Apantallamiento

Apantallamiento
FACULTAD DE INGENIERÍA

SUBESTACIONES Y PROTECCIONES ELÉCTRICAS

1. Introducción
1
2
• Definición de apantallamiento. • Áreas apantalladas.

• Métodos de apantallamiento.

3

• Modelo eléctrogemetrico.

2. Definiciones
2.1. Apantallamiento. • Conjunto de elementos instalados con el objetivo de proteger los equipos y elementos de una subestación, contra descargasatmosféricas directas.

2. Definiciones
2.2. ¿Por qué implementar protecciones al sistema?
1) Incrementar la confiabilidad y seguridad del sistema eléctrico.
2) Minimizar los costos por fallas causados por los rayos.

-

3. Descargas atmosféricas
- Las descargas atmosferitas se definen como el fenómeno de igualación violenta de cargas de un campo eléctrico que se ha generado entrenubes o entre nubes y tierras. - Descargas iniciadas en nubes (2 tipos) - Descargas iniciadas en tierra (2 tipos) - El 90% de los rayos son nube negativa a tierra.

4. Conceptos
• Distancia de descarga, Sm: longitud del último paso de la guía de un rayo bajo la influencia de la tierra o de un terminal.

4. Conceptos
• Corriente de retorno, Ic: Corriente que circula entre tierray la nube, una vez la guía de un rayo establece una ruta ionizada por la cual la tierra trata de neutralizar la carga de la nube.

4. Conceptos
• Porcentaje de exposición, Pe: porcentaje de rayos que se espera no sea efectivamente apantallados. • Tensión crítica de flameo CFO: tensión que aplicada como una onda negativa de impulso normalizada 1.2x50μs produce flameo en el aislante bajo pruebaen el 50% de los casos.

• Altura efectiva del apantallamiento, he: altura sobre la parte superior del pórtico que sostiene los conductores de fases más elevados de la subestación, a la cual debe instalarse el cable de guarda para un apantallamiento efectivo.

4. Conceptos
• Altura mínima: altura a la cual se debe ubicar el cable guarda por encima de las partes energizadas, de tal forma quesi se ubica a una altura menor, se producirá una zona de no apantallamiento. • Nivel ceráunico, Ni: número promedio de días por año durante los cuales se escuchan truenos en un sitio. • Densidad de rayos a tierra, GFD: número promedio de descargas a tierra por unidad de área y por unidad de tiempo en un sitio.

5. Magnitud de la descarga
• La magnitud de la corriente de la descarga se definecomo un valor probabilístico del orden de 31kA y está asociada a la siguiente ecuación de probabilidad:

5. Magnitud de la descarga

6. Densidad de rayos a tierra
Definición: Número promedio de descargas en un área de un kilómetro cuadrado durante un período de un año y está relacionada con el nivel ceráunico mediante la siguiente formula: GDF= 0,12*Ni

• GDF: Densidad de rayos a tierra.• Ni: Nivel ceraunico.

7. Dispositivos apantalladores
CABLES DE GUARDA

Conductores ubicados por encima del equipo a proteger y conectados a la tierra a través de los pórticos de la subestación. Características: - Protegen a lo largo de todo el conductor. - No requieren estructuras fuertes. Debido a que tienen tensiones de templas bajas. - Utilizan los pórticos como estructuras de soporte. -LA corriente del rayo viajan siempre en las dos direcciones del cable, por lo tanto la corriente que debe disipar se reduce.

7. Dispositivos apantalladores
CABLES DE GUARDA - La impedancia característica presentada al rayo es inferior (posee mas de una estructura), reduciendo la inductancia de la estructura. - No resulta económico para proteger áreas pequeñas y aisladas. - No resultaestética por su similitud con líneas de transmisión. - Mejora la disipación de la malla a tierra al transportar parte de la corriente de secuencia cero en casos de corriente a tierra.

7. Dispositivos apantalladores
Cables de guarda. son cables ubicados por encima del equipo a proteger y conectados a la tierra a través de los pórticos de la S/E.

7. Dispositivos apantalladores
MASTILES •...