Calculo Numerico de Subestacion

3. DATOS Y CALCULOS
 
3.1. SELECCIÓN DE PARARRAYOS
Consideraciones:
Sistema sólidamente aterrizado.
Pararrayos de Oxido de Zinc (ZnO).
Tensión máxima de 245 kV.
La tensión nominal de los pararrayos de ZnO, R, se encuentra teniendo en cuenta los siguientes parámetros:
Tensión Continua de Operación (COV):

Sobretensión Temporal (TOV):
Como es un sistema sólidamente aterrizado,Ke=1.4

La tensión nominal del pararrayos R, se elige seleccionando el mayor valor entre Ro y Re.

donde Ko es el factor de diseño según el fabricante el cual debe ser especificado por este. Un valor de Ko normalmente encontrado es 0.8.

donde Kt es la capacidad del pararrayos contra sobretensiones temporales el cual depende del tiempo de duración de la sobretensión.
Kt = 1.15 para 1 segundo.Kt = 1.10 para 10 segundos.
Kt = 0.95 para 2 horas.
El mayor entre Ro y Re, es Re por lo consiguiente R es igual a:

3.1.1. NIVEL DE PROTECCIÓN PARA IMPULSO TIPO ATMOSFERICO (NPR o LIPL)
El NPR de un pararrayos ZnO es considerado, en términos generales y para efectos de coordinación de aislamiento como el mayor entre los siguientes valores:
Tensión máxima residual para impulsos escarpados(1/(2-20) m s) de corriente dividido en 1.15. Para efectos prácticos es igual a 1.1*Tensión máxima residual 8/20m s.
Tensión máxima residual para impulsos atmosféricos a la corriente nominal de descarga 8/20m s.
10 kA (Um£ 420kV)
15 kA (420kV550kV)
3.1.2. NIVEL DE PROTECCIÓN PARA IMPULSO DE MANIOBRA (NPM o SIPL)
El NPM para un pararrayos de ZnO se obtiene así:
Sistema con tensión máximamenor de 145kV, máximo voltaje residual con impulso de corriente de maniobra (30/60m s) de 0.5 kA.
Sistema con tensiones entre 145kV y 362kV el impulso de corriente de maniobra debe ser de 1kA.
Sistemas con tensiones superiores, el impulso de corriente de maniobra debe ser de 2kA.
De acuerdo a la tabla 4, la tensión nominal del pararrayo R, queda normalizada así:
Valor Normalizado R = 192 kV.NPM (SIPL) = 374 kV.
NPR (LIPL) = 442 kV.
Tabla 4. Guaranteed protective characteristics
Debido a que las características de altura de la subestación no son de importancia como se menciono en la etapa de planeación, entonces no se harán correcciones por altura al nivel de protección para impulso tipo atmosférico (NPR). De igual manera se considero que el nivel ceraunico no era representativo,por lo cual se decidirá que la corriente de choque que soportara los pararrayos será de 10kA, debido al nivel de tensión a manejar (>30kV).
3.2. CORRIENTES
3.2.1. CORRIENTE NOMINAL
La corriente nominal nos fija los esfuerzos térmicos que debe soportar una instalación eléctrica en las condiciones de operación normal mas desfavorables.
Con base en su valor se determinan la sección de las barrascolectoras y las características de conducción de corriente de los equipos (interruptores, seccionadores, transformadores de medida, etc.).
Debido a las condiciones de capacidad de las cargas a alimentar, que en nuestra subestación va a ser de 400 MVA a un nivel de tensión de 220 kV, la corriente nominal de la subestación es aproximadamente de 2 kA.
Como el diseño de la Subestación Paez es deconfiguración interruptor y medio, esta consta de 2 diámetros, de esta manera la corriente a manejar por los equipos son:
TRANSFORMADOR DE CORRIENTE:
Transformadores de corriente de relación 500/5 A y de relación 1000/5 A.
SECCIONADORES
Corriente nominal de 1 kA.
INTERRUPTORES
Corriente nominal de 1 kA.
3.3. SOBRETENSIONES
Las sobretensiones son voltajes transitorios mayores al losmáximos voltajes de operación del sistema. De acuerdo al tipo de sobretensión estos pueden ser limitados por distintos medios de protección. La amplitud de las sobretensiones se puede limitar mediante pararrayos u otros medios de protección. Existen tres tipos de sobretensiones: las temporales, las de maniobra y las atmosféricas.
Las sobretensiones temporales y las de maniobra son consideradas de...