Corrientes de cortocircuito en Redes BT para centros de consumo con CTs privados.

7/24/2019 Corrientes de cortocircuito en Redes BT para centros de consumo con CTs privados.

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ANEXO IV M: CLCULOS GENRICOS B.T. PROYECTO TIPO PARA ECT TT EN CENTROS PRIVADOS-

Antonio Sedeo Septiembre de 1999 Plan 64, Esp. Elctrica

1

1.A.4. ANEXO IV: CLCULO RED BT

Contenidos:

Pginas

IV.1. PUNTUALIZACIONES PRVIAS EN GENERAL 4

IV.2. CLCULO Y DIMENSIONADO SEGN VALORES NOMINALES 8

2.1.CT 1/2/5/6

2.1. Planteamiento A: CT (1600 kVA), sin GE de apoyo 9

2.1.1. CALCULO GENERAL 9

2.1.2. DIMENSIONADO DE ACOMETIDA O ALIMENTACIN (LA) 102.1.2.1.Conductores (cables o blindos-barras)2.1.2.2.Interruptor automtico2.1.2.3.Ajuste de protecciones2.1.2.4. Cdt. Para demanda nominal

2.1.3. REPLANTEAMIENTO LA CON BLINDOS BARRAS 13

2.1.4. ELECCIN DEL CGD 142.1.4.1. Carpintera metlica: armarios y accesorios2.1.4.2. Aparellaje e instrumentacin

2.1. Planteaminto B: CT (1600 kVA), con GE de apoyo 15

2.1.1. CLCULO GENERAL 16

2.1.1.1. Clculo general GE2.1.1.2. Clculo acometida GE

2.12. CLCULO ACOMETIDA GE 16

2.1.2.1. Secuencia del clculo2.1.2.2. Conductores y canalizacin2.1.2.3. Eleccin del interruptor automtico2.1.2.4. Ajustes de las protecciones2.1.2.5. C.d.t. para demanda nominal

2.1.3. CLCULO BARRAS CGDBT-7 21

2.1.3.1. Clculo TR-7 y lnea LA12.1.3.2. Clculo barras CGDBT-7 segn planteamiento a)2.1.3.3. Clculo barras CGDBT-7 segn planteamiento b)

2.2.CT 3/4 26

2.2. Planteamiento A: CT (2 x 1000 kVA), sin GE de apoyo 26

2.2.1. CALCULO GENERAL 27

2.2.1.1. Clculo del TR-3 o TR-4 y LA correspondientes2.2.1.1. Clculo barras del CGD-3

2.2.2. DIMENSIONADO GENRICO DEL CGD-3 30

2.2. Planteamiento B: CT (2 x 1000 kVA), con GE de apoyo 33

2.2.1. CLCULO GENERAL 34

2.2.1.1. Secuencia de clculo: GE-1 en paralelo con TR-5

IV.3.CLCULO DE LAS DISTRIBUCIONES 35

3.1.CT1 353.2.CT2 35

3.2.1. PUNTUALIZACIONES PRVIAS 35


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2

3.2.2. FORMULARIO Y CLCULO GENERAL 35

Pginas

3.2.2.1. Frmulas3.2.2.2. Demanda de potencias3.2.2.3. Clculo de la acometida o lnea de alimentacin

3.2.3. CUADRO GENERAL DE DISTRIBUCIN (CGD) Y C.C. VARIOS 36

3.2.3.1. Clculo de la corriente de cortocircuito en barras (IkB)3.2.3.2.Clculo de la corriente de cortocircuito en salidas CGD (IkD): C.C. en D3.2.3.3. Clculo de la corriente de cortocircuito fin lneas de distribucin (I kD): C.C. en D3.2.3.4. Clculo de la corriente de cortocircuito en barras Panel Local (PL-10) y sus salidas3.2.3.5. Clculo de la corriente de cortocircuito en bornes de motor (en M1)3.2.3.6. Replanteamiento del aporte de los motores asncronos a la corriente de cortocircuito

3.2.4. CLCULO DE LA LNEA: PL 10 42

3.2.5. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIN COMPRESORES 1 (PL 10) 43

3.2.5.1. Clculo de la lnea: motor compresor 13.2.5.2. Clculo de la lnea: motor compresor 23.2.5.3. Clculo de la lnea: motor compresor 3

3.2.5.4. Clculo de la lnea: PL 10-13.2.5.5. Cuadro de mano y proteccin auxiliar comprensores (PL 10-1)

3.2.5.5.1. Clculo de la Lnea: sala 13.2.5.5.2. Clculo de la Lnea: sala 23.2.5.5.3. Clculo de la Lnea: TC locales


3.2.7. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIN COMPRENSORES 2 (PL 11) 44

3.2.7.1. Clculo de la lnea: motor compresor 4


3.2.9. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIN BOMBAS DDE AGUA (PL 12) 48

3.2.9.1. Clculo de la lnea: MB 1

3.2.9.2. Clculo de la lnea: MB 23.2.9.3. Clculo de la lnea: MB 33.2.9.4. Clculo de la lnea: MB 43.2.9.5. Clculo de la lnea: mini-M3.2.9.6. Clculo de la lnea: Tomas 1


3.2.11. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIN ACONDICIONAMIENTO DE AIRE (PL 13) 51

3.2.11.1. Clculo de la lnea: MV 13.2.11.2. Clculo de la lnea: MV 23.2.11.3. Clculo de la lnea: MV 33.2.11.4. Clculo de la lnea: MB 53.2.11.5. Clculo de la lnea: MB 63.2.11.6. Clculo de la lnea: R Calefeccin

3.2.11.7. Clculo de la lnea: R1


3.2.13. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIN ALUMBRADO Y F. ZONA 1 (PL 14) 55

3.2.13.1. Clculo de la lnea: TC ZONA PRODUC. 13.2.13.2. Clculo de la lnea: Alumbrado Interior Z1


3.2.15. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIN ALUMBRADO II (PL 15) 57

3.2.15.1. Clculo de la lnea: Alumbrado Interior Z23.2.15.2. Clculo de la lnea: Alumbrado exterior Z1

3.2.16. LOS RESULTADOS OBTENIDOS SE REFLEJAN EN LAS SIGUIENTES TABLAS: 58

3.2.16.1. Clculo general de mando y proteccin3.2.16.2. Subcuadro PL 10


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3

3.2.16.2.1. Subcuadro PL 10-13.2.16.3. Subcuadro PL 11

Pginas3.2.16.4. Subcuadro PL 123.2.16.5. Subcuadro PL 133.2.16.6. Subcuadro PL 143.2.16.7. Subcuadro PL 15

3.2.17. CLCULO DE LA PUESTA A TIERRA 61

IV.4.DISEO DE COMPONENTES Y CONJUNTOS DEL SISTEMA 62

4.1. AMPLIACIN DE CORTOCIRCUITOS 624.1.1. GENERALIDADES 62

4.1.2. CORTOCIRCUITO SIMTRICO (TRIFSICO) 62

4.1.3. CORTOCIRCUITOS ASIMTRICOS 62

4.1.3.1. Cortocircuito monofsico fase- neutro o PE4.1.3.2. Cortocircuito bifsico sin conexin a tierra4.1.3.3. Cortocircuito fase-tierra /PE/N4.1.3.4. Cortocircuito bipolar con contacto a tierra

4.2.RESUMEN DE LAS SOLUCIONES ADOPTADAS 65

4.2.1. DISEO CUADROS DE DISTRIBUCIN 65

4.2.1.1. Cuadro general de distribucin 1 (CGD-1)4.2.1.2. Cuadro general de distribucin 2 (CGD-2)4.2.1.3. Cuadro general de distribucin 3 (CGD-3)4.2.1.4. Cuadro general de distribucin 4 (CGD-4)4.2.1.5. Cuadro general de distribucin 5 (CGD-5)4.2.1.6. Cuadro general de distribucin 6 (CGD-6) 77

4.2.2. DISEO CUADROS LOCALES (SUBCUADROS)

4.2.3. DISEO DE OTROS EQUIPOS, CONJUNTOS O SISTEMAS DE BT 79


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4

IV.1. PUNTUALIZACIONES PREVIAS

Para determinar la potencia de clculo ser considerada la potencia instalada de todos los receptores de cadalnea teniendo en cuenta los coeficientes de mayoracin para motores (Cm=1,25) y para lmparas dedescarga (Cm = 1,8), as como el coeficiente de simultaneidad (Cs).

Los clculos sern planteados bajo dos opciones diferenciadas:

Modo diseo: Se definirn caractersticas generales de la red y datos de cada nudo y rama,quedando las secciones como variables, el programa dimensionar y optimizar la red,cumplindose las restricciones de:

Calentamiento (ninguna rama o lnea soportar una intensidad mayor a la propia admisible),segn REBT MIEBT 004/007/017, de forma que Ical..Iadm.= Itab.. FCT; siendo FCT= Fct.. Fci..Adems se tendr en cuenta el mximo esfurzo trmico soportado por los conductores: I2.t. yclculo de cortocircuito en general, Documento de armonizacin HD 384 (UNE 20460 CEI364).

Cada de tensin total (CdtMXIMA = 3 % para alumbrado y 5 % para otros usos), segnREBT MIEBT 017

Clculo de la proteccin contra contactos indirectos

Adems, se atender la calidad de la instalacin: durabilidad, selectividad de las protecciones,estabilidad de funcionamiento, etc.; siempre en armona con el factor econmico.En general se aplicar un f.d.p. de 1 para alumbrado y resistencias elctricas, siendo 0,8 paraotras cargas (motores y otros)

Modo partiendo de las secciones dadas: Idem al modo diseo pero prefijado las secciones delas lneas que interese para cada caso en particular.

Para algunos clculos ser utilizado el programa informatizado Redbtwin de dmElect, SL. Su basefundamental es el Clculo Matricial con Algoritmos de optimizacin.

Formulas generales

Emplearemos las siguientes:

Sistema TrifsicoI = Pc / 1,732 x U x Cos x R = [A] (IV.1)e = (L x Pc / k x U x n x S x R) + (L x Pc x Xu x Sen/ 1000 x U x n x R x Cos) = [V] (IV.2)

Sistema Monofsico:

I = Pc / U x Cosx R = [A] (IV.3)e = (2 x L x Pc / k x U x n x S x R) + (2 x L x Pc x Xu x Sen/ 1000 x U x n x R x Cos) = [V]

En donde:Pc = Potencia de Clculo en Watios.L = Longitud de Clculo en metros.e = Cada de tensin en Voltios.K = Conductividad. Cobre 56. Aluminio 35.I = Intensidad en Amperios.U = Tensin de Servicio en Voltios (Trifsica Monofsica).S = Seccin del conductor en mm.

Cos= Coseno de fi. Factor de potencia.R = Rendimiento. (Para lneas motor).n = N de conductores por fase.


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5

Xu = Reactancia por unidad de longitud en m/m.

Frmulas de cortocircuito

HIPTESIS

Se considerarn, en general, el c.c. simtrico (cc tripolar), que aunque no es el ms frecuente es el mselevado (desfavorable) para hacer el dimensionado, eligiendo los Ctpara corriente de cortocircuitomximo.

Puesto que el punto de entronque est lejos de los generadores de energa (alternadores), seestablecern las aproximaciones siguientes:

IppcM: IaIkIk; siendo Ik: corriente inicial alterna (subtransitoria) de cortocircuito(UNE 21240/97)(XQ < 0,5 XT); solo se calcular la componente directa Ik1Ik. (IV-4)

Scc= Sk Sk; siendo Sk: potencia inicial alterna (subtransitoria) de cortocircuito.

Normas:- UNE 21 239 CEI 909: 1988- UNE 21 239-3: 1999CEI 60 909-3: 1995- UNE 21 249: 1997 CEI 781: 1989.

FRMULAS

Para la red:

kQ

NQ

tQS

UCZ

".

2

; siendo Ct=1 (para U1000 V): Coeficiente de tensin; RQ 0,1 XQ (IV.5)

(en funcin de que sean corrientes mximos o mnimas de cortocircuito)

Ct=1,1 (para U>1000 V): Para las lneas:

XL= x. L,

n

i

ixX1

[serie];

n

i ixX

1

11; Idem para R y paraZ, siendoz= r + jx (IV.6)

22 XRZ (IV.7)

Para cada transformador:

ZT=cc(p.u.) .nT

Toupcc

nT

To

I

U

S

U

.3).( 2..

22

(IV.8)

Para pasar la impedancia de la lnea o red referida del primario al secundario ser:

2

.

.sec )(

Npri

o

red

red

U

U

Z

Z (IV.9)

En el supuesto que la potencia de c.c. aguas arriba de cada transformador tendiera a infinito

(Scc Z0),


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6

la intensidad de cortocircuito en sus salidas seran:

..).(.3 upccn

nk

U

SI

..)( upcc

k

SnS

(IV.10)

Para los generadores:

XG= Xd=nG

nGpud

S

Ux 2))(("; RG= 0,07 Xd , para SNg100 MVA (IV.11)

RG= 0,05 Xd , para SNg> 100 MVA (VDE 0102).

La corriente de c.c. para cualquier punto a considerar ser:

TOTAL

Ntk

Z

UCI

.3. ; siendo ZTOTAL: impedancia total aguas arriba:

n

ii

Z z1

(IV.12)

Con otra terminologa sera:

* IpccI = Ct U /3 Zt (IV.13)

Siendo,IpccI: intensidad permanente de c.c. en inicio de lnea en kA.Ct: Coeficiente de tensin obtenido de condiciones generales de c.c.U: Tensin trifsica en V, obtenida de condiciones generales de proyecto.Zt: Impedancia total en mohm, aguas arriba del punto de c.c. (sin incluir la lnea o circuito en estudio).

* IpccF = Ct UF

/ 2 Zt)

Siendo,IpccF: Intensidad permanente de c.c. en fin de lnea en kA.Ct: Coeficiente de tensin obtenido de condiciones generales de c.c.UF: Tensin monofsica en V, obtenida de condiciones generales de proyecto.

Zt: Impedancia total en mohm, incluyendo la propia de la lnea o circuito (por tanto es igual a laimpedancia en origen mas la propia del conductor o lnea).

* La impedancia total hasta el punto de cortocircuito ser:

Zt = (Rt + Xt) (IV.14)

Siendo,Rt: R1+ R2+ ...+ Rn(suma de las resistencias de las lneas aguas arriba hasta el punto de c.c.)

Xt: X1+ X2+ ...+ Xn(suma de las reactancias de las lneas aguas arriba hasta el punto de c.c.)

R = L 1000 CR/ K S [mohm]

R = Xu L / n [mohm]R: Resistencia de la lnea en mohm.X: Reactancia de la lnea en mohm.L: Longitud de la lnea en m.CR: Coeficiente de resistividad, extrado de condiciones generales de c.c.

K: Conductividad del metal; KCu

= 56; KAl

= 35 (media a 20 C)

K: Conductividad del metal para clculo de cortocircuitos; KCu= 54; KAl= 34 (media a 20 C).


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7

Segn Norma UNE 21240:1997 apartado 8.3S: Seccin de la lnea en mm.Xu: Reactancia de la lnea, en mohm, por metro.n: n de conductores por fase.

tmcicc = Cc S / IpccF ; deducido del esfurzo trmico mximo admisible por los conductores:

I2.t = Ct.S2 (IV.15)

Siendo,tmcicc: Tiempo mximo en sg que un conductor soporta una Ipcc.Cc= Constante que depende de la naturaleza del conductor y de su aislamiento; Ct = C.T (ver tablas depropiedades delos conductores ante los cortocircuitos).S: Seccin de la lnea en mm.IpccF: Intensidad permanente de c.c. en fin de lnea en A.

* tficc = cte. fusible / IpccF (IV.16)

Siendo,tficc: tiempo de fusin de un fusible para una determinada intensidad de cortocircuito.IpccF: Intensidad permanente de c.c. en fin de lnea en A.

* Lmax = 0,8 UF / 2 IF5 (1,5 / K S n) + (Xu / n 1000) (IV.17)

Siendo,Lmax: Longitud mxima de conductor protegido a c.c. (m) (para proteccin por fusibles)UF: Tensin de fase (V)

K: Conductividad - Cu: 56, Al: 35

S: Seccin del conductor (mm)Xu: Reactancia por unidad de longitud (mohm/m). En conductores aislados suele ser 0,08.n: n de conductores por faseCt= 0,8: Es el coeficiente de tensin de condiciones generales de c.c.CR= 1,5: Es el coeficiente de resistencia.

IF5= Intensidad de fusin en amperios de fusibles en 5 s.

* Curvas vlidas (Para proteccin de interruptores automticos dotados de rel electromagntico).

CURVA B IMAG = 5 InCURVA C IMAG = 10 In

CURVA D Y MA IMAG = 20 In

* La corriente de ruptura (apertura) ser:

Ia =o,1. Ik Ik; siendo NII

o TfN

k ),[( "1, ], en tablas. (IV.18)

Para motores asncronos: " ka IqI ; kka III " , pues xQ


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8

* La corriente de choque (valores de cresta) ser:

IS =. 2.Ik; siendo:

)(

X

Rf , en tablas o segn la expresin = 1,00220 + 0,96899 e-3,0310X/R (IV.19)

Normas VDE 102; UNE 21 240: 1997CEI 781: 1989.

Siendo:R: La resistencia de la red hasta el punto de cortocircuitoX: La rectancia de la red hasta el punto de cortocircuito.

Valores tpicos del parmetrosuelen ser 1,4 para motores de BT y 1,8 para puntos de c.c. a la salida de untransformador de distribucin; no obstante en los clculos del presente proyecto se determinaroportunamente.

Nota: Al disear o elegir los disyuntores, en general, Is=2,5 Ia.

IV.2. CLCULO Y DIMENSIONADO SEGN VALORES NOMINALES

HIPTESIS:

Se calcular la potencia mxima de demanda:

La lnea de alimentacin a CGD; CDG: Cuadro o Armario General de Distribucin CGD (armarios, aparamenta , etc.).

Se realizarn los planteamientos, para las distintas configuraciones de Centros de Transformacin (CT S):

1. CT 1/2/5/6: 1600 kVA de potencia unitaria1. CT 1/2/5/6: 1600 kVA de potencia unitaria, con GE a barras del CGD2. CT 3/4: 2 x 1000 kVA de potencia unitaria, con y sin interconexin mtua2 CT 3/4: 2 x 1000 kVA de potencia unitaria, con y sin interconexin mtua y con GE en una

de las barras.

Para todos los casos se establecern los planteamientos siguientes:a) Sk (ZkQ0) lado AT trafosb) Sken lado AT trafos (en anillo MT en general)SkQ(potencia de cortocircuito de red)c) Teniendo en cuenta la impedancia del anillo y de la acometida del abonado.

IV.2.1. CT 1/2/5/6 (1 x 1600 kVA)2.1. Planteaminto A: CTS (1600 kVA) sin GE de apoyo

CT 5: 1600 kVA de potencia de TR + GE de 750 kVA2.1. CT 1/2/6: 1600 kVA de potencia unitaria de TR; sin GE de apoyo.

a) Planteamiento Sk (ZkQ0) lado AT trafos

b) Sken lado AT trafos (en anillo MT en general)SkQ(potencia de cortocircuito de red).


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2.1.1. CLCULO GENERAL

AU

SI

nQ

kQ

KQ 11547.3

"" (Valor mximo de c.c. en la acometida de la Ca. Para MT); este no se reducir

significativamente a travs del anillo, debido a las pequeas impedancias y longitudes de los tramos.Valoresque se desprecian, en este planteamiento, para el clculo de cortocircuitos en BT.

ZQ: Impedancia de secuencia directa referida el lado de MT:

R X ZEquipo elctrico Datos Clculosm m m

UNq = 25 kVIkQ= 11547 A

kQ

nQ

tQI

UCZ

".3).1,1(

1375

XQ= 0,995 ZQ 1368Red de alimentacin

RQ = 0,1 XQ 136,8Valores referidos al lado deBT

UOsec.= 400 VUN pri. = 25 kV

2

.

.sec )(

Npri

N

Q

Q

U

U

Z

Z 0.035 0,35 0,352


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10

SnT =1600 kVA25 kV/400-231 VConexin: Dyn11

.sec0

2.3 U

SI nTn = 2310A

6

5,92

Transformador:

TR-2

ukT= 6 %urT = 1 %

uxT= 5,92 % nT

O

kTTS

UpuuZ

.sec2

).(

(de forma similar para lascompontes) 1

Impedancia resultante:ZT

ZT : Impedancia para unc.c. en T TQ ZZZT

'' 1,035 6,27 6,355

Corriente de c.c.(tripolarmxima) en T (IkT)

Ct= 1, BT (UNE 21240)

..).(.3 upccn

nk

U

SI

T

O

tTkZ

UCI

'.3. .sec =36,3 kA

(38,49 kA)

Lnea de acometida aCGD (LA)

LA = 10 m RLA= 0,0129 m/m (20 C)RLA= 0,0193 m/m (145 C)XLA0,08 m/m

0,193 0.8 0,823

Impedancia resultante:ZC

ZC : Impedancia para unc.c. en C (CGD)

n

i

ixX1

;Idem para R. 1,228 7,07 7,176

Corriente de c.c.(tripolarmxima) en C (IkC)

Nota: se desprecia laimpedancia de la barra delCGD.

C

N

tCkZ

UCI

'.3. .sec =32,18 kA

2.1.2. LNEA DE ACOMETIDA O ALIMENTACIN (LA)

Datos: LA = 10 m Un = 400 V; Cos.= 0,80In= Imx.= 2310 A

2.1.2.1. Conductores

Se eligen conductores unipolares 6 x (1x240/150) mm2 + PEN de Cu, tendidos al aire sobre(40x20)zanja con aislamiento designacin UNE: RV 0,6/1 kV (Vulcanel XLP):

Temperatura de operacin: 90 C (MIE BT 004) Temperatura de sobrecarga: 130 C Temperatura de cortocircuito: 250 C (t5 s):

I2 kt = (Cc= 20473) S2; siendo CC= C T; 143 kCC

Para el clculo de la corriente de cortocircuitomnima, la temperatura mximae = 145 C setoma para todos los cables, por lo que la correccin de la resistencia con la temperaturaquedara: RL = 1,5 RL20. Por tanto el coeficiente de resistencia valdr: C R = 1,5. (UNE21240).

Al final se eligen blindos-barras de 3000 A; ver planteamientos con blindos barras.

Intensidad admisible en rgimen permanente y cada de tensin:

Iadm. a 40 C = 3210 A (FCI= 0,8) =2568 A > In Lnea = 2310 A (MIE BT 004) Caida de tensin.


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11

Sobreintensidades admisibles:

KCu = 54RLA(20 C) = 0,129 m RLA(Tcc) = 0,193 m.

XLA= 0,8 m ZLA= 0,8230 mZC = 0,7176 m

C

N

tCkZ

UCI

'.3. .sec = 32,18 kA CORRIENTE MXIMA DE C.C. EN BARRAS DEL CGD

La intensidad de corte o ruptura ser IaC = 32,18 kA, se considera= 1, p =1

La corriente de choque ser kCSC II ".2. 70,1 kA;= 1,54: R/X = 0.17.

T

NtTk

ZUCI

'.3. .sec = 36,3 kA CORRIENTE MXIMA DE C.C. EN LA LNEA LA(En cabecera cables)

El tiempo mximo de c.c. que soportan los cables ser:

2

2

20473kT

ccI

St = 32,22 s (tiempo muy olgado).

Observacin: En la barra de CGD se tendr tambin en cuenta el aporte de la corriente decortocircuito debido a los motores asncronos, en los casos que dichos efectos sean considerables.

2.1.2.2. Eleccin del interruptor automtico 52/CT1-CGD 1

Caractersticas principales: Interruptor tripolar extraible In= 2500 A, Ia= 65 kA, Is= 143 kA (valorde creta), Ue= 690 V (tensin asignada de empleo), f = 50-60 Hz, aislamiento:V1=1000 V, V2=12kV.

Normas: CEI EN 60947-2; IEC 947-2, 1000.

Homologaciones de proveedores recomendados:

ABB Metron, SA:

Denominacin: Sace Emax E3N25

Equipamiento opcional:

Carro extraible con puesta a tierra en posicin extraible Rel de sobreintensidad computerizado modelo PR112/PD (LSIG) TI exterior para neutro.

Siemens, SA; o similares.

2.1.2.3. Ajustes de las protecciones(Del interruptor automtico)

L(overLoad): sobrecarga: I1 = 1 x (In=2310 A) = 2310 A


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I2 t: ON (k = ---) Curva C: t1 =12 s a 6I1

S: Selectiva contra cortocircuitos I2 = 6 x 2310 A = 13860 A I2 t: ON (k = ---) Curva C: t2 =0.25 s a 8In

I: Instantneo contra cortocircuitos I3 = 10 x 2310 A = 23100 A

G: (Ground): contra defecto a tierra I4 = 0.2 x 2310 A = 462 A I2 t: ON (k = ---) Curva B: t2 =200 ms a 2,25 I4.

2.1.2.4. C.d.t. para demanda nominal

)sencos(3 LALAAnLA xrLIe ; siendo rAL = 1/ Ks

Si despreciamos el trmino de la reactancia, resulta:

n

AnAnLA

USk

LP

SkLIe

cos3

[V]

k =56

S =6 x 240 mm2

LA=10 mUn =380 VIn = 2430 AxLA = 0.08 m/m---- 0,05 m/m

Sin considerar la reactancia: e = 0,4177 V; 0,11 %

Considerando la reactancia: e = 1,68 V; 0,44 % con cos= 0,8.

Observaciones:

1. El dimensionado de la lnea de alimentacin es sumamenete importante puesto que se pueden producir

cdt excesivas, an utilizando bastantes cables y de gran seccin; por tanto ante los resultados sedimension con blindos barras (canalis) que proporcionar una R y X muy reducidas,independientemente de otras ventajas funcionales y de instalacin.

2. Se ha calculado la cdt con el fdp ms desfavorable (cos= 0,8), pero en condiciones normales; o sea,con un fdp corregido prximo a la unidad la cdt y la intensidad se reducen considerablemente.


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13

2.1.3. REPLANTEAMIENTO CON BLINDOS BARRAS

Clculos en general


Impedancia resultanteZT


'' 1,035 6,27 6,355


Ct= 1, BT (UNE 21240)

..).(.3 upccn

nk

U

SI

T

O

tTkZ

UCI

'.3. .sec =36,3 kA

(38,49 kA)


LA = 10 mBlindocompacto BC deIbrica BD (Canalis)

SF = SN=1560 mm2 Cu

In= 3000 A

RLA= 0,015 m/m (20 C)RLA= 0,022 m/m (145 C)XLA0,008 m/m

Nota: la resistencia es en ca

( alores proporcionados por fabric.)

0,225 0.08 0,239

Impedancia resultanteZC

ZC : Impedancia para unc.c. en C (CGD) 1,26 6,35 6,47

IaC =35,69 kACorriente de c.c.(tripolarmxima) en C (IkC) Cortocircuito a la salida del

interruptor general.C

N

tCk

Z

UCI

'.3. .sec =35,69kA

ISC = 78,24 kA (cresta)

Caractersticas bsicas de Blindocompacto BC:

In = 3000 A V

e= 1000 V

A 20 C R = 0,015 m/m X = 0,008 m/m; esta rectancia es bastante baja.

Ik3= 60,37 kA (para tiempo de desconexin del disyuntor de 1s); I2.t = C.S2, pudiendose determinar el

parmetro C.Energa especfica pasante (ta = 30 C): I

2.t = 3645 kA2 s, 190 kA (100 ms). Son valores bajos,consultar fabricante!:La energia especfica que deja pasar el interruptor automtico es menor que lacapacidad correspondiente a los blindos; o sea es procedente, pero no obstante resulta dudoso el valorproporcionado por el fabricante.

Ip3 = 133 kA CRESTA.

SF= SN= 1560mm2 (Cu)

De conductor de proteccin PE hace la envolvente metlica (acero zincado) de los blindos Grado de proteccin IP 66. Mximo esfuerzo electrodinmico: Ver Anexo VIII Normas: CEI 439-1/2, UNE 20 058, DIN VDE 0110/75, NEMA 1-72.

Observacin: Blindosbarras de Ciama, modelo PE-3000, de seccin similar al anterior proporcionan valoresms razonables:

Ik3= 80 kA (1 s); CEI 439-1Energa especfica pasante = 6400 (kA)2s

Ip3 = 176 kAcresta.

El interruptor automticoSe elige el mismo que en el planteamiento anterior, al igual que sus protecciones asociadas.


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14

C.d.t. para demanda nominal

)sencos(3 LALAAnLA xrLIe ; siendo rAL = 1/kS

Si despreciamos el trmino de la reactancia, resulta:

n

AnAnLA

USk

LP

SkLIe

cos3

k =56SF= SN= 1560 mm

2

LA=10 mUn =380 VIn = 2430 AxLA = 0.008 m/m.

Sin considerar la reactancia:

Considerando la reactancia: e = 0,586 V; 0,154 % para cos= 0,85

e = 0,587 V; 0,155 % para cos= 0,80

La cdt vara poco con el fdp pues la reactancia especfica de los blindos es bastante baja, hay otrosfabricantes de blindos-barras con unos parmetros algo diferentes, para la misma intensidad nominal(3000A), no obstante los resultados obtenidos seran muy semejantes; por ejemplo Ciama del GrupoKlckner-Moeller Company proporciona los parmetro siguientes para el modelo PEC-3000:

A 20 C

- R = 0,011 m/m- Z = 0,025 m/m

A 75 C- R = 0,0153 m/m

- Z = 0,03315 m/m (con X = 0,02949); esta reactancia es significativamente mayor a la otra.

Ik3= 80 kA (1s); CEI 439-1Energa especfica pasante = 6400 (kA)2s

Ip3 = 176 kAcresta.

SF= SN= 1586 mm2.

2.1.4. ELECCIN DEL CGD

2.1.4.1. Carpintera metlica: armarios y accesorios

Mdulos de chapa de acero de 2,5 mm de espesor, con dimensiones: W = 1, H = 2,1, D = 0,9, ensambladosentre s mediante tornillera. Grado de proteccin IP-40.

- Tensin nominal: 400/230 V- Tensin asignada 660 V, 50 Hz- Embarrados: 3F+N+CP

IN= 3000 A It(1s) = 120 kA; tramos verticales: It(1s) = 80 kA Icresta = 250 kA, Icresta = 176 kA.


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15

Sinptico en armario: tiras de aluminio de 7 x 7 mm Bornes de conexin 2,5 mm2 mnimo.

2.1.4.2. Aparellaje e instrumentacin

Para cada CGD de BT correspondiente a los diversos CT S se indicarn las diferentes caractersticas.

Referencias: Memoria apartados 1.6.6.1/ 6 Planos:

- 3.E.01.01/06- 3.E.02.xx- 1.P.08.

2.1. Planteaminto B: CT (1600 kVA) con GE de apoyo.

2.1. CT 5: 1600 kVA de potencia de TR + GE de 750 kVA

a) Planteamiento Sk (ZkQ 0) lado AT trafosb) Sken lado AT trafos (en anillo MT general )SkQ (potencia de cortocircuito de red)c) Teniendo en cuenta la impedancia del anillo de MT y la de la acometida del abonadoNo se atender

pues las variaciones son relativamente pequeas.

a), b):

El Transformador n 7 (TR 7) y el Grupo Electrgeno n 2 (GE 2) no trabajarn en modalidad paralelo, sinoque el GE 2 ser de emergencia; de tal manera que conecte a barras del CGDBT por mnima tensin y nobajo la condicin de sincronizacin, existiendo un enclavamiento para evitar el funcionamiento en paralelo.

Caractersticas bsicas de GE2

Sn= 750 kVA; U = 400 231 Vf = 50 Hz (Ns= 1500 rpm); 2p = 2Xd= 11 % (reactancia inicial porcental del generador)Xo= 6,5 %; Rg = 0,07 XgConexin:Estrella; Rgimende neutro: TN SLongitud acometida GE (Lnea de alimentacin): LAG = 15 m.

Caractersticas bsicas de red MT

Caractersticas de transformadores de potencia

TR 1/2/7/8


ukT

= 6 %ukT= 1 %

ukT= 5,92 %

UNq = 25 kVSCC= 500 MVA; ( IkQ= 11547 A)Tcc= 0,5 s

XQ= 0,995 ZQRQ = 0,1 XQ

Referencias:- Anexo IV.2.1.1.- Memoria 1.1.1; 1.1.5.3- Anexo III.2- Planos: 1.P.02: 1.P.03; 2.E.01

Referencias:- Anexo IV.2.1.1.- Memoria 1.6.5- Planos: 1.P.02: 1.P.03; 2.E.01; 2.PE.03.


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16

Caractersticas de lneas de alimentacin

Longitud acometida GE 2 (Lnea de alimentacin): LAG (LA2) = 15 m.

Longitud acometida TR 7 (Lnea de alimentacin): LAT (LA1) = 10 m.

Se utilizarn blindos-barras (canals) compactos.


Se realizar los clculos del GE 2 y su acometida (Lnea de alimentaci L AG), del TR 7 y su acometida Lneade alimentacin LAT) y el clculo del embarrado correspondiente al Cuadro General de Distribucin(CGDBT-5).

2.1.1.1. Clculo general GE

Intensidad nominal del generador

AkV

kVA

U

SI

NG

NGNG 1140

38,03

750

3 ; 1083 A (400 V)

Reactancia del generador

02346,0750,0

)4,0(11,0

%100

(%) 22""'MVA

kV

S

UxXX

NG

NGddG

Siendo "dx = Reactancia inicial (reactancia subtransitoria), en

La resistencia del generador ser:

001642,002346,007,007,0 ""

dG XR

La impedancia del generador ser:

02352,0001642,002346,0 22'GZ

Corriente alterna inicial mxima de cortocircuito tripolar (En bornes del generador)

kAkV

Z

UcI

G

NpkG 33,9

02352,03

38,01

3

"3mx

Impulso de la corriente de cortocircuito

crestapkGpSG kAkAIxI 67,2333,928,12 "

3mx3mx

obteniendo de la expresin IV19 en funcin de Xgy RG 8,107,0

G

G

xR

Corriente de ruptura

kAkAII pkGpaG 5,533,959,0 "

3mx25,03mx

Atendiendo a la expresin IV.18 y tablas correspondientes segn VDE0102; 0,25= 0,59.


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17

sTI

I

NG

pkG 25,0,18,8"

3mx

para T = 0,15IaGmx3p= 6,30 kA= 0,675

Se eligen un tiempo de desconexin: T0,25s para respetar los escalones de selectividad implantadopara funcionamiento normal de las cargas de cuelga del CGD.Se puede aplicar el concepto de televalidacin de los ajustes predefinidos (con mdulos Sepam 2000 similar) en el momento de la conmutacin de fuentes.

Grficas relacionadas

Segn Norma VDE 0102

- Grfica IV.1

- Grfica IV.2


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18

Esquema Red, TR7, GE2 y CGDBT-5 (CT 5)

Fifura 2.1.1

2.1.2. CLCULO ACOMETIDA GE

Se elige una lnea de alimentacin (LAG) de Blindocompacto BC:LAG = 15 m

In= 1600 A Ve = 1000 V; Tensin de servicio: 400-231 V. A 20 C

R = 0,028 m/m ; R(145 C)= 0,042 m/m

X = 0,015 m/m

Ik3= 60 kA (1 s); CEI 439-1Energa especfica pasante = 3600 (kA)2s

Is = Ip3 125 kA SF= SN= 780 mm

2

SPE= 780 mm2 mnimo (en la cubierta de los blindos).

Se calcular la corriente mxima de cortocircuito tripolar en el punto G.

Se calcular las corrientes de choque y ruptura.

Se calcular la cdt en la lnea de acometida del GE-2 (Lnea de alimentacin del GE a CGDBT-5).

Mediante la tabla siguiente se establecer toda la secuencia de clculo:


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19

2.1.2.1. Secuencia de clculo:


SN=750 kVAUN= 400-230 V

Conex. Estrella-TN-S NG

NGddG

S

UxXX

%100

(%) 2""' 23,52

x"d =11% 02352,0001642,002346,0 22'GZ 23,46Grupo Electrgeno (GE-2)

"" 07,0 dG XR 1,642Intensidad mominal

AkV

kVA

U

SI

NG

NGNG 1140

38,03

750

3

1083 A (400V)

02352,03

38,01

3

"3mx

kV

Z

UcI

G

N

pkG9,33 kA 23,52Corrientes de cortocircuito

en punto G (borbes GE)

=1,80,25= 0,59

Coriente inicial de cortocircuito (de choque):

crestapkGpSG kAIxI 67,232 "

3mx3mx Corriente de ruptura:

kAII pkGpaG 5,5 "

3mx25,03mx

Lnea de alimentacin aCGD (LA2)

(Acometida del GE-2)

LA2 = 15 m RLA1= 0,028m/m (20 C)RLA1= 0,042 m/m (145 C)XLA10,015 m/m

0,63 0.22 0,669

Impedancia resultante:ZG

ZG: Impedancia para unc.c. en G

n

i

ixX1

;Idem para R. 2,272 23,68 23,784

IaG'=5,35 kA (= 0,58)Corriente de c.c.(tripolarmxima) en G (IKG)

Observacin:Las corrientes de c.c. novaran significativamentecon relacin al punto G.

'

.'

.3.

G

N

tGkZ

UCI =9,22 kA

ISG = 22,55 kA (cresta) (= 1,73)

(Tabla 2.1.1)

2.1.2.2. Conductores y canalizacin

Caractersticas bsicas de Blindocompacto BC:

In = 1600 A Ve = 1000 V; tensin de servicio: 400-231 V. A 20 C

R = 0,028 m/m; R(145 C)= 0,042 m/m

X = 0,015 m/m; esta rectancia es bastante baja. Ik3= IS= 60 kA (1 s); CEI 439-1Energa especfica pasante = 3600 (kA)

2s

I2.t = C.S2, pudiendose determinar el parmetro C.

Energa especfica pasante (ta = 30 C): I2.t = 3645 kA2 s, 190 kA (100 ms). Son valores bastante

aceptables!:La energia especfica que deja pasar el interruptor automtico es menor que la capacidadcorrespondiente a los blindos; o sea es procedente (ver apartado de ajustes).

Ip3 = 125 kA CRESTA. SF= SN= 780 mm

2 (Cu) De c. de proteccin PE hace la envolvente metlica (ac. zincado) de los blindos [(SPE)equ.=780 mm

2 Cu]

Grado de proteccin IP 66. Mximo esfuerzo electrodinmico: Ver Anexo VIII. Normas: CEI 439-1/2, UNE 20 058, DIN VDE 0110/75, NEMA 1-72.


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20

2.1.2.3. Eleccin del interruptor automtico 52/CT5-CGD IG2

Caractersticas principales: Interruptor tripolar extraible In= 1600 A, ICU = 40 kA, Icm= 84 kA (valorde creta), Ue= 690 V (tensin asignada de empleo), f = 50-60 Hz, aislamiento:V1=1000 V, V2=12kV.

Normas: CEI EN 60947-2; IEC 947-2, 1000.


ABB Metron, sa:

Denominacin: Sace Emax E2B16



Siemens; Merlin gerin, o similares.

2.1.2.4. Ajustes de las protecciones

Del interruptor automtico


I2 t: ON (k = ---) Curva C: t1 =12 s a 6I1

S: Selectiva contra cortocircuitos I2 = 2 x 1140 A = 2280 A I2 t: ON (k = ---) Curva C: t2 =0.25 s a 8In


G: (Ground): contra defecto a tierra I4 = 0.2 x 1140 A = 228 A I2 t: ON (k = ---)

Curva B: t2 =200 ms a 2,25 I4.Observacin: Los ajustes de los interruptores aguas abajo se tendran que hacer mediante la tcnica detelevalidacin.

De protecciones genricas del GE

El interruptor automtico (disyuntor), tambin disparar debido a las protecciones genricas del GE. Algunasprotecciones, aparte de abrir el disyuntor, pararn el moto-generador.

Algunas de las protecciones interacionadas sern:

Se utilizar un cuadro gama AUT-MP10 de Electra Molins, o similar: fallo de red, arranque yparo automtico por seal a distancia. Insonorizacin grupo.

El cuadro AUT-MP10E incluir las siguientes protecciones que cuando acten desconectarn lacarga y pararn el grupo electrgeno: Baja presin de aceite / Alta temperatura del lquido


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21

refrigerante / Sobrevelocidad y baja velocidad del motor diesel / Tensin del grupo fuera delmites / Sobreintensidad del alternador con deteccin electrnica / Cortocircuito en las lneas delconsumo con deteccin electrnica / Bloqueo al fallar el arranque del motor diesel

Incluir asimismo las siguientes alternativas preventivas: Avera del alternador de carga debateras / Avera del cargador electrnico de bateras / Baja y alta tesin de bateras / Bajo nivelde gasleo.

Todas las protecciones y alarmas preventivas se sealizarn en un display de fcil lectura. Funciones incluidas: Deteccin trifsica de fallo de red por tensin mnima (- 20 % Un, 120

ms), mxima (+ 15 % Un, 120 ms y por desequilibrio entre fases (50 %) / Temporizacin paraimpedir el arranque en caso de microcortes (200 ms) / Temporizacin de conexin de la carga algrupo (/ Temporizacin de estabilizacin de la red al regreso de la misma / Temporizacin delciclo de paro para bajar la temperatura del motor antes del paro (10 s).

Las temporizaciones se visualizarn en el display que indica los segundos pendientes hasta llegara cero. El display indicar asimismo los distintos estados por los que pasar el grupo electrgeno

Posibilidad como opcional de comunicacin con ordenador PC o compatible.

Cuadro de conmutacin de 1600A, con conmutador de control de tres posiciones: Automtico/Red/ Grupo.[Consultar hojas de especificaciones de suministrador].

2.1.2.5. C.d.t. para demanda nominal

)sencos(3 LALAAnLA xrLIe = [V]

siendo:

rAL = 1/ k Sk = 56 (Cu)SF= SN= 780 mm

2; (SPE)equ.= 780 mm2 Cu mnimo

LAG=15 mUn =380 VIn = 1140 AxLAG = 0.015 m/m.

e = 0,81 V; 0,213 %; para cos= 0,8

e = 0,67 V; 0,176 %; para cos= 1

Dichas cdt se corresponden con las proporcionadas por el suministrador de los blindos.

2.1.3. CLCULO BARRAS CGDBT-5

Se plantean dos posibilidades:

a) Las dos fuente del CT-5; es decir TR-7 y GE-2 no trabajan en paralelo, pues el GE sera ungrupo de apoyo o emergencia, con enclavamiento entre ambas. Este es el caso que se proyecta.

b) Las dos fuentes pueden conectarse en paralelo, mediante un equipo sincronizador. Se plantea decara a una posibilidad de futuro.


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22

2.1.3.1 Clculo TR-7 y lnea LA1

Puesto que la lnea de acometida o alimentacin (LA1) de trafos a sus respectivas barras de los CGD sonidnticas para todos los transformadores de la misma potencia, los resultados para el TR-7 y LA1 segn elclculo en apartado IV.2.1.3, sern:



.sec0

2.3 U

SI nTn = 2310A

6

5,92

Transformador

ukT= 6 %ukT= 1 %

ukT= 5,92 % nT

O

kTTS

UpuuZ

.sec2

).(

(de forma similar para lascompontes) 1

Impedancia resultante(Resultante)


'' 1,035 6,27 6,355

Lnea de acometida aCGD (LA1)

LA1 = 10 mBlindocompacto BC deIbrica BD (Canals)

SF = SN=1560 mm2 Cu

In= 3000 A


Nota: la resistencia es en ca( alores proporcionados por fabric.)

0,225 0.08 0,239

Impedancia resultante(Resultante)

ZT: Impedancia para unc.c. en C (CGD) 1,26 6,35 6,47

IaT' =35,69 kACorriente de c.c.(tripolarmxima) en T (IkT) Cortocircuito a la salida del

interruptor general.'

.sec'

'.3.

T

N

tTkZ

UCI =35,69kA

IST = 78,24 kA (cresta)

Tabla IV. 2.1.3.1

El interruptor automtico 52/CT.5-IG1 ser semejente a los 52/CT.1/2/6, as como el ajuste de lasprotecciones.


Referencia: 2.1.2.2(Normas: CEI EN 60947-2; IEC 947-2, 1000)

Las cdt, para valores nominales, sern las mismas para las acometidas de referencia.

2.1.3.2. Clculo barras CGDBT-5 segn planteamiento (a

En este CT el aporte de la corriente de cortocircuito debido a los motores de induccin (asncronos) ser nosignificativa pues se cumple:

IkM 0,01 Ik (CEI 21240: 1997 apartado 7.3) (IV.20)

Se dimensionarn las barras atendiendo los valores ms grandes de sobrecorriente, correspondindose estos

en modalidad de servicio normal; es decir, cuando la energa se suministra a travs del TR. Se considera que


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23

la impedancia de las propias barras del CGD, al ser relativamente pequea para la solucin que se plantea, esdespreciable con relacin al resto de las impedancias.

Se elige, por tanto, la solucin siguiente:

Carpintera metlica: armarios y accesorios

Mdulos de chapa de acero de 2,5 mm de espesor, con dimensiones: W = 1, H = 2,1, D = 0,9,ensamblados entre s mediante tornillera. Grado de proteccin IP-40.

- Tensin nominal: 400/230 V- Tensin asignada 660 V, 50 Hz- Embarrados: 3F+N+CP

IN= 3000 A It(1s) = 80 kA Icresta = 176 kA Sinptico en armario: tiras de aluminio de 7 x 7 mm Bornes de conexin 2,5 mm2 mnimo.

As pues, los valores de corrientes y sobrecorrientes reflejados en tabla IV.2.1.3.1, sern vlidos para lasbarras del CGD.

Disyuntores de salida de CGD(Interruptores A. de distribucin)

Todos los interruptores automticos de salida de CGD a subcuadros [paneles locales (PL S)], dispondrncomo mnimo con las caractersticas siguientes:

Caractersticas principales: Interruptor tripolar extraible In(segn demanda de clculo), Ia = 40 kA, Is= 84 kA (valor de creta), Ue= 690 V (tensin asignada de empleo), f = 50-60 Hz, aislamiento:V 1=1000 V, V2=12 kV.

Normas: CEI EN 60947-2; IEC 947-2, 1000.


ABB Metron, SA:

Denominacin: Sace Emax o Isomax


Carro extraible con puesta a tierra en posicin extraible Rel de sobreintensidad computerizado modelo PR112/PD (LSIG)

TI exterior para neutro. Siemens, Merlin Gerin, Terasaki, Isodel, Westinghouse o similares.

2.1.3.3. Clculo barras CGDBT-5 segn planteamiento (b

Ante la posibilidad de que en el futuro trabajen en paralelo el TR-7 y el GE-2, se realizarn los clculoscorrespondiente a esta opcin. Dicha posibilidad implicara un sincronizador automtico (amplitud,frecuencia, desfase de la tensin) y un regulador de tensin del GE con ciertas prestaciones.

Se tendr el aporte de las corrientes de servicio y de cortocircuito debidas a las fuentes del TR-7 y GE-2; sinaportar corriente de cortocircuito los motores, pues se sigue cumpliendo la expresin IV.20.


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24

Corriente nominal y sobrecorrientes en barras B5

Corriente nominal

INB7= INT+ ING(2310 + 1140)A = 3450 A

Corriente alterna inicial de cortocircuito kAkAIII pkTpkGpk 76,4469,3507,93mx'

"3mx'

"3mx

Se cumple '"

' kTkT II (cortocircuito alegado del generador)

Impulso de la corriente de cortocircuito (corriente de choque)

ISmx3p= ISTmx3p + "

3mx pSGI = (78,24 + 14,75) kA = 92,99 kA

Corriente alterna de ruptura

Iamx3p = IaTmx3p+ IaGmx3p= (35,69 + 5,35) kA = 41,04 kA

Tambin se poda plantear bajo el procedimiento de impedancia en paralelo:

Impedancia de las fuentes:

mmjZT 78,7847,635,626,1''

'

mmjZG 52,8419,24)69,23272,2('

La impedancia equivalente en paralelo ser:

7BZ ZT//ZG= 5,1279,9 m

As pues la corriente alterna inicial de cortocircuito en barras (B 5), ser:

AZ

UCtI

B

NkB 76,44

3

7

"7

IkT IkG

ZT ZG ZB7

I " 7KB I"

7KB

CGD- B5 CGD- B5

3

ntUC


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25



- Tensin nominal: 400/230 V

- Tensin asignada 660 V, 50 Hz- Embarrados: 3F+N+CP IN= 3500 A It(1s) = 120 kA Icresta = 264 kA Sinptico en armario: tiras de aluminio de 7 x 7 mm Bornes de conexin 2,5 mm2 mnimo.

As pues, los valores de corrientes y sobrecorrientes reflejados en tabla IV.2.1.3.1, sern vlidos para lasbarras del CGD.Observacin: Para IN= 3500 A la Ik3que le corresponde no suele ser ms baja de 120 kA.

Disyuntores de salida de CGD(Interruptore A. de distribucin)Todos los interruptores automticos de salida de CGD a subcuadros [paneles locales (PL S)], dispondrncomo mnimo con las caractersticas siguientes:

Caractersticas principales: Interruptor tripolar extraible In(segn demanda de clculo), Ia = 50 kA, Is= 105 kA (valor de creta), Ue= 690 V (tensin asignada de empleo), f = 50-60 Hz, aislamiento:V1=1000 V, V2=12 kV.

Normas: CEI EN 60947-2; IEC 947-2, 1000.


ABB Metron, SA:



Carro extraible con puesta a tierra en posicin extrabble Rel de sobreintensidad computerizado modelo PR112/PD (LSIG) TI exterior para neutro.

Siemens, Merlin Gerin, Terasaki, Isodel, Westinghouseo similares.


26/79



26

IV.2.2. CT 3/4(2 x 1000 kVA)

2.2. Planteaminto A: CT (2 x 1000 kVA) sin GE de apoyo

CT 4: 2 x 1000 kVA de potencia de TRS + GE de 750 kVA

2.2. CT 3: 2 x 1000 kVA de potencia de TRS

sin GE de 750 kVA.a) Planteamiento Sk (ZkQ 0) lado AT trafosb) Sken lado AT trafos (en anillo MT general)SkQ (potencia de cortocircuito de red)c) Teniendo en cuenta la impedancia del anillo de MT y la de la acometida del abonadoNo se atender


a), b):

Los Transformadores n 3 (TR-3) y el no4 (TR-4), pueden trabajar de dos maneras, atendiendo elacoplamiento a barras del CGD:

De forma independiente sin acoplar a barra comn, significando que el interruptor de interconexin o

acoplamiento, 52/IC, permanecer abierto.

En paralelo, significando que el interruptor de interconexin, 52/IC, permanecer cerrado.

Referencias: Plano 3.E.01.03.

Esquema de Red; TR-3, TR-4 y CGDBT-3 (CT3)

Figura IV.2.2.1


27/79



27


Los transformadores TR-3 y TR-2 son idnticos, y tambin lo sern las lneas de alimentacin LA1y LA2.

Para la red se cumple:

AU

SInQ

kQkQ 11547.3""

(Valor mximo de c.c. en la acometida de la Cia. Para MT); este no se reducir

significativamente a travs del anillo, debido a las pequeas impedancias y longitudes de los tramos.Valoresque se desprecian, en este planteamiento, para el clculo de cortocircuitos en BT.ZQ: Impedancia de secuencia directa referida el lado de MT.

UNq = 25 kVIkQ= 11547 A

XQ= 0,995 ZQRQ = 0,1 XQ m

I

UCZ

kQ

nQ

tQ 1375".3

).1,1(

2.2.1.1. Clculo del TR-3 o TR-4 y LA correspondientes

Tabla IV.2.2.1.1.R X ZEquipo elctrico Datos Clculosm m m

UNq = 25 kVIkQ= 11547 A

kQ

nQ

tQI

UCZ

".3).1,1(

1375




2

.

.sec )(

Npri

N

Q

Q

U

U

Z

Z 0.035 0,35 0,352

SnT =1000 kVA

25 kV/400-231 VConexin: Dyn11.sec0

2 .3 U

S

I nT

n = 1443 A

In2 = 1519 A (380 V)

9,6

9,472

Transformador

ukT= 6 %urT = 1 %

uxT= 5,92 % nT

O

kTTS

UpuuZ

.sec2

).(

(de forma similar para lascompontes) 1,6

Impedancia resultanteZT


''22 XRZ

1,635 9,822 9,957

IaT =23,21 kA (= 1)Corriente de c.c.(tripolarmxima) en T (IkT)

Ct= 1, BT (UNE 21240)

..).(.3 upccn

n

k U

SI

T

O

tTk

Z

UCI

'.3

. .sec =23,21 kA

(25,31 kA)IST = 51,20 kA (cresta) (= 1,56)


LA = 10 m

Bindosbarras de CiamaPEC-1750


0,369 0.427 0,564

Impedancia resultante:ZT

ZT: Impedancia para unc.c. en C (CGD)

n

i

ixX1

;Idem para R. 2,004 10,249 10,44

IaT' =22,12 kA (= 1)Corriente de c.c.(tripolarmxima) en T (IKT)


'

.sec'

'.3.

T

N

tkTZ

UCI =22,12 kA

IST = 48,49 kA (cresta) (= 1,55)


28/79



28

Lneas de alimentacin LA1o LA2

Caractersticas bsicas de Blindosbarras compactos elegidos de Ciama PEC 1750 son:

In = 1750 A Ve = 1000 V A 20 C

R = 0,0246 m/m X = 0,0427 m/m; esta rectancia es bastante baja.

Ik3= 60 kA (para tiempo de desconexin del disyuntor de 1s); I2.t = C.S2, pudindose determinar el

parmetro C.Energa especfica pasante : I2.t = 3645 kA2 s, 190 kA (100 ms). La energia especfica que deja pasarel interruptor automtico es menor que la capacidad correspondiente a los blindos; o sea es procedente.

Ip3 = 132 kA CRESTA.

SF= SN= 712 mm2 (Cu)

De conductor de proteccin PE hace la envolvente metlica (acero zincado) de los blindos Grado de proteccin IP 66. Mximo esfuerzo electrodinmico: Ver Anexo VIII Normas: CEI 439-1/2, UNE 20 058, DIN VDE 0110/75, NEMA 1-72.

Observacin: Los Blindosbarras de Schneider-Himel (canals) ofrecen prestaciones semejantes

Eleccin del interruptor automtico 52/CT3-CGD IG1/ o IG2


Normas: CEI EN 60947-2; IEC 947-2, 1000.


ABB Metron, SA:

Denominacin: Sace Emax E2N20


Carro extraible con puesta a tierra en posicin extraible Rel de sobreintensidad computerizado modelo PR112/PD (LSIG)

TI exterior para neutro. Siemens, Merlin Gerin, Terasaki, Isodel, Westinghouse o similares.

Ajustes de las protecciones

Del interruptor automtico (IG1 o IG2)


I2 t: ON (k = ---) Curva C: t1 =12 s a 6 I1

S: Selectiva contra cortocircuitos I2 = 4 x 1519 A = 6076 A


29/79



29

I2 t: ON (k = ---) Curva C: t2 =0.25 s a 8In


G: (Ground): contra defecto a tierra I4 = 0.2 x 1519 A = 303,8 A I2 t: ON (k = ---) Curva B: t2 =200 ms a 2,25 I4.

C.d.t. para demanda nominal

)sencos(3 LALAAnLA xrLIe [V]

siendo:

rAL = 1/ k Sk = 56 (Cu)SF= SN= 712 mm

2; (SPE)equ.= 780 mm2 Cu mnimo

LAG=15 mUn =380 VIn = 1519 AxLAG = 0.0427 m/m.

e = 1,2 V; 0,316 %; para cos= 0,8

e = 0,65 V; 0,174 %; para cos= 1


Observaciones:

Las lneas de alimentacin conviene sobredimensionarlas debido principalmente a suimportancia de respecto a la cdt.

Estos blindos tienen una reactancia ms elevada los de Ibrica BD, de aqu susignificativa variacin de la cdt con el fdp.


2.2.1.2. Clculo barras del CGD-3

Cuando los dos transformadores trabajan sin acoplar, las barras BN3-1 y BN3-2 tendran caractersticassemejantes a las lneas de alimentacin, pero debido a que tambin trabajarn acoplados (en paralelo), laeleccin de las barras ser una vez realizado el clculo del siguiente apartado 2.2.2.


30/79



30

2.2.2.DIMENSIONADO GENRICO DEL CGD-3

Se considera que los dos transformadores TR-3 y TR-4 trabajan en paralelo, significando que el interruptorde interconexin, 52/IC, permanecer cerrado.

2.2.2.1. Secuencia de clculo

Tabla IV.2.2.2.1.R X ZEquipo elctrico Datos Clculosm m m

UNq = 25 kVIkQ= 11547 A

kQ

nQ

tQI

UCZ

".3).1,1(

1375




2

.

.sec )(

Npri

N

Q

Q

U

U

Z

Z 0.035 0,350 0,352

SnT =1000 kVA

25 kV/400-231 VConexin: Dyn11

.sec0

2.3 U

SI nTn = 1443 A

In2 = 1519 A (380 V)

9,606

9,472

1 Transformador

ZT

ukT= 6 %urT = 1 %

uxT= 5,92 % nT

O

kTTS

UpuuZ

.sec2

).(

(de forma similar para lascompontes) 1,6

Lneas de acometida aCGD (LA1 o LA2)

ZLA

LA = 10 m

Bindosbarras de CiamaPEC-1750


0,369 0.427 0,564

Impedancia resultante:

ZT-LA=ZT +ZLA

TR3 + LA1

oTR4 + LA2 n

iixX 1 ;Idem para R. 1,969 9,899 10,092

Impedancia resultante:Z(T-LA)1//Z(T-LA)2 Ramas en paralelo

n

i ixX

1

11;Idem para R 0,9845 4,9495 5,046

Impedancia resultante:(Z(T-LA)1//Z(T-LA)2)) +ZQ Circuito equivalente en

Barras B3;Ze-B3

Redes mixtas 1,0195 5,299 5,397

IaB3= 42,79 kA (= 1)Corriente de c.c.(tripolarmxima) en B3 (IKB3)Barras B3


3

.sec3

.3.

Be

N

tkBZ

UCI

=42,79 kAISB3= 94,40 kA (cresta) (= 1,56)

Intensidad de servicio nominal en B3 2 x 1443 A = 2886 A (400 V)

2 x 1519 A = 3038 A (380 V)

- La corriente de cortocircuito ms elevada en barras B3, tendra lugar en el caso que se consideraraSQ , y ZLA 0; obteniendose:

)(puccT

nTkT

u

II = 25,31 kA

Para los dos transformadores en paralelo:

IkB3 = 2 x 25,31 = 50,62 kA.


31/79



31

2.2.2.2. Soluciones adoptadas

Repasando las soluciones adoptadas en el apartado 2.2.2.1 se tendr:

Lneas de alimentacin LA1o LA2

Se mantiene la misma solucin.

Eleccin del interruptor automtico 52/CT3-CGD IG1/ o IG2

Se mantiene, aunque hubiera sido suficiente con Icu= 40 kA (> 22,12 kA previstos); o sea con unE2B16. La justificacin es poltica de empresa de sobredimensionar y de posibilidad futura de instalarotra fuente en paralelo (GE)

Caractersticas principales: Interruptor tripolar extraible In= 2000 A, Icu = 65 kA, Icm= 143 kA (valorde creta), Ue= 690 V (tensin asignada de empleo), f = 50-60 Hz, aislamiento:V1=1000 V, V2=12kV.


ABB Metron, SA:

Denominacin: Sace Emax E2N20Solucin segn clculo: E2B16 (In= 1600 A, Icu = 40 kA, Icm= 84 kA).

Ajuste de protecciones del interruptor automtico 52/CT3-CGD IG1/ o IG2

Se mantienen las mismas del apartado 2.2.2.1.Tipo de curvas: B.

CGDBT-3



- Tensin nominal: 400/230 V- Tensin asignada 660 V, 50 Hz- Embarrados: 3F+N+CP IN= 3500 A It(1s) = 120 kA Icresta = 264 kA Sinptico en armario: tiras de aluminio de 7 x 7 mm Bornes de conexin 2,5 mm2 mnimo.

As pues, los valores de corrientes y sobrecorrientes reflejados en tabla IV.2.1.3.1, sern vlidos paralas barras del CGD.Observacin: Para IN= 3500 A la Ik3que le corresponde no suele ser ms baja de 120 kA.

Disyuntores de salida de CGD(Interruptores A. de distribucin)

Todos los interruptores automticos de salida de CGD a subcuadros [paneles locales (PLS)],dispondrn como mnimo con las caractersticas siguientes:


32/79



32

Segn clculo las diferentes magnitudes debern ser mayor o igual a: Icu = 42,78 kA; Icm = 94,4 kA

Se decide que las caractersticas reunan como mnimo: Interruptor tripolar extraible I n (segndemanda de clculo), Ia= 50 kA, Is = 105 kA (valor de creta), Ue= 690 V (tensin asignada deempleo), f = 50-60 Hz, aislamiento:V1 =1000 V, V2=12 kV.

Normas: CEI EN 60947-2; IEC 947-2, 1000.


ABB Metron, SA:




Siemens, Merlin Gerin, Terasaki, Isodel, Westinghouseo similares.

Aparellaje e instrumentacin

Para cada CGD de BT correspondiente a los diversos CT S se indicarn las diferentes caractersticas.

Referencias:

Memoria, apartados 1.6.6.1/ 6 Planos:

- 3.E.01.05/06

- 3.E.02.xx- 1.P.08.


33/79



33

2.2. Planteaminto B: CT (2 x 1000 kVA) con GE de apoyo

CT 3: 2 x 1000 kVA de potencia de TRS sin GE de 750 kVA.

2.2. CT 4: 2 x 1000 kVA de potencia de TRS + GE de 750 kVA

a) Planteamiento Sk (ZkQ 0) lado AT trafosb) Sken lado AT trafos (en anillo MT general)SkQ (potencia de cortocircuito de red)c) Teniendo en cuenta la impedancia del anillo de MT y la de la acometida del abonadoNo se atender


a), b):

Los dos Transformadores TR-5 y TR-6, y el GE-1 pueden trabajar de varias maneras, atendiendo elacoplamiento a barras del CGD-4:

I. Las dos barras BN4-1 y BN4-2 del CGD independientes; interruptor de acoplamiento abierto(52/IC):

I.1. Los dos transformadores independientes y GE sin acoplar a BN4-1. Caso similar estudiado en elapartado 2.2.1.1.

I.2. Los dos transformadores independientes y GE acoplado a BN4-1. Puede ocurrir que:1. GE-1 no trabaje en paralelo con TR-5. GE de emergencia o apoyo. (casos sim. ya estudiados)2. GE-1 trabaje en paralelo con TR-5. Se requiere un sincronizador.Ser una posibilidad de futuro.

II. Las dos barras interconectadas; interruptor de acoplamiento cerrado:

II.1. Los dos transformadores en paralelo y GE sin acoplar a BN4-1. 52/IC cerrado y 52/IG3 abierto.Ser el caso de estudio para el dimensionado ms elevado.

II.2. Las tres fuentes en paralelo.Ser tambin una posibilidad de futuro.

Referencias: Plano 3.E.01.04

El planteaminento II.2 se descarta pues las corrientes de cortocircuito para las tres lneas de alimentacinaumentaran; siendo para cada lnea la suma de las otras dos, y funcionalmente no lo exige el servicio.

Segn el descarte del prrafo anterior, el planteamiento que proporcionara las corrientes de c.c. mselevadas en B3, es el II.1 (Los dos transformadores en paralelo y GE sin acoplar a BN4-1)

Seguidamente se estudiar una de las posibilidades de futuro: I.1.2; GE-1 trabaje en paralelo con TR-5 (Serequiere un sincronizador). Se calcularn las corrientes de c.c. aunque el dimensionado queda ya establecidosegn:

- GE-1 y LAcorrespondiente, por similitud con GE-2 y su L A.: Apartado 2.2.1.1.- Los dos transformadores en paralelo y GE sin acoplar a BN4-1: Apartado 2.2.2.


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34

Esquema de Red; TR-5, TR-5, GE-1 y CGDBT-4 (CT4)

Figura IV.2.2


2.2.1.1. Secuencia de clculo : GE-1 en paralelo con TR-5(con sincronizador de acople)

Tabla 2.2.1R X ZEquipo elctrico Datos Clculosm m m

Impedancia resultante:ZG

ZG: Impedancia para unc.c. en G

n

i

ixX1

;Idem para R. 2,272 23,68 23,784

Red de alimentacinValores referidos al lado de

BT


2

.

.sec )(

Npri

N

Q

Q

U

U

Z

Z 0.035 0,350 0,352

Transformador TR-5ukT= 6 %urT = 1 %

SnT =1000 kVA25 kV/400-231 V

nT

O

kTTS

UpuuZ

.sec2

).( 1,6 9,472 9,606

Impedancia resultante:ZT-LQ=ZT +ZLA

TR5 + LQ1,635 9,822 9,957

Impedancia resultante:Z(T-LQ//ZG Ramas en paralelo

n

i ixX

1

11;Idem para R 1,011 6,949 7,02381,7

IaB4-1= 27,47 kA ( 0,84)Corriente de c.c.(tripolarmxima) en B4 (IKB4)Barras B4-1


14

.sec14

.3."

Be

N

tkBZ

UCI =32,88kA

o IkB3=IkT'+IkG'

IsB4-1= 75,79 kA (cresta) (= 1,63)


35/79



35

IV.3. CLCULO DE LAS DISTRIBUCIONES

3.1. CT1

3.2. CT2

3.2.1.GENERALIDADES

Para todos los planteamientos los clculos se realizarn teniendo en cuenta las sobreintensidades(sobrecargas y cortocircuitos)

Planos de referencia: Emplazamiento factora y recorrido lnea de MT [plano 1.P.02] Recorrido anillo MT [plano 1.P.03 ] Esquema unifilar real CT2 [plano 1.P.09] Esquema de distribucin general CT2 [planos 3.E.01.02/02]

ENSAYO 1:CON C0RTOCIRCUITOS

3.2.2. FORMULARIO Y CLCULO GENERAL

3.2.2.1. Frmulas

Se emplearn las siguientes:- Sistema Trifsico

I = Pc / 1,732 x U x Cos x R = [A]e = (L x Pc / k x U x n x S x R) + (L x Pc x Xu x Sen/ 1000 x U x n x R x Cos) = [V]

- Sistema Monofsico:I = Pc / U x Cosx R = amp (A)e = (2 x L x Pc / k x U x n x S x R) + (2 x L x Pc x Xu x Sen/ 1000 x U x n x R x Cos) = [V]

En donde:Pc = Potencia de Clculo en Watios.

L = Longitud de Clculo en metros.e = Cada de tensin en Voltios.K = Conductividad. Cobre 56. Aluminio 35.I = Intensidad en Amperios.U = Tensin de Servicio en Voltios (Tirnica Monofsica).S = Seccin del conductor en mm.Cos= Coseno de fi. Factor de potencia.R = Rendimiento. (Para lneas motor).n = N de conductores por fase.Xu = Reactancia por unidad de longitud en m/m.

3.2.2.2. Demanda de potenciasA continuacin vamos a exponer y detallar la demanda de potencias de fuerza motriz y de alumbrado.

PL 10 350660 WPL 11 198720 WPL 12 226232 WPL 13 213088 WPL 14 230000 WPL15 180000 W

TOTAL.... 1398700 W


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36

3.2.2.3. Clculo de la acometida o lnea de alimentacin

- Tensin de servicio: 380 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (Blindos -barras)-Longitud: 10 m; Cos: 0.85; Xu(m/m): 0.01;- Potencia a instalar: 1398700 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 034 y MIE BT 032):

198720x1.25+823474.75=1071874.75 W.(Coef. de Simult.: 0.66 )

I=1071874.75/1,732x380x0.85=1915.99 A.Se eligen conductores Unipolares en barras agrupadas de 3x1586/1192mmCuUnipolaresI.A. a 40C (FcT=1) 3000 A. barras blindadas; neutro: 2500 A.

Cada de tensin:e (parcial)=(10x1071874.75/56x380x1586)+(10x1071874.75x0.01x0.53/1000x380x1x0.85)=0.49V=0.13%e (total)=0.13% ADMIS(3% MAX.); se reservar un 0.18 %.

Prot. Trmica:I. de Corte en Carga Int. 2500 A.

3.2.3. CUADRO GENERAL DE DISTRIBUCIN (CGD) Y CORTOCIRCUITOS VARIOS

3.2.3.1 Clculo de la corriente de cortocircuito en barras (I kB)

Premisas

- Cortocircuito simtrico (tripolar)

- Se tendr en cuenta el aporte de la corriente de cc de los motores asncronos, puesto que no secumple la expresin:

IkM 0,01 Ik (CEI 21240: 1997 apartado 7.3)

- Normas: HD (UNE 20 460IEC 364), CEI 909: 1988UNE 21 239 (Clculo de las corrientesde cortocircuito en sistemas trifsicos de ca.


37/79



37

Fig. 3.2.3.1 CT-2

Secuencia de clculoR X ZEquipo elctrico Datos Clculosm m m

Impedancia resultante ZT : Impedancia para unc.c. en T TQ ZZZT

'' 1,035 6,27 6,355


Ct= 1, BT (UNE 21240)

T

O

tTkZ

UCI

'.3. .sec =36,3 kA

(38,49 kA)

Lnea de acometida a

CGD (LA)

LA = 10 m

Bindocompacto BC

In= 3000 A

RLA= 0,015 m/m (20 C)

RLA= 0,022 m/m (145 C)XLA0,008 m/m0,225 0.08 0,239

Impedancia resultante ZC : Impedancia para unc.c. en C (CGD) 1,26 6,35 6,47

IaC35,69 kA 1; q1 (tdesc. pequeos, desde 50 ms)

Corriente de c.c.(tripolarmxima) en C (IkC) Cortocircuito a la salida del

interruptor general.C

N

tCkZ

UCI

'.3. .sec =35,69 kA

ISC = 78,24 kA (cresta)= 1,55

Impedancia resultante ZM :Impedancia de los

Motores asncronos

(Ver IV.19IV21)

4,76 47,6 47,8


38/79



38

Impedancia resultante ZB : ZB(Z en barras CGD)

ZB = ZC // ZM1 5,6 5,7

IaC38,46 kA 1; q1 (tdesc. pequeos, desde 50 ms)

Corriente de c.c.(tripolarmxima) en B (IkB) Cortocircuito en barras del

CGD

Se desprecia la Z de barras,

pues la longitud mxima esde 2,5+2,5 m, con z muybaja.

B

N

tkBZ

UCI

'.3. .sec =38,46kA

Siendo ZB : ZB = ZC // ZM

ISC = 81,58 kA (cresta)= 1,50

Tabla IV.3.2.3.1.

Los motores asncronosaportarn a la red una corriente de cortocircuito (de retorno) de unas 3 a 4veces su intensidad nominal (durante un tiempo de 1050 ms). Se aplicar un coeficiente desimultaneidad (Cs) sobre la potencia instalada de motores. As pues en este periodo de tiempo el motorasncrono se considerar un generador con una reactancia subtransitoria porcentual x d= 2025 %.

Se aplicarn las ecuaciones siguientes:

nM

nM

nM

aMkM

S

U

I

IZ

2

1

[] Segn CEI 909:1988 apartado 11.5.3.5 (IV.21)

nM

nMddkM

S

UupxXX

2

.).("" [] (IV.22)

ZkM XkM

.).(" upx

SS

d

nMkM ;

kM

nM

kM

S

UX

2

(IV.23)

Ia=qIk (IV.24)

nM

kMkM

U

SI

3 ; Corriente de c.c. aportada por los motores a la red. (IV.25)

- Potencia instalada de motores: 901600 W + 75000 W (cargas tomas de corriente) = 976600 W- La potencia instalada sera la potencia nominal de los motores (potencia til); en este planteamiento se considerar un

caso ideal de= 1, por tanto Pabsorbida= Ptil,y no se ha tenido en cuenta las impedancias de las acometidas (lneas demotores) para las corrientes de retorno de c.c. proprocionadas por los motores asncronos; las impedancias de las

acometidas con relacin a la de los motores suelen ser de un 3%.- Coef. de simultaneidad (CS) x Factor de utilizacin (fu) = 0,66 Potencia calculada: Pcal.= Cs fu Pinst.= 644556 W- x"d (promedio) = 25 %- cos=0.85 (promedio sin correccin del fdp) SnM= Pcal. /cos= 758301 VA

SkM= 758301 / 0,25 =3033205 VA

XkM = 3802 / 3033205 = 0,0476. Este valor se poda obtener directamente mediante la ecuacin IV.19; siendo IAm/

InM= 4 de promedio. Este valor puede ser hasta 8 para motores grandes en BT (unos 500 kW) IkM = 4608 A4,6 kA (IV.23). Esta sera la intensidad que se sumara a la calculada sin tener en cuenta el aporte de

los motores; siendo IkM el aporte ms desfavorable o mximo pues no se ha tenido en cuenta las impedancias de las

acometidas a motores

IkB = IkC+ IkM35,69 kA + 4,6 kA = 40,29 kA; ISB= 88,24 kA


39/79



39

Si RM =0,1 XkM ZkM= 0,00476 + j 0,0476 = 0,047884,29 Segn CEI 909, RM= 0,42XM, cosecuentemente RM= 0,922 ZM para grupo de motores baja tensin alimentados concables.

Los resultados variaran poco. ZB = ZC // ZM =0,00126 + j 0,00635//0,00476 + j 0,0476 = 0,001 + j 0,0056 = 5,779,4 m

Para otros clculos ver tabla de este apartado.

3.2.3.2. Clculo de la corriente de cortocircuito en salidas CGD (IkD): c.c. en D

Despreciando la impedancia de las barras del CGD, puesto que su longitud (horizontal) es de 2,5 m y z24/m, se obtendran en el cortocircuito en D (ver figura...) y homlogos los mismos resutados quepara el cortocircuito en B (barras); osea:

IaD37.5 kA 1; q1 (tdesc. pequeos, desde 50 ms)

Corriente de c.c.(tripolarmxima) en D (IkD) Cortocircuito en salidas del

CGD

Se desprecia la Z de barras,pues la longitud mxima esde 2,5+2,5 m, con z muybaja.

D

N

tkDZ

UCI

'.3. .sec =37,5kA

ZBZD = ZC // ZM-1g

Se tendr en cuenta un grupo demotores menos, los de la lnea deestudio; las variaciones sernpequenas.

IsD= 79,55 kA (cresta)

= 1,50

Tabla IV.3.2.3.2.

3.2.3.3. Clculo de la corriente de cortocircuito fin lnea de distribucin (IkD): c.c. en D

Segn se ha calculado en apartados anteriores el aporte de los motores asncronos a las diferentes lneasva desde 2,2 a 3 kA; En este supuesto cortocircuito en final de lnea de alimentacin al PL-10 (c.c. enD)se considera que retornan 2,2 kA, valor que se ha reducido al quedar sin retorno todos los motoresque cuelgan del PL-10.

Figura 3.2.3.3.


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40

Secuencia de clculo


Impedancia resultantepara c.c. en B

ZB : ZB(Z en barras CGD)

ZB = ZC // ZM1 5,6 5,7

IaC38,46 Ka 1; q1 (tdesc. pequeos, desde 50 ms)

(XQ


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41

IkE IkB1 0,25kA = 22,25 kA; ISE = 47,2 kA (cresta)

0,8 kA de corriente de cortocircuito aportada por los motores que cuelgan de PL 10.

3.2.3.5. Clculo de la corriente de cortocircuito en bornes de motor (en M1)

Secuencia de clculo


Impedancia resultantepara c.c. en D

GZD = ZD + ZLD1 3,865,29

9,92 10,6411,24

IaD' 21,7kA 1; q1 (tdesc. pequeos, desde 50 ms)

(XQ


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42

SkM= 758301 / 0,25 =3296961 VA

XkM= 3802 / 3033205 = 0,0438

IkM = 5009 A5 kA (IV.23). Esta sera la intensidad que se sumara a la calculada sin tener en

cuenta el aporte de los motores; siendo IkM el aporte ms desfavorable o mximo pues no se ha

tenido en cuenta las impedancias de las acometidas a motores

Replanteamos el clculo teniendo en cuenta la impedancia de la lnea motor de retorno hasta elpotencial cortocircuito. Haciendo un muestreo, por ejemplo sobre el motor M4 se calcular el %de la lnea de alimentacin al mismo con relacin a la impedancia de c.c. del motor:PM4 = 198720 W (PM4)absorbida = 209179 W (n=0,94)S =246093 VASk=984372 VA; x"d= 25%Xk= 0,147 Zk= 0,0147 + j 0,147 = 0,14884,29Longitud de la lnea motor hasta CGD = 56 m (S = 2x 95 mm2 Cu , unipolares)

R = 0,00526; X= 0,005

Z = 0,0072643,55Significa un 4,9 % de aumento de la impedancia del motor; 33 de R, y 3,4 % de X

Se haba obtenido una impedancia del conjunto de los motores

ZkM= 0,00438 + j 0,0438=0,04384,16

Aadiendo los porcentajes correspondientes a las impedancias de las lneas

ZkM +L = 0,00582 + j 0,0453=0,045682,67

ZB = ZC // ZM +L = 0,00126 + j 0,00635//0,00582 + j 0,0456 = 0,001 + j 0,0056 = 5,6779,3 m

- Segn el clculo que se aplic result ZB=5,777,4.

Por tanto, la corriente de cortocircuito aportada por los motores asncronos a las distribuciones oscila entre 2,2 3 kA,dependiendo de las diferentes lneas y tramos.Para otros clculos ver tabla de este apartado.

3.2.4. CLCULO DE LA LNEA: PL 10

-Tensin de servicio: 380 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (Al Aire)- Longitud: 48 m; Cos: 0.85; Su (m/m): 0.09;- Potencia a instalar: 350660 W.- Potencia de clculo: (SegnMIE BT 034 y MIE BT 032):

132480x1.25+135075=300675 W.(Coef. de Simult.: 0.75 )

I = 300675/1,732x380x0.85 = 537.46 A.Se eligen conductores Unipolares 2(3x150/95)+TTx95 mm CuDesignacin U.N.E. RV 0,6/1 kVI.ad. a 40C (FcT=0.8) 616 A. segnMIE BT 004 TABLA V [margen 15 %]

Cada de tensin:e (parcial) = (48x300675/56x380x2x150)+(48x300675x0.09x0.53/1000x380x2x0.85)=3.32 V.=0.87 %e (total) = 1.06%ADMIS. (3% MAX.).

Proteccin Trmica en Principio de LneaI. Aut./Tet. In.: 630 A. Trmico reg. Int.Reg.: 577 A. In : 630 A800 A


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43

Proteccin Trmica en Final de Lnea

I. Aut./Tet. In.: 630 A. Trmico reg. Int.Reg.: 577 A.Proteccin diferencial en Final de LneaRel y Transfor. Diferencial Sens.: 1000 mA.

3.2.5. CUADRO DE MANDO Y PROTECCIN COMPRESORES 1 (PL 10)

Demanda de potencias

A continuacin vamos a exponer y detallar la demanda de potencias de fuerza motriz y de alumbrado

motor compresor 1 132480 Wmotor compresor 2 132480 Wmoto compresor 3 73600 WPL 10-1 12100 W

TOTAL... 350660 W.

3.2.5.1. Clculo de la Lnea: motor compresor 1

- Tensin de servicio: 380 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (AL Aire)- Longitud: 30 m; Cos: 0.85; Xu(m/m): 0.1; R: 0.95- Potencia a instalar: 132480 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 034):

132480 x 1.25 = 165600 W.

I=165600/1,732x380x0.85x0.95=311.59 A.Se eligen conductores Unipolares 3x150/95+TTx95mmCu

Designacin U.N.E. VV 0,6/1kVI.ad. a 40C (FcT=1) 315 A. segn MIE BT 004 TABLA V

Cada de tensin:

e(parcial)=(30x165600/56x380x150x0.95)+(30x165600x0.1x0.53/1000x380x1x0.95x0.85)=2.49 V.=0.66 %e(total)=1.71% ADMIS (5% MAX.)

Prot. Trmica:

I. Aut./Tri. In.: 400 A. Trmico reg. Int.Reg.: 313 A.

3.2.5.2. Clculo de la Lnea: motor compresor 2

-Tensin de servicio: 380 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (Al Aire)- Longitud: 24 m; Cos: 0.85; Xu(m/m): 0.1; R: 0.95- Potencia a instalar: 132480 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 034):

132480 x 1.25 = 165600 W.

I=165600/1,732x380x0.85x0.95=311.59 A.Se eligen conductores Unipolares 3x150/95+TTx95mmCuDesignacin U.N.E. VV 0,6/1kV

I.ad. a 40C (FcT=1) 315 A. segn MIE BT 004 TABLA V.


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44

Cada de tensin:

e(parcial) = (24x165600/56x380x150x0.95)+(24x165600x0.1x0.53/1000x380x1x0.95x0.85) = 1.99 V.= 0.52%e (total)=1.58% ADMIS(5% MAX.)

Prot. Trmica:


3.2.5.3. Clculo de la Lnea: moto compresor 3

- Tensin de servicio: 380 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (AL Aire)- Longitud: 18 m; Cos: 0.85; Xu (m/m): 0.1; R: 0.95- Potencia a instalar: 73600 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 034):

73600x1.25 = 92000 W.

I=92000/1,732x380x0.85x0.95=173.11 A.Se eligen conductores Unipolares 3x70/35+TTx35mmCuDesignacin U.N.E. VV 0,6/1kVI.ad. a 40C (FcT=1) 185 A. segn MIE BT 004 TABLA V.

Cada de tensin:

e(parcial)=(18x92000/56x380x70x0.95)+(18x92000x0.1x0.53/1000x380x1x0.95x0.85)=1.45 V.=0.38 %e(total)=1.44%ADMIS. (5% MAX.).

Prot. Trmica:


3.2.5.4. Clculo de la Lnea: PL 10-1

- Tensin de servicio: 380 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (Aire Bajo Tubo)- Longitud: 15 m; Cos: 0.95; Xu (m/m): 0.1;- Potencia a instalar: 12100 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 032):

12726 W.(Coef. de Simult.: 0.7 )

I = 12726/1,732x380x0.95 = 20.35 A.Se eligen conductores Tetrapolares 3x50/25+TTx25 mmCuDesignacin U.N.E. RV 0,6/1kVI.ad. a 40C (FcT=0.8) 132 A. segnMIE BT 004 TABLA VD. tubo: 100mm.

Cada de tensin:

e (parcial)=(15x12726/56x380x50)+(15x12726x0.1x0.31/1000x380x1x0.95)=0.2 V.=0.05 %e (total)=1.11%ADMIS. (3% MAX.)

Proteccin Trmica en Principio de Lnea

I. Mag. Tetrapolar Int. 38 A.Proteccin Trmica en Final de Lnea


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45

I. Mag. Tetrapolar Int. 38 A.

Proteccin diferencial en Final de Lnea

Inter. Dif. Tetrapolar Int.: 25 A. Sens. Int.: 300 mA.

3.2.5.5. Cuadro de mando y proteccion auxiliar compresores (PL 10-1)

Demanda de potencias

A continuacin vamos a exponer y detallar la demanda de potencias de fuerza motriz y de alumbrado.

sala 1 4000 WSala 2 4600 WTC LOCALES 3500 W

TOTAL.... 12100 W

3.2.5.5.1. Clculo de la Lnea: sala 1

- Tensin de servicio: 220 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (Aire Bajo Tubo)- Longitud: 35 m; Cos: 1; Xu (m/m): 0;- Potencia a instalar: 4000 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 032):

4000x1.8 = 7200 W.

I=7200/220x1=32.73 A.Se eligen conductores Tetrapolares 2x10mmCuDesignacin U.N.E. VV 0,6/1kVI.ad. a 40C (FcT=0.8) 40 A. segnMIE BT 004 TABLA VD. tubo: 60mm.

Cada de tensin:

e(parcial) = 2x35x7200/56x220x10 = 4.09 V.=1.86 %e(total) = 2.97%ADMIS. (3% MAX.)

Prot. Trmica:

I. Mag. Bipolar Int. 38 A.

3.2.5.5.2. Clculo de la Lnea: Sala 2

- Tensin de servicio: 220 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (Aire Bajo Tubo)- Longitud: 94 m; Cos: 1; Xu (m/m): 0;-Datos por tramo

Tramo 1 2 3 4 5 6 7 8Longitud(m) 4 6 8 10 12 16 18 20P.des.nu.(W) 1200 0 1200 0 1200 0 0 0P.inc.nu.(W) 0 200 0 200 0 200 200 200

-Potencia a instalar: 4600 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 032):

3600x1.8+1000=7480 W.


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I = 7480/220x1 = 34 A.Se eligen conductores Unipolares 2x10mmCuDesignacin U.N.E. VV 0,6/1 kVI.ad. a 40C (FcT=0.8) 56 A. segn MIE BT 004 TABLA VD. tubo: 60 mm.

Cada de tensin:

e(parcial) = 2x24.91x7480/56x220x10 = 3.02 V.=1.37 %e(total) = 2.48% ADMIS.(3% MAX.).

Prot. Trmica:


3.2.5.5.3. Clculo de la Lnea: TC locales

- Tensin de servicio: 220 V.- Nivel de aislamiento: 1000 V. (Aire Bajo Tubo)- Longitud: 20 m; Cos: 0.8; Xu (m/m): 0.09;- Potencia a instalar: 3500 W.- Potencia de clculo: 3500 W.

I = 3500/220x0.8 = 19.89 A.Se eligen conductores Unipolares 2x2.5+TT x 2.5mm CuDesignacin U.N.E. VV 0,6/1kVI.ad. a 40C (FcT=0.8) 24 A. segn MIE BT 004 TABLA VD. tubo: 48 mm.

Cada de tensin:e(parcial)=(2x20x3500/56x220x2.5)+(2x20x3500x0.09x0.6/1000x220x1x0.8)=4.59 V.=2.09 %e(total)=3.19% ADMIS.(5% MAX.).

Prot. Trmica:


3.2.6. CLCULO DE LA LNEA: PL 11

- Tensin de servicio: 380 V.

- Nivel de aislamiento: 1000 V. (AL Aire)- Longitud: 50 m; Cos: 0.85; Xu (m/m): 0.09;- Potencia a instalar: 198720 W.- Potencia de clculo: (Segn MIE BT 034):

198720x1.25 = 248400 W.(Coef.

Corrientes de cortocircuito en Redes BT para centros de consumo con CTs privados.

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