Subestacion 15/20 Mva 115/33 Kv

Se tiene una subestación eléctrica para una industria con capacidad de 15/20MVA, 115KV conexión delta en acometida y salida de 33.0KV con conexión estrella.

1. Corrientes nominales del transformador en su devanado primario y secundario.
Se selecciona transformador marca PROLEC de 20MVA, se considera la máxima carga de operación considerando que el transformador va a operar al 61% de sucapacidad
Transformador = 20 MVA*0.61 = 12.2 MVA
Corriente en el primario:
-------------------------------------------------
= = = 61.25 Amp
Corriente en el secundario:
-------------------------------------------------
= = 213.43 Amp

2. Calculo de la relación de transformación de los Transformadores de corriente.
Se considera una sobrecarga del 50% en la corriente primaria y lacorriente secundaria.
Las corrientes de los tc se determinan con la máxima carga.
Alta tensión.
Carga Maxima Imax/prim= 1.5 * 61.25 = 91.87 Amp
Se selecciona el equipo en el primario 100/5 2N, con nivel de aislamiento de 125 kv.
100 Amp ------ 5 Amp
91.87 ------------ x
4.59 Amp
RTC= Ip/X = 61.25/4.59= 13.34 = 14
RTC = 14
Baja tensión.
Carga Maxima Imax/sec= 1.5 *213.43=320.14 Amp
Se lelecciona equipo en el secundario 400/5 2N, con nivel de aislamiento de 34.5 kv.
400 Amp ------ 5 Amp
320.14 ------------ x
4.00 Amp
RTC=Is/X = 320.14/4.00 = 80
RTC= 80
NOTA: Los equipos de medición tc referencian a 5 Amp.

3. Corrientes que se tienen en los relevadores de la lectura.
Se calcula la I nominal de acuerdo al transformador sin utilizar enfriadores, contransformador operando al 46%.
15MVA * 0.61= 9.15MVA * 1000 = 9150KVA
Inominal/p = = 45.93Amp.
Inominal/s = = 160.08 Amp.
En 115 kv Δ, con los tc conectados en Υ ( If = IL ), tc con selección 100/5.
= 2.29 Amp.
En 33 kv Υ, con los tc conectados en Δ, tc con selección 400/5.
= 3.46 Amp.

La relación de los tabs se hace de la siguiente manera:
En el lado de baja se conecta en el tab3.2, el tab de alta se calcula con un regla de 3.
3.46------3.2 2.29--------X
X = 2.11
Los tabs quedan conectados de la siguiente forma:
En el lado de alta se conecta en el tab : 2.11
En el lado debaja se conecta en el tab: 3.2
Se selecciona un equipo con relaciones de: 1,3.2, 5, 16

% De los de los taps en el lado de alta
M= Relación de corrientes
Relacion de taps = 3.2/2.11 =1.5165
La relación de las corrientes en el secundario:
IS= 3.46/2.29 = 1.5109
Se toma la menor de las dos relaciones
M = (1.5109 – 1.5165)/1.5109 = - 0.0037064 x 100= -0.37%
Nota: El valor máximo permisible esde 5%

Ajuste de relevador 51
Se toma una sobrecarga de 200% X IN
IP=45.93 X 2 = 91.86 AMP

La conexión de voltaje primario de los TC en delta.
1) LA I MAX DE CARGA DE CORRIENTE SECUNDARIO NO SEA MAYOR DE 5.0 AMP
2) LA CORRIENTE DE FALLA DEL SECUNDARIO SE HACE MAYOR DE 200 AMP.
IMAX = IP/ZPU = 45.93/0.08 = 574.12 AMP
IMAX EN EL SECUNDARIO = 574.12/(100/5) = 28.70
28.70 AMP ˂ 200AMP

OBTENIENDO LA RELACION DEL TRANSFORMACION EN CORTO CIRCUITO.
RT = 574.12/100 = 5.7412
CON SOBRECARGA A 100/5 = 20
574.12/20 = 28.70

PARA UNA CORRIENTE SECUNDARIA DE 5 AMP TENEMOS
RTS = 28.70/5 = 5.74
IN/RT = 45.93/20 = 2.2965 EN LA SALIDA DEL TC

PARA SELECCIONAR EL TAP SE USA LA I DE ARRANQUE DE SOBRACARGA
IPICK UP = 45.93 X 2 = 91.86 AMP
TAP = I PICK UP/RELACION DETRANSFORMACIO = 91.86/20 = 4.593
C0MPROBANDO LA CORRIENTE DE PICK UP
I PICK UP x TAP X REL DE TRANS=4.593 X 20 = 91.86
ISOBRECARGA EN TRANSFORMADOR = I PICK UP/IN X 100 =
(91.86/45.93) X 100 = 200%

LA CONEXIÓN DE VOLTAGE SECUNDARIO DE LOS TC EN ESTRELLA
1) LA I MAX DE CARGA DE CORRIENTE SECUNDARIO NO SEA MAYOR DE 5.0 AMP
2) LA CORRIENTE DE FALLA DEL SECUNDARIO SE HACE MAYOR DE 200 AMP....