CALCULO DE PARARRAYOS



















CALCULOS JUSTIFICATIVOS DE PARARRAYOS








Jefe de Estudio : Ing. Alfredo Miranda Álvarez
Cliente : HIDRANDINA S.A.

Revisión
Hecho por
Descripción
Fecha
Revisado
Aprobado


















Comentario del cliente:



ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN: 3
1.1. Máxima Tensión de Operación Continua (MCOV o Uc) 3
1.2. Sobretensión Temporal (TOV) 7
1.3. Cálculo de la Tensión Nominal delPararrayos (Ur) 8
1.4. Cálculo de la Capacidad de Absorción de Energía y Selección de la Clase de Descarga de los Pararrayos 10
1.5. Características de Protección de los Pararrayos 13
1.5.1. Determinación de los Niveles de Protección 13
1.5.2. Corrientes de Coordinación de Pararrayos para Descargas de Rayos 14
1.5.3. Corrientes de Coordinación de Pararrayos para Descargas por Maniobras 14
1.5.4.Determinar la Resistencia del Aislamiento del Equipo, BIL, BLS y CWW 15
1.5.5. Evaluación de la Coordinación del Aislamiento 16
1.5.6. Conclusiones 17


DIMENSIONAMIENTO DE PARARRAYOS

1. INTRODUCCIÓN:
Los pararrayos son una pieza esencial en la protección de los equipos de la subestación ya que limitan las sobretensiones a valores permisibles. En este sentido es imprescindible que los pararrayos nose vean afectados por las condiciones normales de operación del sistema. En estas circunstancias la selección de los parámetros es un compromiso entre los márgenes de seguridad deseados y las sobretensiones máximas que se pueden presentar.
Por estas razones la selección de los pararrayos se constituye en el primer paso para iniciar el procedimiento de coordinación de aislamiento, ya que lassobretensiones que experimenten los otros equipos estarán determinadas por sus características.
El presente documento describe los criterios y cálculos para la selección de pararrayos, teniendo como objetivo principal la definición de las características técnicas de los pararrayos a instalar en la subestación.
1.1. Máxima Tensión de Operación Continua (MCOV o Uc)
Término definido en la norma americanaIEEE Std C62.11-1999 como: “el máximo valor eficaz de la tensión alterna (de frecuencia industrial) admisible que puede aplicarse continuamente entre los terminales de un pararrayo”.
Corresponde a la tensión de operación permanente Uc, según la IEC 60099-4.
Una aplicación apropiada requiere que la configuración del sistema (monofásico, delta, estrella) y la conexión del pararrayos (fase-tierra,fase-fase, fase-neutro) sean evaluadas. Para que los pararrayos se ajusten a los requerimientos de la red, debe cumplirse que el MCOV del pararrayos debe ser igual o exceder el MCOV del sistema.
Por lo tanto, la tensión máxima de operación continua viene dada por:
ó
Dónde:
Us : Tensión nominal del sistema
Um : Tensión máxima de servicio
km : factor de falla a tierra
km = 1.00 para sistema conneutro aterrado.
km = 1.73 para sistema con neutro aislado.
Considerando el sistema con neutro efectivamente puesto a tierra, para los niveles de tensión de la Subestación Porvenir en los niveles de Tensión de 138, 22.9 y 10 kV, reemplazando tenemos:
Para 138 kV :
Para 22.9 kV :
Para 10 kV :

Verificar según corresponda lo siguiente valores calculados:


Uc calculado Tabla Nº 01: Características de protección garantizadas (Pararrayos clase 3)
Tabla Nº 02: Características de protección garantizadas (Pararrayos clase 2)
Por lo tanto tenemos:
Us (kV)
Um (kV)
Sistema
km
MCOV (kV)
138
144.9
Neutro aterrado
1.00
83.66
22.9
24.05
Neutro aterrado
1.00
13.88
10
10.5
Neutro aterrado
1.00
6.06
Tabla Nº 03: Características de protección garantizadas1.2. Sobretensión Temporal (TOV)
Las sobretensiones temporales a la frecuencia industrial se caracterizan por ser oscilatorias y de relativa larga duración, no amortiguadas o débilmente amortiguadas. Este parámetro permite establecer el nivel máximo de la sobretensión temporal que podría soportar el pararrayos durante algunos instantes previos a la aclaración de la falla.
El sobrevoltaje...

Leer documento completo

Regístrate para leer el documento completo.