Calculo de Corrientes de Cortocircuito Subestacion Nueva

CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO SUBESTACION NUEVA

CALCULO DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO SUBESTACION NUEVA

POTENCIA BASE = 10000 KVA (Elegida)

REDUnom =Tensin nominal = 33KV

Sk = Potencia de Cortocircuito = 500MVA

1,1 x Unom2 (KV)2Zred = Impedancia de Red (() = ---------------------------------------

Sk (MVA)

1,1 x 33 2 (KV)2Zred = --------------------------------- = 2,4( 500 MVA Zred(() x Pot. Base(KVA) 2,4( x 10000KVA

Zred base = ----------------------------------------- = ---------------------------- = 2,2 % (KV)2 x 10 332 (KV)2 x 10

TRANSFORMADOR PRINCIPALSn = Potencia nominal del transformador = 6 MVA

Unp= Tensin nominal primaria = 33KV

Uns = Tensin nominal secundaria = 6,3KV

Ucc = Tensin de cortocircuito = 6%

Ucc(%) x Uns2 (KV)2 6% x 6,32 (KV)2 Ztrafo prin = --------------------------------------- = -------------------------- = 0,4( 100% x Sn (MVA) 100% x 6 MVA

Ztrafo prin(() x Pot. Base(KVA) 0,4( x 10000KVA Ztrafo prin base = --------------------------------------------- = ---------------------------- (KV)2 x 10 6,32 (KV)2 x 10

Ztrafo prin base = 10%CABLE ALIMENTACION BARRA 6,3KV Sn 6000 KVA I lo = ---------------------- = ------------------------------ ( 550 A 1,73 x Uns 1,73 x 6,3 KVEl Cable seleccionado para este nivel de tensin y valor de corriente es el tipo RETENAX de PIRELLI , Cuyas especificaciones son las siguientes: 3 x 3 x 150 mm2Comprende 3 cables tripolares de 150 mm2, cada cable tripolar presenta una corriente admisible para tendido en aire de 475 A , en tanto 3 cables tripolares en paralelo soportan una corriente de 3 x 475 A = 1425 A , por lo que ,en caso de que uno de los cables se corte, 2 cables en paralelo soportan 950 A.r = Resistencia del cable por unidad de longitud = 0,158 ( / Km ( 70C a 50 Hz)x = Reactancia del cable = 0,0976 ( / Km ( a 50 Hz)

En este caso tenemos 3 cables en paralelo por lo tanto :

0,158 ( / Km

r = ------------------------------ = 0,0526 ( / Km

3

0,0976 ( / Km

x = ------------------------------- = 0,0325 ( / Km

3

lo = longitud del cable = 0,18 Km

El tendido de los cables ser sobre bandeja con lo que se tendr en cuenta el factor de correccin para 3 cables tripolares sobre bandeja = 0,88

550 A

I lo corregida = ----------- = 625 A

0,88

Aun aplicando este factor de correccin, la eleccin de la seccin es adecuadaZ cable = lo ( r + j x ) = 0,180 Km ( 0,0526 ( / Km + j 0,032 ( / Km) = (0,00946 + j0,00576) ( __________________

(Z cable( = ( 0,00946 2 + 0,00576 2 = 0,011 ( Z cable(() x Pot. Base(KVA) 0,011 ( x 10000KVA

Z cable base = -------------------------------------- = --------------------------- = 0,28% (KV)2 x 10 6,32 (KV)2 x 10TRANSFORMADOR MANDO ABB MAQUINA IVSn = Potencia nominal del transformador = 2 MVA

Unp= Tensin nominal primaria = 6,3KV



Ucc(%) x Uns2 (KV)2 6% x 0,5252 (KV)2

Ztrafo 1 = --------------------------------------- = -------------------------- = 0,0082 ( 100% x Sn (MVA) 100% x 2 MVA

Ztrafo 1 (() x Pot. Base(KVA) 0,0082( x 10000KVA

Ztrafo 1 base = --------------------------------------------- = ------------------------------ (KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

Ztrafo 1 base = 29,75%

TRANSFORMADOR PREPARACION PASTA MAQUINA IVSn = Potencia nominal del transformador = 2 MVA



Ucc = Tensin de cortocircuito = 6,96%

Ucc(%) x Uns2 (KV)2 6,96% x 0,5252 (KV)2

Ztrafo 2 = --------------------------------------- = -------------------------- = 0,0096 ( 100% x Sn (MVA) 100% x 2 MVA


Ztrafo 2 base = --------------------------------------------- = ------------------------------

(KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

Ztrafo 2 base = 34,82%

TRANSFORMADOR AUXILIAR MAQUINA IVSn = Potencia nominal del transformador = 2 MVA




Ucc(%) x Uns2 (KV)2 7,01% x 0,5252 (KV)2

Ztrafo 3 = ----------------------------------- = ------------------------------ = 0,0097 ( 100% x Sn (MVA) 100% x 2 MVA


Ztrafo 3 base = --------------------------------------------- = ------------------------------

(KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

Ztrafo 3 base = 35,19%TRANSFORMADOR REFINACION MAQUINA IVSn = Potencia nominal del transformador = 2 MVA




Ucc(%) x Uns2 (KV)2 6,94% x 2,42 (KV)2



Ztrafo 4 base = --------------------------------------------- = ------------------------------

(KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

Ztrafo 4 base = 34,72 %TRANSFORMADOR SECO (COCINA)Sn = Potencia nominal del transformador = 2 MVA




Ucc(%) x Uns2 (KV)2 6 % x 0,5252 (KV)2



Ztrafo 5 base = --------------------------------------------- = ------------------------------

(KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

Ztrafo 5 base = 29,75 %TRANSFORMADOR BAUER (ILUMINACION)Sn = Potencia nominal del transformador = 2 MVA




Ucc(%) x Uns2 (KV)2 6,4 % x 0,382 (KV)2



Ztrafo 6 base = --------------------------------------------- = ------------------------------

(KV)2 x 10 0,382 (KV)2 x 10

Ztrafo 6 base = 31,85 %CARGAS DE TRANSFORMADOR MANDO ABB MAQUINA IV

Las cargas del transformador son motores asincrnicos trifsicos cuya potencia total se calcula realizando la suma de las potencia de cada motor asincrnico

n Potencia Total Motores = ( Potencia cada Motor i =1

Potencia Total Motores = 276 HP = 205,9 KW

Inom = Corriente nominal del motor

Iarr = Corriente de arranque del motor = 6 veces Inom

Cos ( = Factor de potencia = 0,8

Z eq = impedancia equivalente del conjunto de motores asincrnicos

(= rendimiento = 0,9 Unom = Tensin nominal del motor

(Pm 205,9 KW(Inom = ------------------------------------ = -------------------------------------- = 314,8 A 1,73 x Unom x cos ( x ( 1,73 x 0,525KV x 0,8 x 0,9 1 Unom 1 0,525 KVZeq1 = -------------- x ---------------- = ------- x ------------------------ = 0,16( Iarr 1,73 x Inom 6 1,73 x 314,8 A -------

Inom

Zeq1(() x Pot. Base(KVA) 0,16( x 10000 KVAZeq1 base = ------------------------------------------- = ------------------------------ = 580,5% (KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10CARGAS DE TRANSFORMADOR PREPARACION PASTA MAQUINA IV

Potencia Total Motores = 3418,2 HP = 2550 KW





(= rendimiento = 0,9

Unom = Tensin nominal del motor

(Pm 2550 KW

(Inom = ------------------------------------ = -------------------------------------- = 3900 A 1,73 x Unom x cos ( x ( 1,73 x 0,525KV x 0,8 x 0,9

1 Unom 1 0,525 KVZeq2 = -------------- x ---------------- = ------- x ------------------------ = 0,013( Iarr 1,73 x Inom 6 1,73 x 3900 A -------

Inom

Zeq2(() x Pot. Base(KVA) 0,013 ( x 10000 KVA

Zeq2 base = -------------------------------------- = ----------------------------------- = 47,1%

(KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

CARGAS DE TRANSFORMADOR AUXILIAR MAQUINA IV








(Pm 1943 KW

(Inom = ------------------------------------ = -------------------------------------- = 2971,2 A 1,73 x Unom x cos ( x ( 1,73 x 0,525KV x 0,8 x 0,9

1 Unom 1 0,525 KV

Zeq3 = -------------- x ---------------- = ------- x ------------------------ = 0,017( Iarr 1,73 x Inom 6 1,73 x 2971,2 A

-------

Inom


Zeq3 base = -------------------------------------- = ----------------------------------- = 61,6% (KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

CARGAS DE TRANSFORMADOR REFINACION MAQUINA IV








(Pm 1343 KW

(Inom = ------------------------------------ = -------------------------------------- = 450 A 1,73 x Unom x cos ( x ( 1,73 x 2,4KV x 0,8 x 0,9

1 Unom 1 2,4 KV

Zeq4 = -------------- x ---------------- = ------- x ------------------------ = 0,51( Iarr 1,73 x Inom 6 1,73 x 450 A

-------

Inom


Zeq4 base = -------------------------------------- = ----------------------------------- = 88,5% (KV)2 x 10 2,42 (KV)2 x 10

CARGAS DE TRANSFORMADOR SECO (COCINA)

Potencia Total Motores = 2166,5 HP = 1616,2 KW







(Pm 1616,2 KW

(Inom = ------------------------------------ = -------------------------------------- = 2471,5 A 1,73 x Unom x cos ( x ( 1,73 x 0,525KV x 0,8 x 0,9

1 Unom 1 0,525 KV

Zeq5 = -------------- x ---------------- = ------- x ------------------------ = 0,02( Iarr 1,73 x Inom 6 1,73 x 2471,5 A

-------

Inom


Zeq5 base = -------------------------------------- = ----------------------------------- = 72,5% (KV)2 x 10 0,5252 (KV)2 x 10

CARGAS DE TRANSFORMADOR BAUER (ILUMINACION)No se tienen en consideracin para el clculo del cortocircuito trifsico

CALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN BARRA DE 6,3KV (F)Zs = Zred base + Ztrafo ppal base + Zlo base = 2,2% + 10% + 0,28% = 12,48%Zs1 = Ztrafo1 base + Zeq1 base = 29,75% + 580,5% = 610,25%

Zs2 = Ztrafo2 base + Zeq2 base = 34,82% + 47,1% = 81,92%Zs3 = Ztrafo3 base + Zeq3 base = 35,19% + 61,6% = 96,79%

Zs4 = Ztrafo4 base + Zeq4 base = 34,72% + 88,5% = 123,22%

Zs5 = Ztrafo5 base + Zeq5 base = 29,75% + 72,5% = 102,25%Zp = ( (Zs1)-1 + (Zs2)-1 + (Zs3)-1 + (Zs4)-1 + (Zs5)-1 )-1Zp = ( (610,25%)-1 + (81,92%)-1 + (96,79%)-1 + (123,22%)-1 + (102,25%)-1 )

Zp = 24,21% Zs x Zp 12,48% x 24,21%

Zt = ----------------- = ----------------------------- = 8,23%

Zs + Zp 12,48% + 24,21%

100 x Pot. Base (KVA) 100 x 10000 KVAIk F = ----------------------------------- = ------------------------------- = 11,13 KA

1,73 x Zt (%) x U (KV) 1,73 x 8,23% x 6,3 KV

CORRIENTE DE IMPULSO EN BARRA DE 6,3KV __

Is F = ( x ( 2 x Ik FEl factor ( depende del cociente R/X de la impedancia Z, considero el peor de los casos donde R = 0, entonces ( = 2 (Ver Libro Clculo de corrientes de cortocircuito-Gernot Funk AEG TELEFUNKEN, pgina 19 Figura 6) __ __

Is F = 2 x ( 2 x Ik F = 2 x ( 2 x 11,13KA = 31,5 KACALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN BARRA DE 0,525 KV MANDO ABB MAQUINA IV (F1)

Zt = ( (Zeq1 base)-1 + (Ztrafo1 base + Zs)-1 + (Zs2)-1 + (Zs3)-1 + (Zs4)-1 + (Zs5)-1 )-1Zt = ( (580,8%)-1 + (29,75% + 12,48%)-1 + (81,92)-1 + (96,79%)-1 + (123,22%)-1 + (102,25%)-1 )-1Zt = 15,5%

100 x Pot. Base (KVA) 100 x 10000 KVAIk F1= ----------------------------------- = ------------------------------- = 71,03KA

1,73 x Zt (%) x U (KV) 1,73 x 15,5% x 0,525 KVCALCULO DE CORRIENTE DE IMPULSO EN BARRA DE 0,525 KV MANDO ABB MAQUINA IV (F1) __ __

Is F1 = 2 x ( 2 x Ik F1= 2 x ( 2 x 71,03KA = 200,9 KACALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN BARRA DE 0,525 KV PREPARACION PASTA MAQUINA IV (F2)

Zt = ( (Zs1)-1 + (Ztrafo2 base + Zs)-1 + (Zeq2 base)-1 + (Zs3)-1 + (Zs4)-1 + (Zs5)-1 )-1Zt = ( (610,25%)-1 + (34,82% + 12,48%)-1 + (47,1%)-1 + (96,79%)-1 + (123,22%)-1 + (102,25%)-1 )-1Zt = 13,88%


1,73 x Zt (%) x U (KV) 1,73 x 13,88% x 0,525 KVCALCULO DE CORRIENTE DE IMPULSO EN BARRA DE 0,525 KV PREPARACION PASTA MAQUINA IV (F2) __ __

Is F2 = 2 x ( 2 x Ik F2= 2 x ( 2 x 79,23KA = 224,09 KACALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN BARRA DE 0,525 KV AUXILIAR MAQUINA IV (F3)

Zt = ( (Zs1)-1 + (Zs2)-1 + (Ztrafo3 base + Zs)-1 + (Zeq3 base)-1 + (Zs4)-1 + (Zs5)-1 )-1Zt = ( (610,25%)-1 + (81,92%)-1 + (35,19% + 12,48%)-1 + (61,6%)-1 + (123,22%)-1 + (102,25%)-1 )-1Zt = 14,55%


1,73 x Zt (%) x U (KV) 1,73 x 14,55% x 0,525 KVCALCULO DE CORRIENTE DE IMPULSO EN BARRA DE 0,525 KV AUXILIAR MAQUINA IV (F3) __ __

Is F3 = 2 x ( 2 x Ik F3= 2 x ( 2 x 75,58KA = 213,7 KA CALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN BARRA DE 2,4 KV REFINACION MAQUINA IV (F4)

Zt = ( (Zs1)-1 + (Zs2)-1 + (Zs3)-1 + (Ztrafo4 base + Zs)-1 + (Zeq4 base)-1 + (Zs5)-1 )-1Zt = ( (610,25%)-1 + (81,92%)-1 + (96,79%)-1 + (34,72% + 12,48%)-1 + (88,5%)-1 + (102,25%)-1 )-1Zt = 15,1%


1,73 x Zt (%) x U (KV) 1,73 x 15,1% x 2,4 KV

CALCULO DE CORRIENTE DE IMPULSO EN BARRA DE 0,525 KV REFINACION MAQUINA IV (F4) __ __

Is F4 = 2 x ( 2 x Ik F4= 2 x ( 2 x 15,93KA = 45,05 KACALCULO DE CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO EN BARRA DE 0,525 KV COCINA (F5)

Zt = ( (Zs1)-1 + (Zs2)-1 + (Zs3)-1 + (Zs4)-1 + (Ztrafo5 base + Zs)-1 + (Zeq5 base)-1 )-1Zt = ( (610,25%)-1 + (81,92%)-1 + (96,79%)-1 + (123,22%)-1 + (29,75% + 12,48%)-1 + (72,5%)-1 )-1Zt = 14,38% 100 x Pot. Base (KVA) 100 x 10000 KVAIk F5= ----------------------------------- = ------------------------------- = 76,74KA

1,73 x Zt (%) x U (KV) 1,73 x 14,38% x 0,525 KV

CALCULO DE CORRIENTE DE IMPULSO EN BARRA DE 0,525 KV COCINA (F5) __ __

Is F5 = 2 x ( 2 x Ik F5= 2 x ( 2 x 76,74KA = 216,3 KADIAGRAMA UNIFILAR CON DETALLES DE CORRIENTES DE CORTOCIRCUITO

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