Coordinación de Aislamiento AIS

8/12/2019 Coordinacin de Aislamiento AIS

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CoordinacinDe Aislamiento

En Subestaciones Aisladas

En Aire AISJos Guillermo Bedoya Barrios


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Coordinacin DeAislamiento En

Subestaciones AIS Coordinacin de aislamiento en una

subestacin es el ordenamiento ydimensionamiento de los diferentes

equipos, de forma que al presentarseuna onda de sobre tensin esta sedescargue en el elemento adecuado.

Asimismo es el diseo de distanciaselctricas de modo que se no existan

arcos elctricos en condicionesnormales y de sobre tensionesnormalizadas


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Coordinacin Deaislamiento en

Subestaciones AIS Seleccin de las caractersticas tcnicas

del equipo en funcin de su aplicacin

Diseo de las distancias mnimas

Emplazamiento y forma de instalacinde los elementos a fin de definir la zonade proteccin

Diseo de las cadenas de aisladores a

utilizar Definicin y anlisis del grado de

exposicin de los equipos por suubicacin en la Red.


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Coordinacin DeAislamiento En

Subestaciones AIS Distancias que se deben considerar en

subestaciones AIS.

Distancias de fase a tierra

Distancias de fase a fases

Distancias de Barras o buses.

Primer nivel de barra o de montaje deequipo.

Segundo nivel de barras. Altura de remate de lneas

Zonas de circulacin de personas yvehculos.


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DISTANCIAS ENSUBESTACIONES

Distancias entre fase y tierra

Antes de proceder al calculo de las distanciasen subestaciones es necesario definir la

tensin critica de flameo TCF,BIL,

TCFes la tensin obtenida en forma

experimental que presenta una probabilidad deflameo del 50%

BILes el nivel bsico de aislamiento delequipo o tensin de aguante del equipo paraS.T. Por rayo.

es la densidad del aire y aplica paraaislamiento auto recuperables.


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Distancias ensubestaciones AIS

La relacin entre BIL y TCF esta

dada por:

TCF = BIL/(1-KC); dondeK = 1.3 factor de electrodo para una

probabilidad de falla del 10%

C = 3% para impulsos de rayoC = 6% para impulsos de maniobra


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Distancias EnSubestaciones AIS

= 3.92*b/(273+T); es la densidad

del aire que toma en cuenta:

T = Temperatura de la regin dondese instalara la subestacin.

b = presin baromtrica en cm de

HG.


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Para calcular la distancia de fase a tierrase procede de la siguiente forma:

d = TCF* Kh/( K* * 550 KV/m)

Donde Kh es el factor de humedad,

d = es la distancia de fase a tierra

Cuando se tienen condiciones estndarla presin baromtrica es igual a 76 cm

de HG, T es igual a 25 grados Celsius yla humedad es igual a 11gr/m3.

Cuando se conocen las condicionesclimatolgicas y la configuracin esigual a una placa varilla


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Si las condiciones son estndar ladensidad del aire se considerar igual a launidad y esto es valido entre 0 y 1000

msnm.IEC recomienda aumentar las distancias un

10% para tensiones hasta 245 KV y 6%para tensiones mayores, bajo laconsideracin de que no se conservan

las condiciones estndar y debido a quela configuracin de placa varilla esdiferentes en las subestaciones.


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Distancias de fasefase: para calcular

las distancias de fase se debe tomar en

cuenta que la tensin mxima que

puede aparecer entre fases es igual alBIL mas el valor de cresta de la onda de

tensin a tierra, por lo que IEC

recomienda: que la Dff es igual a 15%

mayor que Dft. Se debe considerar enestas distancias el dimetro de los

conductores o elementos metlicos.


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Para estimar la distancias entre

buses o barras flexibles se toma

en cuenta los desplazamientos porefecto del viento y los sismos y lo

comn es usar un factor que varia

entre 1.8 y 2 por la distancia

mnima de fase a tierra. Valoresvalidos hasta 1000 msnm y para

voltajes de hasta 230 KV.


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Para el caso anterior, se debetomar en cuenta.

La longitud del claro entreremates.

Flecha y temperatura mxima

Oscilacin mxima permisible por

efecto del viento y Efectos por corrientes de corto

circuito.


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Para el caso de soporte de barras

rgidas el factor para encontrar la

separacin entre barras varia entre 1.7 a

1.8 de la distancia de fase a tierraigualmente se toma en cuenta los

efectos por viento, las fuerzas

resultantes de las corrientes de corto

circuito, las distancias entre apoyos deuna misma fase y respetando los limites

de fatiga para el material en funcin de

la fuerza que acta sobre los apoyos.


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Primer nivel de barras o altura de

montaje de equipos: es la altura de las

partes vivas al nivel del suelo y en

ningn caso debe ser menor a 3 metros.La ecuacin para calcular este valor es:

he = 2.3 + 0.0105 KV;

donde KV es el voltaje mximo del sistema.


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Segundo Nivel de barras o altura mnima

de montaje de barras: para este caso las

personas al pasar por debajo de las

barras reciban la sensacin del laexistencia del campo elctrico, segn el

NESC se establecen valores de

gradientes de tensin con un 10% de

probabilidad de que las personas tengala sensacin de la existencia del campo

elctrico.


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La expresin que proporciona la

altura mnima de montaje de

barras es:

hb = 5 + 0.0125KV


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Zonas de seguridad paracirculacin de:

1.

Personas2. Vehculos

Para ambos casos se debe tomar encuenta las distancias verticales y

horizontales y para el caso depersonas tambin la zonas detrabajo.


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Circulacin de personas:

Distancias vertical se calcula

considerando la distancia de fasea tierra mas 2.30 metros con un

mnimo de 2.25, en ningn caso la

distancia de la parte viva debe ser

menor a 3 metros entonces:dv = 2.30 + dft


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La distancia horizontal:

dh = dft + 0.90

Tanto en el caso de Dv y Dh losvalores de 2.30 y 0.90 metros sonmedidas que salen de la tallamedia de una persona con la

mano estirada en forma vertical yun brazo en forma horizontal.


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Para el caso de zonas de trabajo

se considera en el caso vertical

una altura mnima de 2.30 + dftypara el caso horizontal una

distancia de 1.75 + dft, donde 1.75

es la talla promedio de una

persona con los dos brazosestirados en forma horizontal.


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Para calcular la distancias de

circulacin vehculos, se toma en cuenta

la parte mas exterior del vehiculo

dh = dft + 0.70

dv = dft + 0.50

En donde las distancias se consideran

desde la parte mas exterior del vehiculo

de mayores dimensiones.


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Para los casos anteriores los clculos

son validos entre 0 y 1000 msnm,para

alturas mayores se debe corregir debido

a que baja la densidad del aire y por lotanto las caractersticas dielctricas del

mismo. Para tomar en cuenta este

aumento de las distancias es suficiente

con incrementar un 1.25% por cada 100metros que se eleve la regin sobre los

primeros 1000 msnm.


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En aquellos casos en que aplique

se calcula la densidad del aire a la

altura de montaje de lasubestacin, cuando se conocen

con preedicin las condiciones

climatologicas (presin

baromtrica, temperatura)


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Gracias Por Su Atencin

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