Memoria de calculo - corrientes de cortocircuito
Páginas: 50 (12270 palabras)
Publicado: 13 de febrero de 2011
Instalaciones eléctricas de un hospital de 200 camas MEMORIA DE CÁLCULO
8 Corrientes de Cortocircuito
Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito se sigue la norma UNE-EN 60909-0, “Cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna”. Al poseer el hospital un grupo electrógeno que sustituye el suministro eléctrico en las condiciones detalladas en elapartado 5 de la presente Memoria de Cálculo, es necesario estudiar los dos escenarios posibles para el cálculo de las corrientes de cortocuito, esto es: • CONDICIONES NORMALES DE OPERACIÓN: Alimentación de todas las cargas del hospital mediante la red eléctrica de la Compañía Distribuidora a través de los tres transformadores del Centro de Transformación del hospital. CONDICIONES DE OPERACIÓN DEEMERGENCIA: Alimentación de las cargas asistidas mediante el generador eléctrico del Grupo Electrógeno.
•
Los dispositivos que protegen a las cargas no asistidas cumplen, entre otros, los criterios de protección ante cortocircuitos considerando las corrientes de cortocircuito obtenidas en el primer escenario. Los dispositivos que protegen a las cargas asistidas cumplen, entre otros, los criteriosde protección ante cortocircuitos teniendo en cuenta, para el criterio de poder de corte, la mayor de entre las corrientes de cortocircuito máximas de ambos escenarios y, para la intensidad de disparo magnético, la menor de entre las corrientes de cortocircuito mínimas de ambos escenarios. La aplicación de estos criterios se encuentra reflejada en el apartado 9 de la presente Memoria de Cálculo.En los siguientes epígrafes se detallan los cálculos necesarios para la determinación de las corrientes de cortocircuito de la instalación del hospital.
8.1 Cálculo de Impedancias de Cortocircuito
8.1.1 Impedancia de la Red
La impedancia de la red en el lado de baja tensión de los transformadores viene determinada por la siguiente expresión: I = I·
$ #
·
1 I· $ = J
$ #
·
#91
$
$
Donde: • • ZQ: Módulo de la impedancia de cortocircuito de la red. c: o cmáx: coeficiente de valor 1,10 por estar U1 entre 1 kV y 35 kV, para las corrientes máximas de cortocircuito.
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o
cmín: coeficiente de valor 1, por estar U1 entre 1 kV y 35 kV, para las corrientes mínimas decortocircuito.
• • • •
Scc: Potencia de Cortocircuito de la red (VA). De valor 500 MVA. U1 : Tensión de servicio de la red (V). De valor 20 kV. U2 : Tensión del secundario de los transformadores (V). De valor 420 V. rt: Relación de transformación asignada de los transformadores correspondiente al cambiador de tomas en la situación principal.
Sustituyendo valores: I = 1,10 · {20000 {$ 1 · 500 · 1020000 9 420 = 0,388
á
$
A falta de más datos, se toman los siguientes valores para la reactancia y la resistencia equivalentes de la red: I = 0,995 · I Con lo que resultan: I
á
= 0,1 · I
= 0,995 · 0,388
= 0,3861
,
á
= 0,1 · 0,3502
= 0,0386
En forma compleja: I I
á í
= {0,0386 + 0,3861 { = {0,0351 + 0,3851 {
8.1.2 Impedancia de los Transformadores
Laimpedancia de los transformadores en el lado de baja tensión viene determinada por la siguiente expresión: I = Donde: • • ZT: Módulo de la impedancia de cortocircuito de un transformador. ukr: Impedancia de cortocircuito del transformador en tanto por uno, de valor 0,06.
$ $
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• •
UrT2: Tensión del secundario deltransformador (V). De valor 420 V. SrT: Potencia nominal de un transformador (VA). De valor 1000 kVA.
Sustituyendo valores: I = 0,06 · {420 {$ 1000 · 10% = 10,58
El valor de la componente resistiva de la impendancia de un transformador: = Donde: • uRr: Componente resistiva asignada en tanto por uno de la tensión de cortocircuito. Se calcula a partir de las pérdidas totales en los devanados...
8 Corrientes de Cortocircuito
Para el cálculo de las corrientes de cortocircuito se sigue la norma UNE-EN 60909-0, “Cálculo de corrientes de cortocircuito en sistemas trifásicos de corriente alterna”. Al poseer el hospital un grupo electrógeno que sustituye el suministro eléctrico en las condiciones detalladas en elapartado 5 de la presente Memoria de Cálculo, es necesario estudiar los dos escenarios posibles para el cálculo de las corrientes de cortocuito, esto es: • CONDICIONES NORMALES DE OPERACIÓN: Alimentación de todas las cargas del hospital mediante la red eléctrica de la Compañía Distribuidora a través de los tres transformadores del Centro de Transformación del hospital. CONDICIONES DE OPERACIÓN DEEMERGENCIA: Alimentación de las cargas asistidas mediante el generador eléctrico del Grupo Electrógeno.
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Los dispositivos que protegen a las cargas no asistidas cumplen, entre otros, los criterios de protección ante cortocircuitos considerando las corrientes de cortocircuito obtenidas en el primer escenario. Los dispositivos que protegen a las cargas asistidas cumplen, entre otros, los criteriosde protección ante cortocircuitos teniendo en cuenta, para el criterio de poder de corte, la mayor de entre las corrientes de cortocircuito máximas de ambos escenarios y, para la intensidad de disparo magnético, la menor de entre las corrientes de cortocircuito mínimas de ambos escenarios. La aplicación de estos criterios se encuentra reflejada en el apartado 9 de la presente Memoria de Cálculo.En los siguientes epígrafes se detallan los cálculos necesarios para la determinación de las corrientes de cortocircuito de la instalación del hospital.
8.1 Cálculo de Impedancias de Cortocircuito
8.1.1 Impedancia de la Red
La impedancia de la red en el lado de baja tensión de los transformadores viene determinada por la siguiente expresión: I = I·
$ #
·
1 I· $ = J
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#91
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Donde: • • ZQ: Módulo de la impedancia de cortocircuito de la red. c: o cmáx: coeficiente de valor 1,10 por estar U1 entre 1 kV y 35 kV, para las corrientes máximas de cortocircuito.
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cmín: coeficiente de valor 1, por estar U1 entre 1 kV y 35 kV, para las corrientes mínimas decortocircuito.
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Scc: Potencia de Cortocircuito de la red (VA). De valor 500 MVA. U1 : Tensión de servicio de la red (V). De valor 20 kV. U2 : Tensión del secundario de los transformadores (V). De valor 420 V. rt: Relación de transformación asignada de los transformadores correspondiente al cambiador de tomas en la situación principal.
Sustituyendo valores: I = 1,10 · {20000 {$ 1 · 500 · 1020000 9 420 = 0,388
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A falta de más datos, se toman los siguientes valores para la reactancia y la resistencia equivalentes de la red: I = 0,995 · I Con lo que resultan: I
á
= 0,1 · I
= 0,995 · 0,388
= 0,3861
,
á
= 0,1 · 0,3502
= 0,0386
En forma compleja: I I
á í
= {0,0386 + 0,3861 { = {0,0351 + 0,3851 {
8.1.2 Impedancia de los Transformadores
Laimpedancia de los transformadores en el lado de baja tensión viene determinada por la siguiente expresión: I = Donde: • • ZT: Módulo de la impedancia de cortocircuito de un transformador. ukr: Impedancia de cortocircuito del transformador en tanto por uno, de valor 0,06.
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UrT2: Tensión del secundario deltransformador (V). De valor 420 V. SrT: Potencia nominal de un transformador (VA). De valor 1000 kVA.
Sustituyendo valores: I = 0,06 · {420 {$ 1000 · 10% = 10,58
El valor de la componente resistiva de la impendancia de un transformador: = Donde: • uRr: Componente resistiva asignada en tanto por uno de la tensión de cortocircuito. Se calcula a partir de las pérdidas totales en los devanados...
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