ELECTROINGENIERIA ICS SACALCULO TRMICO Y ELECTRODINMICO DE BARRAS PARA CORTO CIRCUITO TRIPOLARSegun IRAM 2358 - VDE0103 - IEC865 Ver. 1.1

CLIENTENombre : EDEN S.A.Obra : SET MVIL 13,2/0,4kV 1000kVAFecha : 27/03//12Comentario : CALCULO DE BARRAS TGBT Rev. 0

1 Sistema de Barras Standard

2 SISTEMA variab. valor unidad Potencia de cortocircuito disponible en barras Sk = 17,32 MVA Tension Nominal del sistema Un = 0,40 Kv Corriente Nominal de Barras In = 1600,00 A Frecuencia de la Red f = 50,00 Hz Factor de pico = 1,80 uTiempo estimado de Cortocircuito Tk = 1,00 s

3 DISPOSICION DE BARRAS Ancho de Barra seleccionada aB = 20,00 mm Alto de Barras seleccionada bB = 60,00 mm Distancia horizontal entre barras ah = 8,00 cm Distancia Vertical entre barras av = 0,00 cm

Esquema del sistema de Barras:

4 BARRASTemperatura inicial de cortocircuito b = 80,00 CTemperatura final de cortocircuito c = 180,00 CPeso por unidad de long. de barra - Cu: E-Cu-F30 mt = 10,67 kg/mSeccion nominal de la barra s = 1200,00 mm2Modulo de Elasticidad del Cobre E = 110000,00 N/mm2Tension Limite de Fluencia del Cobre p0,2 = 2000,00 kg/cm2Coeficiente de Deformacion para barras rectangulares (tabla N4 IEC 865-1) q = 1,50 u

5 AISLADORES Marca del aislador seleccionado = EPOXIFORMAS Modelo del aislador a emplear = ASE 1,5 Resistencia a la flexion del aislador Ff = 1250,00 kgNumero de aisladores en linea na = 2,00 u Distancia mxima entre aisladores l = 50,00 cm Coeficiente de seguridad de aislador k = 1,50 uRecierres NO

6 RESULTADOS

Corriente inicial de cortocircuito

Ik" = 25,00 kA

Corriente inicial de choqueIs = 63,64 kA

Un

SkIk

=

3"

"2 I kI s =

CLCULO BARRAS TGBT.xls/INFORME/1

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6.1 VERIFICACION DINAMICA

Momento de Inercia de la Barra

J = 4,00 cm4

Modulo resistente de barra en direccin considerada

Z = 4,00 cm3

Coeficientes definidos por disposicion, tipo y nmero de soportes e

= 0,375 u (para aisladores Exteriores) i

= 1,250 u (para aisladores Interiores) = 0,730 u = 0,245 u

Frecuencia propia de barraFrecuencia natural del conductor tomado aisladamente

fc = 199,03 Hz

Relacin frecuencia propia/frecuencia de lnea

kf = 3,98 u

Coeficientes de esfuerzos de acuerdo a kf V

= 1,00 u (Figura N4)Vr = 1,00 u (Figura N5)Vf = 1,13 u (Figura N4)

4

3

1012

=

aBbBJ

22 cos+= JysenJxJ

3

2

106

=

aBbBZ

( ) mtJE

lfc

=2

01.0

f

fckf =

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0,01 0,1 1 10kf

Vd,V

r,Vf

VdVfVr

Vd

Vf

Vr

CLCULO BARRAS TGBT.xls/INFORME/2

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Fuerza sobre la BarraFuerza mxima que se ejerce sobre el conductor central durante un cortocircuito trifsico

Fm3 = 447,17 kg

Donde:Permeabilidad magntica del vacio:

Tensin de flexion del conductor

m = 510,05 kg/cm2

Fuerza sobre aisladores extremos

Fde = 189,05 kg

Fuerza sobre aisladores extremos segn Coeficiente seguridad

Fdes = 283,57 kg

Fuerza sobre aisladores intermedio

Fdi = 630,15 kg

Fuerza sobre aisladores intermedios segn Coeficiente seguridad

Fdis = 945,23 kg

6.2 VERIFICACION TERMICAFactor (f.Tk) f.Tk = 50,00 Hz.sFactor de disipacion del calor debido a la comp. de Continua (Figura N12 a) m = 0,04 uFactor de disipacion del calor debido a la comp. de Alterna (Figura N12 b) n = 1,00 uDensidad de corriente (Figura N13)Valor para el cobre segun las temperaturas inicial y final del cortocircuito Sthr = 116,99 A/mm2Los valores de densidad de corriente admisible son para un tiempo Tkr=1seg.

Corriente Termica equivalente de cortocircuito

Ith = 25,55 kA

Densidad de corriente segn Ith

Sth = 21,29 A/mm2

Producto de comparacion Sthr.(Tkr/Tk)

Sthc = 116,99 u

Es un coeficiente que emplearemos para sacar las conclusiones posteriores considerando que:Tkr=1 seg

Z

lFmVrVm

=

8

3

620 102.02

3

23 e

a

lIsFm

=

pi

3FmeVrVfFde =

kFdeFdes =

3FmiVrVfFdi =

nmIkIth +=

S

IthSth = 1000

Tk

TkrSthrSthc =

=

m

He 7

014 pi

kFdiFdis =

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6.3 CONCLUSIONES

Verificacion de exigencia del conductorDebe cumplirse que : SI VERIFICA

Verificacion de Aisladores ExtremosDebe cumplirse que : SI VERIFICA

Verificacion de Aisladores IntermediosDebe cumplirse que : SI VERIFICA

Verificacion de la seccion de la BarraDe acuerdo a los tiempos de cortocircuito de las fallas (Tk), se verifican segun las siguientes relacionesTkr=1segPara:

Para

De acuerdo a stas comparaciones se concluye: SI VERIFICA

TkrTk SthrSth

TkrTk >Tk

TkrSthrSth

FfFdes

FfFdis

2,0.. pqm

CLCULO BARRAS TGBT.xls/INFORME/4