Coordinación de aislamiento

COORDINACIÓN DE AISLAMIENTO
Erick Rodríguez; Nivelso García

Abstract--This only looks like the abstract. Index terms-- template, markup, discount

INTRODUCCIÓN En este documento se pretende dar desarrollo el concepto de Coordinación de aislamiento en aspectos generales como métodos de cálculo y dispositivos de protección contra sobretensiones, este concepto obedece según la IEC 71-1, como“la selección de la rigidez dieléctrica (nivel de aislamiento normalizado) del aislamiento del equipamiento eléctrico con relación a las tensiones que pueden aparecer en el sistema donde serán instalados, tomando en cuenta las características del medio ambiente y de los dispositivos de protección disponibles”.

Fallas; se producen por diversos factores, como lo pueden ser causas externas,mecánicas o error humano. Maniobra; se deben a la operación de interruptores, deslastre de carga, estos términos anteriores se conocen como sobre cargas internas y final mente están las Descargas atmosféricas, que son conocidas como sobre cargas externas. Para el estudio de la coordinación de aislamiento se tienen principal mente dos tipos de ondas características, una de ella es la onda característicatipo rayo la cual se aprecia en la siguiente figura.

I. GENERALIDADES La coordinación de aislamiento, surge a partir de fenómenos de sobretensiones, las cuales pueden causar una gama de daños a elementos o equipos e incluso afecta la seguridad de las personas. Para realizar una correcta coordinación de aislamiento es necesario conocer las características del sistema, pues en cada sistema sondistintos los valores de las sobretensiones que pueden aparecer, esto se puede resumir también como el conocimiento de los esfuerzos eléctricos, conocimiento del voltaje soportado por los aislamientos y de los aparatos de protección [1], [2]. Las sobretensiones más comunes que se presentan en los sistemas de potencia son generados por: Sobretensiones temporales; “Se caracterizan por presentarse a unafrecuencia muy cercana a la industrial (o a la misma frecuencia industrial), y por no ser amortiguadas ni suavemente amortiguadas. Se asocian principalmente con pérdidas de carga, fallas a tierra y resonancias de diferentes tipos. En un sistema bien diseñado, las amplitudes de las sobretensiones temporales no deben exceder de 1.5 p.u. y su duración debe ser menor de 1 segundo” [5].

Figura 1.Onda Tipo Rayo Con esta onda se puede determinar el aislamiento para que no se afecten los equipos, cuando se trabaja con dicha onda la cual obedece a lo que se conoce como BIL (nivel básico de aislamiento) está basado en una onda de 1,2 x 50 microsegundos. El tiempo de cresta de 1.2 microsegundos está dentro del rango de onda por descarga atmosférica de 0.5 a 6 microsegundos, para una tensiónnominal Vn < 300 KV, por lo tanto la el impulso tipo rayo es coordinado con estos valores [3], [4]. La onda de impulso tipo maniobra, tiene un tiempo de duración mayor de 250 x 2500 micro segundos, es utilizada para sistemas de Vn ≥ 300 KV, al trabajar con esta onda se determina el BSL.

 This is the author affiliation (AuthorInfo style) area, The authors are
adjuncts to IEEE Publishing Services,445 Hose lane, Piscataway NJ.

Se aplica un factor de seguridad (KI) para relacionar el NPR y el BIL. Este factor tiene un rango entre 1.2 y 1.4 siendo 1.25 un valor normalmente aplicado. Para niveles de tensión inferiores a 52kV, el valor KI más utilizado es 1.4. Se aplica un factor de seguridad KM para relacionar el NPM y el BSL. Donde KM = 1.15. Existe un factor de seguridad que relaciona elBSL y el BIL y que depende del medio aislante así: Equipos sumergidos en aceite, K=0.83 Equipos aislados al aire, K=0.6 a 0.75. Figura 2. Impulso tipo maniobra. Con lo mencionado anteriormente se conocen tres niveles de sobretensiones en la coordinación de aislamiento: La rigidez dieléctrica de un aislamiento se puede describir mediante el nivel de aislamiento normalizado, que es un conjunto...