PROTECCIÓN DE SOBREINTENSIDADES MT. I aq =11547 A (UNE21240) R A = 0,119 m /m (20 ºC) R A = 0,178 m /m (145 ºC) X A 0,15 m /m (R A : R. en c.a.

Transcripción

1 .4. OTROS CÁLCULOS Y REPLANTEAMENTOS 4.. Otros cálculos de cortocircuito Para la red se cumple: S" kq " kq 547A (Valor máximo de c.c. en la acometida de la Ca. Para MT); este no se 3. U nq reducirá significativamente a través del anillo, debido a las pequeñas impedancias y longitudes de los tramos.valores que se desprecian, en este planteamiento, para el cálculo de cortocircuitos en BT. Z Q : mpedancia de secuencia directa referida el lado de MT. Puesto que el punto de entronque está lejos de los generadores de energía (alternadores), se establecerán las aproximaciones siguientes: k k; siendo k : corriente inicial alterna (subtransitoria) de cortocircuito. S k S k; siendo S k : potencia inicial alterna (subtransitoria) de cortocircuito. U Nq = 5 kv S ccq = 500 MVA ( kq = 547 A) t cc 0,5 s X Q = 0,995 Z Q R Q = 0, X Q UnQ ZQ ( Ct,). 375m 3. " kq Equipo eléctrico Datos Cálculos Red de MT Corriente de c.c.(tripolar máxima) en Q ( kq ) Línea del anillo Anillo abierto y longitud máxima (L max.a ) mpedancia resultante: Z m.q Corriente de c.c.(tripolar máxima) en extremo anillo ( mq ) U Nq = 5 kv kq = 547 A Z Q ( C,). t U nq 3. " kq R X Z m m m 375 X Q = 0,995 Z Q Normas: CE 909/ R Q = 0, X Q UNE 39 36,8 C t =,; AT, U>000 V U aq =547 A NQ. (UNE40) k Ct. = 547 A Q ( = ) S" 3. Z kq Q " kq sq = 844 ka (cresta) 3. U ( =,74) L max.q = 795 m nq Cable DHV( x 40) Al Z m.q : mpedancia para un c.c. en extremo anillo abierto C t =,; AT, U>000 V (UNE40) R A = 0,9 m/m (0 ºC) R A = 0,78 m/m (45 ºC) X A 0,5 m/m (R A : R. en c.a. X kmq n x i i C. t ;dem para R. U NQ. 3. Z mq =0494 A 4,5 9,5 85,0 78, ,0 mq' =0494 ka ( = ) smq = 3003 ka (cresta) ( =,55) Cortocircuitos asimétricos Cortocircuito bifásico sin conexión a tierra c U c U " " k k 0, 866 Z Z Z 3 " k (.5)

2 Si Z Z Z k ; Z o 0 ; 3 s s Se suele dar en una probabilidad del 5 %. Este c.c. no se estudiará para el dimensionado pues es menor que el tripolar. Cortocircuito bipolar con contacto a tierra k PE " Z Z 3 C U 0 n Z Z (. 6) No se considera para el dimensionado pues no es relevante. Cortocircuito fase-tierra /PE/N Se suele dar con una frecuencia del 80% En funcións de la componentes simétricas " k Z 3 cu Z n Z 0 Z 3 cu n Z 0 3 x x 0 " k3 (. 7) También se puede expresar como: kg cu F Z Z h Si Z = Z Se estudia en Anexo V: Red de Tierras quedando limitada la c. de c.c. k = 449 A; manteniéndose prácticamente constante para cualquier posible defecto en cualquier punto del anillo, pues es determinante la reactancia de Petersen en trafo de distribución MT de 45 MVA. Terminología: Z: impedancia directa o de fase Z : impedancia inversa Un: tensión nominal de línea (tensión compuesta) U F : tensión de fase o de línea. Anotación: Las Z, U e son vectores Z, U e, o bien Z, Ue.

3 Gráficas Figura.4.-: Gráfica R f ( ) X S =.. k ; -3,030 X/R =, ,96899 e Normas VDE 0; UNE 40: 997 CE 78: 989. Siendo: R: La resistencia de la red hasta el punto de cortocircuito X: La reactancia de la red hasta el punto de cortocircuito. Figura Solicitaciones electrodinámicas Los valores asignados para los diversos embarrados quedan suficiente margen de dimensionado. Se ha utilizado el método siguiente para los esfuerzos electrodinámicos: F d 7 cc d 3,85 0 f L (.8) d L L F = fuerza resultante en N f = coeficiente en función del cos, siendo f = para cos = 0 cc = intensidad máxima de cortocircuito: S (CRESTA) d = separación entre fases L = longitud de los tramos de embarrado. Carga uniformemente repartida Q = F / L 3

4 Momento flector máximo q L M máx Módulo resistente de la barra 4 4 D d W 3 D D = diámetro exterior del embarrado d = diámetro interior del embarrado Fatiga máxima r máx = M máx / W Solicitación térmica S S = sección de cobre en mm = 3 para el cobre t = tiempo de duración del cortocircuito en segundos = intensidad eficaz en amperios = 80º para conductores inicialmente a Tª ambiente. Referencias: Anexo V: Esfuerzos electrodinámicos en barras Planos:.E.0;.PE.0/0/03;.P.06.0;.P Ajuste de protecciones 5... Ajustes de sobrecorrientes Los ajustes se harán para las protecciones 50, 5 y 50, 5N (50/5 G). Se atenderá, además, la selectividad amperimétrica, cronométrica y diferencial. Para el futuro se planifica la selectividad lógica, mediante los módulos Sepam de Merlin Gerin o similar. En el Anexo V (Estudio y diseño de la red de tierras) se obtiene una intensidad de defecto a tierra d =449 A. A partir de este dato se ajustarán las protecciones 50N y 5N. Puesto que el nivel de cortocircuito en la acometida y en el anillo de MT varía poco, los relés instantáneos de sobreintensidad (50) correspondiente a los diferentes disyuntores se tendrán que temporizar (Selectividad cronométrica para los relés 50). 4

5 Expresiones de la curvas empleadas: ECUACÓN PARA CURVA MUY NVERSA (M) [VT] 3,5 to.,5 S t ; para = 0 S corresponde t= 0,46 s ECUACÓN PARA CURVA EXTREMADAMENTE NVERSA (E) [ET] 80 to. 0,808 t CUMPLEN CON NORMAS CE 55-3 y BS 4. S CURVAS A TEMPO NDEPENDENTE [DT] 5

6 5... Centro de Distribución Compañía (CDC) El relé de ajuste se corresponde con el disyuntor 5/CDC-E. Protecciones de sobreintensidad (50, 5) k=,5 ka 00 0 t (s),5 8,4 8,6 8,8 9,5,5 9 5 (0,80),5,6 5,5 (0,0) 0, 0 00 / s 5//CDA-B 5//CDC-E V n = 5 kv 5//CDA-B CURVA MUY NVERSA (VT) 5//CDC-E CURVA MUY NVERSA (VT) n = s = 40 A (secundario 4 A) n = s = 70 A (secundario 4,5 A) POWER- AUTO, S A AJUSTE DE PROTECCONES PARA FASES Curva 3 ( = 0 s, t = 0,48 s) Curva 4 ( = 0 s, t = 0,58 s) nstantáneo 9 (60 A), t = 0 ms nstantáneo 0 (700 A), t = 80 ms FECSA- ENHER, S A ntensidad de cortocircuito permanente tripolar máxima prevista: k =,5 ka. Relación T S : 300 / 5 A; S = ntensidad de arranque del relé. 6

7 5... Centro de Distribución Abonado (CDA) Se ajustará el relé correspondiente al disyuntor general (5/CDA-B) y los de cabeza de anillo (5/CDA-F/G). Protecciones de sobreintensidad (50, 5) k =,5 ka 00 0 t (s) 5//CDA-B 5//CDC-E 5//CDA-F/G 0,,5 0, V n = 5 kv CURVA MUY NVERSA (VT) CURVA MUY NVERSA (VT) CURVA MUY NVERSA (VT) 5//CDA-B 5//CDC-E 5//CDC-F/G n = s = 40 A (secundario 4 A) n = s = 70 A (secundario 4,5 A) n = s = 40 A (secundario 4 A) Curva 3 ( = 0 s, t = 0,48 s) Curva 4 ( = 0 s, t = 0,58 s) Curva ( = 0 s, t = 0,3 s) nstantáneo 9 (60 A), t = 0 ms nstantáneo 0 (700 A), t = 80 ms nstantáneo 8 (90 A), t = 90 ms POWER- AUTO, S A FECSA- ENHER, S A CABEZA DE ANLLO / s AJUSTE DE PROTECCONES PARA FASES 7

8 RELES DE SOBRENTENSDAD (50,5, 50N, 5N) - nterruptor automático: 5//CDA-B - Datos de la línea: - n = 40 A, V n =5kV - k =,5 ka - Relación T: 300A/5A a) Ajustes con relé Mayvasa (RS F N/4M/muy inversa/0 Vcc): - FASES: - Toma x factor = 4A 40 A - Familia de curvas: muy inversa - Curva 3 - nstantáneo: 9 (60 A), t=0 ms - Neutro(tierra): - Toma x factor 0,4 = 0,4 4 A - Muy inversa, curva,5 - nstantáneo: 9 (6 A), 0 ms b) Ajuste con módulo computerizado Sepam-000 (Merlin Gerin): Los ajustes son los mismos que los aplicados con el relé Mayvasa con la salvedad que en este caso se puede ajustar con mayor precisión; siendo este el aparato instalado como ya se indicó. c) Ajuste con relé electrodinámico de sobreintensidad GEE-AC Los relés AC-5/5 de General Eléctrica Española de grandes prestaciones les sustituimos por los electrónicos; por ejemplo los correspondientes a los dos apartados anteriores o similares. 8

9 Centros de Transformación (CT S ) Se ajustará los relés correspondiente a los disyuntores de protección de transformadores (5/CT 3/4- D/E y 5/CT //5/6-D) 5 // CT 3/4 - D /E Relés correspondientes a trafos de 000 kva CURVA EXTREMADAMENTE NVERSA (ET) n = s = 3, A (secundario,3 A); T : 50/5 Curva 4 ( = 0 s, t = 0,8 s) nstantáneo 0 (3 A), t = 60 ms AJUSTE DE PROTECCONES PARA FASES PROTECCÓN DE SOBRENTENSDAD DE TRANSFORMADORES DE 000 k V A OBSERVACÓN : La curva extremadamente inversa responde a una ecuación del tipo t = K /, semejante a la imagen térmica de transformadores y receptores varios. V n = 5 kv 5//CT 3/4- D / E Protecciones de sobreintensidad (50, 5) k =,5 ka 00 0 t (s) 0, 0, / s 9

10 Relés correspondientes a trafos de 600 kva 5//CT_- D Protecciones de sobreintensidad (50, 5) k =,5 ka 00 0 t (s) 0, 0, / s V = 5 k V 5 // CT_- D CURVA EXTREMADAMENTE NVERSA (ET) n = s = 36,95 A (secundario 3,69 A); T : 50/5 Curva 4 ( = 0 s, t = 0,8 s) nstantáneo 0 (369,5 A), t = 60 ms 5 // CT //5/6 -D AJUSTE DE PROTECCONES PARA FASES PROTECCÓN DE SOBRENTENSDAD DE TRANSFORMADORES DE 600 k V A OBSERVACÓN : La curva extremadamente inversa responde a una ecuación del tipo t = K /, semejante a la imagen térmica de transformadores y receptores varios. 0

11 Neutro (Tierra): (Ansi 50 5) N 5 / CDC - E Relación T: 300 / 5 A n = s = 30 A (secundario 0,5 A) Curva 3,5 (VT) nstantáneo 0 (300 A), 300 ms. 5 / CDA - B Relación T: 300 / 5 A n = s = 4 A (secundario 0,4 A) Curva,5 (VT) nstantáneo 9 (6 A), 0 ms. 5 / CDA F / G Relación T: 300 / 5 A n = s = 0 A (secundario 0,33 A) Curva,3 (VT) nstantáneo 8 (60 A), 40 ms. 5 / CT / / 5 / 6 - D Relación T: 50 / 5 A n = s = 6,5 A (secundario 0,65 A) Curva 3 (ET) nstantáneo 8 (50 A), 60 ms. 5 / CT 3 / 4 D / E Relación T: 50 / 5 A n = s = 4,5 A (secundario 0,450 A) Curva 3 (ET) nstantáneo 8 (45 A), 60 ms Otros ajustes 5... Relé de mínima tensión (7) Planos:.E /x. Mínima tensión de red: 0 % de 5 kv; Set V mín. =,5 kv ( min.) Disparo 7 % de 5 kv; Set 3,5 (0 ms Aviso (alarma) Mínima tensión fuente autónoma de mando y protección Planos:.E /x;.E % de 0 Vcc; Set V mín. = 96 V (0 min.) Disparo % de 0 Vcc Aviso.

12 5... Relé de máxima tensión (59) % de 5 kv; Set V mín. = 8 kv 0 ms) Aviso 4 % de 5 kv; Set 3 kv (30 s) Disparo Se dará también alarma para impulsos tipo rayo. Otros ajustes para los Transformadores de Potencia sería el relé 64 (Relé de protección a tierra). Ver protecciones de BT Transparencias módulos de protección, mando y medida Módulo Sepam 000 de Merlin Gerin Relé de sobreintensidad Mayvasa Sistemas Modulares de Protección Rack 9

13 PROTECCÓN DE SOBRENTENSDADES MT Relé electrónico de sobreintensidad a tiempo inverso: Mayvasa, modelo RSFN-4M Relé de sobreintensidad General Electric Relé electrodinámico de sobreintensidad: GEE, modelo AC 5/5 3