Transformados. Cálculo de los motores. Verificación de conductores. Cálculo de las impedancias equivalentes y la corriente de cortocircuito aportada por cada motor a cada cortocircuito.
Agregado: 26 de JULIO de 2003 (Por
Michel Mosse) | Palabras: 3864 |
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Material educativo de Alipso relacionado con
Cálculo cortocircuitoCalculo tarea comun y tarea diferencial prorrateo: Funciones de busqueda y referencia en planillas de calculo: Proyecto de cálculo.: Cálculo, geometría analítica, 1. Angulo, Triángulo y Cuadriláteros, Gráficas, Axiomas, Circunferencia, Definición, Clasificación, Relaciones Métricas, Geometría del Espacio.Enlaces externos relacionados con
Cálculo cortocircuito
Instalaciones
Eléctricas I
Trabajo
Práctico n� 2
Cálculo de cortocircuito
Cálculo
de cortocircuito
Ejercicio 1:
Realizar los cálculos de las corrientes
de cortocircuito en las distintas barras y verificar la sección de los
conductores asociados.
RED
Sr"=500
MVA
Sr=80
MVA
R/X=0.5
Zr
|
2,2 mW
|
|
Zr"
|
0,325 mW
|
|
Xr
|
1,967 mW
|
|
Xr"
|
0,3148 mW
|
|
Rr
|
0,983mW
|
|
Rr"
|
0,1574 mW
|
|
Consideramos a Urn = 1,5 %
dato obtenido del BBC tabla 3-12 pag. 54
Influencia de la red en el
transformador (del lado de baja)
Ik = U/ Z1
Ik" = U/ Z1"
Ik"
= Z1 = Zr + ZT =_0.983 + 7.619 +j 1.967 + j 18.8__ =
1.089
Ik Z1"
Zr"+ZT" 0.157 +
7.619 + j 0.3148 +j 18.8
Observación: de este valor podemos deducir que el cortocircuito es
lejano al generador.
Cálculo de los motores:
Xm = ___Un [ KV]__ Rm = 0.3 . Xm pag. 53 BBC
.
Iarr [KA]
|
M1
|
M2
|
M3
|
M4
|
M5
|
Potencia
[CV]
|
5.5
|
30
|
150
|
70
|
15
|
Potencia
normalizada
[KW]
|
4
|
22
|
110
|
55
|
11
|
Cos j
|
0.84
|
0.87
|
0.88
|
0.88
|
0.86
|
IN [A]
|
8.5
|
43
|
204
|
85
|
22.5
|
Iarr.
[ KA]
|
0.051
|
0.258
|
1.224
|
0.51
|
0.135
|
Siendo Iarr = 6 . IN (pag. 26
BBC)
Dichos valores fueron obtenidos de
la tabla 2-7 del BBC.
|
M1
|
M2
|
M3
|
M4
|
M5
|
Xm
[W]
|
4.3
|
0.850
|
0.179
|
0.430
|
1.625
|
Rm [W]
|
1.29
|
0.255
|
0.053
|
0.129
|
0.487
|
Cargas:
Rc =
.
U2 =
.
(400 V)2
� Rc = 27.7128129 W
Pc 10000 W
Cálculo de impedancias:
Línea
n� 1 3 x 300 / 150 Cu 65 mts.(Subterráneo)
|
XL1 = 0.0685 W /
Km
|
XL1T = 0.00445 W
|
RL1 = 0.0766 W /
Km
|
RL1T = 0.004979 W
|
Línea
n� 2 4 x 10 Cu 60 mts.(Bandeja)
|
XL2 = 0.0787 W /
Km
|
XL2T = 0.004722 W
|
RL2 = 0.268 W / Km
|
RL2T = 0.016 W
|
Línea
n� 3 3 x 120/ 70 Cu 50 mts.(Subterráneo)
|
XL3 = 0.0689 W /
Km
|
XL3T = 0.00345 W
|
RL3 = 0.195 W / Km
|
RL3T = 0.00975 W
|
Línea
n� 4 3 x 70/ 35 Cu 80 mts.(Subterráneo)
|
XL4 = 0.0707 W /
Km
|
XL4T = 0.005656 W
|
RL4 = 0.341 W / Km
|
RL4T = 0.02728 W
|
Línea
n� 5 3 x 2.5 Cu 30 mts.(Bandeja)
|
XL5 = 0.0956 W /
Km
|
XL5T = 0.002868 W
|
RL5 = 0.313 W / Km
|
RL5T = 0.00939 W
|
Cálculo de las impedancias
equivalentes y la corriente de cortocircuito aportada por cada motor a cada cortocircuito:
Corto 1:
|
Aporte
de la red
Ze = Zr + ZT + ZL1
|
Aporte
del Motor 1
Ze = ZM1 + ZL5 + ZL2
|
Aporte
del motor 2
Ze = ZM2 + ZL2
|
Xe
[mW]
|
23.56
|
4307
|
854.722
|
Re [mW]
|
12.776
|
1315
|
271
|
Ze [mW]
|
26.8
|
4503
|
896.6
|
Corrientes de cortocircuito:
Ikred = Un
= 400 V = 8617 A
.
Ze
. 0.0268W
IkM1 = Un
= 380 V____ =
48.75 A
.
Ze
.
4.5W
IkM2 = Un
�= 380 V =
244.7 A
.
Ze
.
0.896W
|
Aporte del motor 3
Ze = ZM3 + ZL3
|
Aporte del Motor 4
Ze = ZM4 + ZL4
|
Aporte del motor 5
Ze
= ZM5 + ZL4
|
Xe [mW]
|
182.445
|
435.6
|
1630.656
|
Re [mW]
|
62.75
|
156.28
|
514.28
|
Ze [mW]
|
193
|
462.7
|
1709
|
Corrientes:
IkM3 = Un = 380 V = 1136 A
.
Ze
.0.193W
IkM4
= Un = 380 V =
474.1 A
.
Ze
.0.462W
IkM5 = Un �= 380 V = 128.3 A
.
Ze
.1.709W
Corriente de cortocircuito total
en el punto 1 será:
Ik(1)
= Ikred + IkM1 + IkM2 + IkM3 + IkM4 + IkM5
Ik(1) = 10649.5 A
Corto 2:
�
|
Aporte
de la red
Ze = Zr + ZT +
ZL1+ZL3
|
Aporte
del Motor 1
Ze = ZM1 + ZL5 +ZL2+ZL3
|
Aporte
del motor 2
Ze = ZM2 + ZL2+ZL3
|
Xe
[mW]
|
27
|
4310.5
|
858.14
|
Re [mW]
|
22.526
|
1309.75
|
280.7
|
Ze [mW]
|
35.16
|
4505
|
902.8
|
Ikred = Un = 400 V = 6568.2 A
.
Ze
.0.035W
IkM1 = Un = 380 V = 48.7 A
.
Ze
.4.505
W
IkM2 = Un = 380 V = 243 A
.
Ze
.0.902
W
|
Aporte del motor 3
Ze = ZM3
|
Aporte del Motor 4
Ze = ZM4 + ZL4+ZL3
|
Aporte del motor 5
Ze
= ZM5 + ZL4+ZL3
|
Xe [mW]
|
179
|
439
|
1634
|
Re [mW]
|
53
|
166
|
524
|
Ze [mW]
|
186.6
|
469.3
|
1716
|
Corrientes:
IkM3 = Un = 380 V = 1175 A
.
Ze
.0.186
W
IkM4 = Un = 380 V = 467.5 A
.
Ze
.0.469
W
IkM5 = Un = 380 V = 127.85 A
.
Ze
.1.716
W
Corriente de cortocircuito total
en el punto 2 será:
Ik(2)
= Ikred + IkM1 + IkM2 + IkM3 + IkM4 + IkM5
Ik(2) = 8630 A
|
Aporte
de la red
Ze=Zr+ZT+ ZL1+ZL4
|
Aporte
del Motor 1
Ze = ZM1 + ZL5 +ZL2+ZL4
|
Aporte
del motor 2
Ze = ZM2 + ZL2+ZL4
|
Xe
[mW]
|
29.21
|
4313.15
|
860.37
|
Re [mW]
|
40.05
|
1327.28
|
298.28
|
Ze [mW]
|
49.57
|
4512.74
|
910.6
|
Corrientes:
Ikred = Un = 400 V
= 4658.86 A
.
Ze
.0.04957
W
IkM1 = Un = 380 V = 48.6 A
.
Ze
.4.512
W
IkM2 = Un = 380 V = 240.93 A
.
Ze
.0.91
W
|
Aporte del motor 3
Ze = ZM3+ZL3 +ZL4
|
Aporte del Motor 4
Ze = ZM4
|
Aporte del motor 5
Ze
= ZM5
|
Xe [mW]
|
188.09
|
430
|
1625
|
Re [mW]
|
99.03
|
129
|
487
|
Ze [mW]
|
208.52
|
448.93
|
1696.4
|
Corrientes:
IkM3 = Un = 380 V
=
1052.11 A
.
Ze
.0.208
W
IkM4 = Un = 380 V = 488.69 A
.
Ze
.0.4489
W
IkM5 = Un = 380 V = 129.36 A
.
Ze
.1.696
W
Corriente de cortocircuito total
en el punto 3 será:
Ik(3)
= Ikred + IkM1 + IkM2 + IkM3 + IkM4 + IkM5
Ik(3) = 6618.55 A
Corto 4:
|
Aporte
de la red
Ze=Zr+ZT+ ZL1+ZL2
|
Aporte
del Motor 1
Ze = ZM1 + ZL5
|
Aporte
del motor 2
Ze = ZM2
|
Xe
[mW]
|
28.28
|
4302.86
|
850
|
Re [mW]
|
28.77
|
1299.39
|
255
|
Ze [mW]
|
40.34
|
4494.77
|
887.4
|
Corrientes:
Ikred = Un = 400 V = 5730.5 A
.
Ze
.0.0403
W
IkM1 = Un = 380 V = 48.75 A
.
Ze
.4.5
W
IkM2 = Un = 380 V = 247.22 A
.
Ze
.0.887
W
|
Aporte del motor 3
Ze = ZM3+ZL3 +ZL2
|
Aporte del Motor 4
Ze = ZM4+ZL4+ZL2
|
Aporte del motor 5
Ze
= ZM5+ZL4+ZL2
|
Xe [mW]
|
187.16
|
440.32
|
1635.37
|
Re [mW]
|
78.75
|
172.28
|
530.28
|
Ze [mW]
|
203.24
|
472.85
|
1719.19
|
IkM3 = Un = 380 V = 1080.47 A
.
Ze
.0.203
W
IkM4 = Un = 380 V = 465.80 A
.
Ze
.0.472
W
IkM5 = Un = 380 V = 127.61 A
.
Ze
.1.719
W
Corriente de cortocircuito total
en el punto 4 será:
Ik(4)
= Ikred + IkM1 + IkM2 + IkM3 + IkM4 + IkM5
Ik(4) = 7700.35 A
Verificación de conductores:
t =
0.05 seg.
|
Línea 1
|
Línea 2
|
Línea 3
|
Línea 4
|
Línea5
|
R / X
|
0.542275
|
0.542275
|
0.542275
|
0.542275
|
0.542275
|
c
|
1.21
|
1.21
|
1.21
|
1.21
|
1.21
|
m
|
0.14
|
0.14
|
0.14
|
0.14
|
0.14
|
n
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
Ik [A]
|
11340
|
7700
|
8630
|
6618.5
|
*4462.47
|
Ikm [A]
|
12107
|
8221
|
9214
|
7066
|
4764.6
|
Donde K = 114 para conductores de
cobre aislados en PVC (apunte de
cátedra, pag. 11)
c = constante propia del conductor que contempla las
temperaturas máximas de servicios, la misma la obtuvimos de la fig. 3-2 pag. 30
del BBC.
Se tomó la menor relación R/ X
existente de los diferentes circuitos ya que la misma permite verificar la Ikm
para el caso más desfavorable; recordemos que a mayores R/X se obtienen menores
corrientes térmicas equivalente.
m es la
influencia de la componente de corriente continua y n es la influencia de la componente de corriente alterna, dichos
datos los obtuvimos de las figuras 9 y 10 del apunte de cátedra
Corto 5
La impedancia equivalente y la
corriente de cortocircuito en el punto 5 la obtuvimos de la siguiente manera:
Ze = ZT + ZL1 + ZL2 +
ZL5 , donde Xe = 31 mW
Re
= 38 mW
Por lo tanto Ze =
49.164
Ikm1 = Un = 380 V =
*4462.47 A
.
Ze
.0.049164W
Ahora realizaremos la verificación
de los conductores:
[mm2]
|
|
L1
|
L2
|
L3
|
L4
|
L5
|
Sección
|
23.75
|
16.12
|
18.07
|
13.86
|
9.34
|
Verifica
|
Sí
|
no
|
Sí
|
Sí
|
no
|