SELECCIN DE AISLADORES 1.MATERIAL Tomando como base los materiales utilizados en los sistemas elctricos existentes en la zona del proyecto y por sumenorcostotantoenelsuministrocomoenel montaje,seemplearnaisladoresTipoStandard(disco)de material porcelana.2.PREMISAS DE DISEO Para el diseo y seleccin del aislamiento de la lnea de transmisin en 22,9 kV se realizar tomando en cuenta lo siguiente Sobretensiones: 2.1.Diseo por Sobretensiones a Frecuencia Industrial. Normalmente,secalculaelVoltajeCrticoDisruptivo(VCFO)corregidoporfactoresambientalesyse verifica que este sea menor al Voltaje de Sostenimiento definido por las Normas IEC (IEC 71-2). a.Clculo de la Tensin Crtica Disruptiva a Frecuencia Industrial En primer lugar se calcula la sobretensinlnea a tierra a frecuencia industrial( ) VF1: IF1 =I

3 Donde:VLL3=Valor de la tensin lnea a tierra (13,22 kV) Ksv =sobretensin permitido en operacin normal, 5%(Ksv = 1,05). Kf= Factor de incremento de la tensin en las fases sanas durante una falla monofsica a tierra (Kf = 1,25). Remplazando: IF1 = ,1, 1, = 17,35ILa Tensin Crtica Disruptiva (VCFO) se calcular mediante la expresin definida por la IEC. ( ) s 5 , 3 11-=VFVCFO Donde: s =2 % para tensin a frecuencia industrial. Reemplazando: VCFO =18,65 k V Luego,secalculalaTensinCrticaDisruptivaCorregidaporaltitud(VCFOc)parafrecuenciaindustrial 60Hz (Norma IEC 71-2): a cK VCFO VCFO = Donde:aK=Factor de correccin por altitud, dado por la siguiente relacin: =8150Hmae K Donde H: es la altitud sobre el nivel del mar en metros, y m = 1 para el frecuencia Industrial 60 Hz (IEC 71-2). Luego, H = 4 000 m(Se considera la mxima altura 4 000 m.s.n.m.) Se obtiene: Ka = 1,63 Remplazando: kV VCFOc40 , 30 63 , 1 65 , 18 = =b.Comparacin entre la Tensin Crtica Disruptiva Calculado con la Tensin de Sostenimiento De acuerdo a normas IEC, la Tensin de Sostenimiento a frecuencia industrial es de 50 kV rms. Lo que implica que para el diseo del aislamiento a frecuencia industrial se utilizar el Voltaje Resistente definido en la Norma IEC, cuyo valor es: kV VR 50 =c.Nmero de Aisladores LaTensinCrticaDisruptiva afrecuenciaindustrialbajolluviarequeridopara lacadena deaislador del tipo standard (ANSI 52-3) es igual a 50 kV para la Zona del proyecto. Delastablasdelosfabricantesseobtienequeelnmerodeaisladoresdeltipoestndar(disco)que conformalacadenaseade1unidaddeaisladortipostandardconloscualescumplenconlosvalores indicados. 2.2.Diseo por Sobretensionesde Impulso Tipo Rayo SiguiendolasrecomendacionesdelaIECparaelclculodeestetipodesobretensionessetienelo siguiente: a.Clculo de la Tensin Critica de Flameo (CIFO) Es la tensin de descarga ante Onda de Impulso Critico, de un aislador Corresponde a un valor medio de la tensin de descarga por rayos, la cual se coordina con la Tensin de Sostenimiento del sistema. Donde:CIFO = Critical Impulse Flashover Voltaje U(90%)=TensindeSostenimientodelSistemaconunaprobabilidaddeocurrenciadel90%de Flashover Voltaje (125 kV ) s = Desviacin Standard del 3% Reemplazando: CIFO =130,00 kV SecalculalaTensinCrticaDisruptivaaImpulsoCorregidoporaltitud(CIFOc),CAPACIDADDE TRANSPORTE DEL CONDUCTOR (AMPACIDAD) de acuerdo a Norma IEC 71-2: a cK CIFO CIFO =Donde:aK =Factor de correccin por altitud, dado por la siguiente relacin: =8150Hmae KDonde H: es la altitud sobre el nivel del mar en metros, y m = 1 para la Tensin Disruptiva a Impulso tipo Rayo (IEC 71-2). Luego, H = 4 000 m.s.n.m. ( ) s * 3 , 1 1%) 90 (-=UCIFOSe obtiene: Ka = 1,63 Reemplazando: kV CIFOc9 , 211 63 , 1 00 , 130 = =b.Nmero de Aisladores LaTensinCrticaDisruptivaaImpulsorequeridoparaelaisladoresiguala211,9kVparalaZonadel proyecto. De las tablas de los fabricantes se obtiene que el nmero de aisladores standard del tipo disco requeridos son 2 unidades con los que cumple con el valor requerido. 2.3.Diseo por Distancia de Fuga Laseleccindelosaisladoresparaundeterminadoniveldecontaminacinseefectuarsegnlas recomendaciones para distancia de fuga presentadas en la norma IEC-60815. LaLneadeTransmisinenestudiosecaracterizaporpresentarzonasmontaosasyagrcolas.De acuerdo a estas consideraciones y segn las recomendaciones IEC-60815, la zona del proyecto presenta la siguiente clasificacin: Grado de contaminacin :Ligero (Grado I) Distancia de fuga especfica:K = 16 mm/kV a.Clculo de la Distancia de Fuga Requerida (Dfmn) La distancia de fuga mnima se calcula por: Dfmn = K. Um. Fc Donde: Um:Tensin mxima del sistema en kV(24 kV) Fc :Factor de correccin por altitudPor lo tanto, se obtienen los siguientes resultados: Altitud (m.s.n.m.) Factor de Correccin por altura (Fc) Lnea de Fuga Total (mm) Zona Proy.40001,63625,92 b.Nmero de Aisladores Por lo tanto, el nmero de aisladores obtenidos por distancia de fuga es: Donde:Dfmin = 626 mm Dfaisl = 320 mm Para el caso de aisladores Tipo Standard (disco), del catalogo de fabricante se obtiene: No = 2 aisladores Estndar (disco) 3.SELECCIN DEL AISLADOR El aislamiento de la lnea de transmisin determinado por los criterios definidos lneas arriba estar conformado por los siguientes tipos de aisladores: 3.1.Aisladores Tipo Standard (Disco) Para los tramos de enlace se utilizarn aisladores del tipo Standard (ANSI 52-3) de material de porcelana, de las siguientes caractersticas tcnicas: Material: PorcelanaTipo : Standard Acoplamiento : Bola casquillo IEC, 16 mm. Espaciamiento : 146 mm. Distancia de fuga mnima: 320 mm. Dimetro : 255 mm. Carga electromecnica mnima de rotura: 7000 kg. Sostenimiento a frecuencia Industrial En seco: 80 kV Bajo lluvia: 50 kV Sostenimiento bajo onda Impulso: 125 kV Tensin de perforacin: 130 kV Peso aproximado: 3.5 kg DfaislDfminNo =