesario considerar 5 zonas:

1) Generadores2) Buses3) Líneas de transmisión

4) Transformadores5) Motores

La protección de cada zona es sobrepuesta para eliminar la posibilidad de áreas no protegidas. Está sobreposición es llevada a cabo conectando los relevadores a los transformadores de corriente.

Esquematización de las protecciones

1) Generadores:

Aunque no se señale en el esquema, el relevador recibe tambien la señal de otras CT por si es necesario su disparo si la facha ocurre en un punto critico que no sea en el generador. Esto tambien cumple con los relevadores en transformadores, motores, etc.

2) Transformadores:

87

En el esquema, el 87 es un rele diferencial, que es el mas usado para proteger transformadores de potencia.

3) Motores:

Se protegen con un dispositivo por sobrecarga, otro de cortocircuito y un contactor de maniobra.

Selección dispositivos de Protección

Interruptores:

Se coloca como limitante para el interruptor de media tensión que sea a tensión nominal con cámara de vacío. Pero para este tipo de interruptor se encontró uno a 17,5kV, modelo VDA4 de la marca ABB (IEC 62271-1 e IEC 62271-100)

Para baja tensión se tomó ABB Sace Emax E1:

Barras:

Se seleccionó los tableros UniGear ZS1.

Transformador de Corriente:

Los transformadores de corriente pueden ser seleccionados según las norma ANSI (IEEE C57.13) e IEC 60044-1.

La norma ANSI clasifica los CT’s de protección según su precisión y cargabilidad en el secundario como:

C100= 25VA @50% FP (1 ohm). C200= 50VA @50% FP (2 ohms). C400= 100VA @50% FP (4 ohms). C800= 200VA @50% FP (8 ohms).

Donde la potencia en VA, es la potencia del secundario que se tiene con una corriente de 5A que es lo usual o lo más común.

Para esta norma también existe la clasificación T100, T200, T400 y T800. Pero este tipo de CT tiene la característica de que sus devanados no están distribuidos de manera homogénea, y son llamados Tipos Devanado.

Para los CT que su clasificación comienzan en C, son de Tipo Anillo y sus devanados están distribuidos de manera homogénea.

En la clasificación de medición se encuentra: 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 0.6, 1.2, 3 y 5.

El mas usado para sistemas de Potencia es el 0.3, que además se subdivide según la cargabilidad que tenga en secundario:

0.3B-0.1

0.3B-0.2 0.3B-0.5 0.3B-0.9 0.3B-1.8

Todos con @90%FP, a medida que va aumentando el numero, es mayor la potencia.

Para la norma IEC 60044-1, los CT de proteccion se dividen en:

5P 10P

Para medición se clasifica en:

En donde estandarizan su cargabilidad en secundario en: 2,5 – 5,0 – 10 – 15 y 30 VA.

El número de lado de la P indica el porcentaje de error que presenta el CT con respecto a la corriente en secundario.

Para las barras 1, 2, 3 y 4 se escogió un CT Siemens 4MB1 de 17,5kV:

(Normas IEC 60044-1, 60044-2)

Conclusión

Todos los objetivos no lograron ser cumplidos.

Los generadores de menor capacidad para mantener el voltaje en las barras entregan mucha potencia reactiva. Lo cual se observa en los resultados de flujo de carga.

No se puede comparar el último cálculo de corto circuito entre los métodos de ANSI e IEC por estar hechos en rangos diferentes de ciclos.

protecciones asignacion barco 19.01.15

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