Calculo de Corriente Cortocircuito - Estación Tipicas Sistema de transporte masivo

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POTENCIA (KVA) PCAPACIDAD DE CORTOCIRCUITO

(VECES LA CORRIENTE NOMINAL) kIMPEDANCIA (%) (@240 V) IMPEDANCIA (%) (@277 V)

5 - 25 40 2.5 2.88

50-100 35 2.86 3.3

167-500 25 4 4.62

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El Factor k que determina la corriente de cortocircuito se encuentra en la siguiente tabla del fabricante:

CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO

IMPEDANCIA DE TRANSFORMADORES DE DISTRIBUCION TIPO POSTE

Tomado de la pagina web del fabricante : http://www.rymelcr.net/Monofasicos.html

Calculo de Resistencia de cortocircuito en los transformadores de distribucionLos Transformadores Monofásicos son fabricados con núcleo enrollada de tipo acorazado, diseñados para pérdidas bajas en hierro y

cobre.

Se tienen inicialmente las ecuaciones de la ley de Ohm para potencia:

Como generalmente se desaconoce la impedancia del circuito de alimentacion a la Red (Impedancia del transformador, Red de

distribución y acometida) se admite que en el caso de cortocircuito la tension en el inicio de de las instalaciones para los usuarios se puede

considerar como 0.8 veces la tension del suministro. Se toma el defecto Fase-Fase como el mas desfavorable y se asume despreciable la

inductancia de los cables .

Esta consideracion es valida cuando el transformador esta situado por fuera del lugar de suministro afectado.

Para el calculo de corrientes de cortocircuito en una instalación de baja tension tipo residencial o comercial en la que no esten presentes

cargas altamente inductivas tales como Generadores, Motores de inducción etc. La magnitud de la corriente que fluirá a través de un

cortocircuito depende principalmente de dos factores:

1) Las características y el número de fuentes que alimentan al cortocircuito.

2) La oposición o resistencia que presente el propio circuito de distribución.

El barraje utilizado en el gabinete eléctrico de las siete estaciones tiene una sección transversal de 60,4048 mm2 y se toma una longitud

efectiva de 40cm

TABLA No 15

Definimos la corriente nominal en el transformador a partir de la Potencia y el voltaje de salida:

Ahora teniendo en cuenta que la corriente de cortocircuito está relacionada con la corriente nominal mediante un factor k tenemos:

Para hallar el valor de la Resistencia de cortocircuito en el transformador de distribución , debemos utilizar la corriente de cortocircuito

Reemplazando (5) en (2):

𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝐼𝑛 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑟 𝐾𝑉𝐴

𝑉𝑜𝑙𝑡𝑎𝑗𝑒 𝑁𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑐𝑢𝑛𝑑𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑉

𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑟 𝐼𝑐𝑐𝑡 = 𝐼𝑛 × 𝑘

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑅𝑐𝑐𝑡 = 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑇𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑃

(𝐶𝑜𝑟𝑟𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜 𝐼𝑐𝑐𝑡)2 = 𝑃

𝐼𝑐𝑐𝑡2

𝑃 = 𝐼2𝑅

𝑅 = 𝑃

𝐼2

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑅𝑐𝑐𝑡 = 𝑃

(𝐼𝑛 ×𝑘)(𝐼𝑛 ×𝑘)

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑅𝑐𝑐𝑡 = 𝑉 ×𝐼𝑛

(𝐼𝑛 ×𝑘)(𝐼𝑛 ×𝑘)

𝑅𝑒𝑠𝑖𝑠𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑜𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑖𝑡𝑜𝑑𝑒𝑙 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑅𝑐𝑐𝑡 = 𝑉

𝐼𝑛 ×𝑘2

𝐼 = 𝑃

𝑉

𝑹𝒆𝒔𝒊𝒔𝒕𝒆𝒏𝒄𝒊𝒂 𝒅𝒆 𝒄𝒐𝒓𝒕𝒐𝒄𝒊𝒓𝒄𝒖𝒊𝒕𝒐 𝒅𝒆𝒍 𝒕𝒓𝒂𝒏𝒔𝒇𝒐𝒓𝒎𝒂𝒅𝒐𝒓 𝑹𝒄𝒄𝒕 = 𝑽𝟐

𝑷×𝒌𝟐

75 KVA

35

125 Amp.

Nota: la R del Cu a 20º C se puede tomar como: ρ ρ = 0,018 Ωmm2/m

U : Tension de alimentacion Fase-Neutro U = 240 Vol

3,32 mm2

2 m

21,2 mm2

35 m

60,48375 mm2

0,4 m

0,021687 Ω

0,05943 Ω

0,00024 Ω

0,00063 Ω

0,08199 Ω

Icc = ( 0,8 * U) / R 2341,871 Amp. 806450 Amp

Icc : Intensidad de corto circuito maxima en el punto considerado

U : Tension de alimentacion Fase - Neutro

DI : Derivacion Individual (Ramal) de Seccion

LGA : Linea General de Alimentacion (Acometida) de seccion:

ESTACIÓN ALPES

Icc BARRAJE = (0,8 X U) / R(B) =

Capacidad de cortocircuito =n veces I Nominal k=

Potencia del transformador de distrubucion P =

R (T) = U^2 / P*k^2 Resistencia serie equivalente

R = R(DI) + R(LGA) + R(T) + R(B) Resistencia Total en serie equivalente

R (DI) = ρ*L (DI) / S (DI )

R (LGA) = ρ*L (LGA ) / S (LGA)

Barraje 125A

(b)

S : Area del conductor (mm2) BARRAJE 125A

L : Longitud del conductor (m) Valor Efectivo

R (B) = ρ*L (B ) / S (B) Resistencia serie equivalente

R : Resistencia del conductor de fase en el punto considerado y

la alimentacion

Nota: Se considera que los conductores se encuentran a 20º C para

obtener asi el valor maximo posible de Icc

CALIBRE 12 AWG

Hasta el circuito mas cercano al tablero

de distribución

CALIBRE 4 AWGDesde Transformador MT/BT hasta

Tablero de distribución

Resistencia serie equivalente


CORRIENTE CORTOCIRCUITO

CALCULO SIMPLIFICADO DE CORRIENTE DE CORTO CIRCUITO

Ramal

(DI)

S : Area del conductor (mm2)

L : Longitud del conductor (m)



Corriente maxima en el barraje=

Linea General de

Alimentacion

(LGA)

50 KVA

35

125 Amp.



3,32 mm2

2 m

21,2 mm2

27 m

60,48375 mm2

0,4 m

0,021687 Ω

0,04585 Ω

0,00024 Ω

0,00094 Ω

0,06871 Ω

Icc = ( 0,8 * U) / R 2794,179 Amp. 806450 Amp






ESTACIÓN LA PALMA

Linea General de

Alimentacion

(LGA)




R (T) = U^2 / P*k^2

Barraje 125A

(b)






R (DI) = ρ*L (DI) / S (DI )



la alimentacion

CALIBRE 12 AWG


de distribución










Ramal

(DI)




75 KVA

35

125 Amp.



3,32 mm2

2 m

21,2 mm2

41 m

60,48375 mm2

0,4 m

0,021687 Ω

0,06962 Ω

0,00024 Ω

0,00063 Ω

0,09217 Ω

Icc = ( 0,8 * U) / R 2083,008 Amp. 806450 Amp






ESTACIÓN BELÉN

Valor Efectivo






R (DI) = ρ*L (DI) / S (DI )


Linea General de

Alimentacion

(LGA)

Barraje 125A

(b)





la alimentacion



CALIBRE 12 AWG


de distribución






Ramal

(DI)






50 kva

35

125 Amp.



3,32 mm2

2 m

21,2 mm2

25 m

60,48375 mm2

0,4 m

0,021687 Ω

0,04245 Ω

0,00024 Ω

0,00094 Ω

0,06532 Ω

Icc = ( 0,8 * U) / R 2939,462 Amp. 806450 Amp





ESTACIÓN GARDEL





CORRIENTE CORTOCIRCUITO Icc BARRAJE = (0,8 X U) / R(B) =

R (DI) = ρ*L (DI) / S (DI )


Barraje 125A

(b)





la alimentacion



CALIBRE 12 AWG


de distribución






Ramal

(DI)






Linea General de

Alimentacion

(LGA)

50 kva

35

125 Amp.



3,32 mm2

2 m

21,2 mm2

60 m

60,48375 mm2

0,4 m

0,021687 Ω

0,10189 Ω

0,00024 Ω

0,00094 Ω

0,12475 Ω

Icc = ( 0,8 * U) / R 1539,053 Amp. 806450 Amp





ESTACIÓN MANRIQUE






R (DI) = ρ*L (DI) / S (DI )


Barraje 125A

(b)





la alimentacion



CALIBRE 12 AWG


de distribución






Ramal

(DI)






Linea General de

Alimentacion

(LGA)

25 kva

40

125 Amp.



3,32 mm2

2 m

21,2 mm2

23 m

60,48375 mm2

0,4 m

0,021687 Ω

0,03906 Ω

0,00024 Ω

0,00144 Ω

0,06242 Ω

Icc = ( 0,8 * U) / R 3075,867 Amp. 806450 Amp





ESTACIÓN ESMERALDAS






R (DI) = ρ*L (DI) / S (DI )


Barraje 125A

(b)





la alimentacion



CALIBRE 12 AWG


de distribución






Ramal

(DI)






Linea General de

Alimentacion

(LGA)

25 KVA

40

125 Amp.



3,32 mm2

2 m

21,2 mm2

28 m

60,48375 mm2

0,4 m

0,021687 Ω

0,04755 Ω

0,00024 Ω

0,00144 Ω

0,07091 Ω

Icc = ( 0,8 * U) / R 2707,581 Amp. 806450 Amp





ESTACIÓN ARANJUEZ






R (DI) = ρ*L (DI) / S (DI )


Barraje 125A

(b)





la alimentacion



CALIBRE 12 AWG


de distribución



Resistencia serie equivalente ramal


acometida


Ramal

(DI)






Linea General de

Alimentacion

(LGA)

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