capitulo 4 - Cib - Escuela Superior Politécnica del Litoral
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1. CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 26 Finalmente en la figura N 26 se muestran los valores de corriente de falla m xima y m nima y la coordinaci n establecida en este intervalo Es importante indicar que la corriente de falla m nima en la barra TD T5 es de 800 93 Amp mostrados en la tabla N 11 pero para efectos de protecci n de toda la c mara de transformaci n y para mantener los ajustes de los rel s ya indicados se consider la m nima corriente 62 de falla establecida en la c mara 3 barra TD T8 cuyo valor es de 422 10 Amp 4 2 4 Protecci n de C mara de Transformadores 3 Falla m x Barra TD T7 Coord Protec C mara Trafos 3 SEL551 GE735 2 FUSIBLES BREAKER 10 000 000 Y a z 2 a CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 27 CURVA 735 falla Max 2800A CURVA FUSIBLE 50 A CURVA SEL 551 Curva Breaker Cutler Hammer 2500A CURVA FUSIBLE 100A lfalla Min 410A 63 Como se muestra en el plano 1 Anexo A las c maras de transformaci n 2 3 y 4 est n protegidas por un rel G E 735 2 el mismo que fue ajustado considerando la capacidad total de las c maras indicadas en conjunto con el rel de protecci n principal SEL 551 instalado aguas arriba La coordinaci n individual de cada c mara de transformaci2. ESCUELA SUPERIOR POLIT CNICA DEL LITORAL Facultad de Ingenier a en Electricidad y Computaci n Estudio de la Coordinaci n de las Protecciones por M todos Computarizados Aplicados al Centro Comercial Mall del Sur INFORME DE MATERIA DE GRADUACI N Previo a la obtenci n del t tulo de INGENIERO EN ELECTRICIDAD ESPECIALIZACI N POTENCIA Presentado por Anthony Mauren Ram rez Rivera Luis Roberto Inde Yanzapanta GUAYAQUIL ECUADOR A O 2011 AGRADECIMIENTO Agradecemos a nuestros padres por todo el esfuerzo bendiciones apoyo brindado para culminar la carrera y en especial por la confianza puesta en nosotros para cumplir una meta en com n Queridos padres sabemos que la nica manera de retribuir tanto esfuerzo es brind ndoles esta alegr a de vernos grandes como alg n d a lo imaginaron Un agradecimiento sincero a todos y cada uno de nuestros maestros quienes inculcaron nosotros sabidur a conocimiento De manera especial al Ing Juan Saavedra por guiarnos en la recta final para alcanzar nuestra meta una de las m s importantes de nuestras vidas DEDICATORIA Dedico este trabajo a toda mi familia en especial a m querido padre Alejandro Ram rez y a m querida madre Mery Rivera quienes supieron tener la suficiente paciencia para caminar conmigo en este largo camino para conseguir tan ansiada meta Anthony Ram rez Rivera Dedico este trabajo a mis padres por siempre apoy
3. Short Delay Time 0 1 seg Instantaneous Long Delay Setting Long Delay Time Short Delay Setting Short Delay Time Instantaneous 82 6 In 2560 A secunadrios 40 8 A primarios 15 seg 163 A primarios 0 1 seg 306 A primarios
4. siguientes Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 4 seo Instantaneous 6 In Long Delay Setting 2000 A secunadrios 31 89 A primarios 68 Long Delay Time 4 seg Instantaneous 239 16 A primarios Coord Protec C mara Trafos 3 SEL551 GE735 2 FUSIBLES BREAKER 10 000 000 5 Ifalla 2800 CURVA FUSIBLE 50 CURVA SEL 551 Curva Breaker Cutler Hammer 2500A Ifalla Min 410A CURVA FUSIBLE 31 5 A Y a z 2 a Curva Fusible 63 CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 28 69 4 2 5 Protecci n de C mara de Transformadores 4 Falla m x Barra TD T9 Coord Protec C mara Trafos 4 SEL551 GE735 2 FUSIBLES BREAKER 10 000 000 CURVA G E 735 2 falla Max 2800 CURVA SEL 551 Curva Breaker Cutler hammer 3200A v a z Lu 2 a CURVA FUSIBLE 100A falla Min 410A CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 29 Como se muestra en el plano 1 Anexo A las c maras de transformaci n 2 y 4 est n protegidas por un rel G E 735 2 el mismo que fue ajustado considerando la capacidad total de las c maras indicadas en conjunto con el rel de protecci n principal
5. 2557 99 A y 733 15 A respectivamente con la finalidad de mantener los ajustes de los rel s instalados aguas arriba la coordinaci n se lleva a cabo con los valores de corrientes de fallas indicados en las secciones anteriores La barra TD T9 es energizada mediante un transformador de 1000 KVA cuya corriente nominal en el lado de alta tensi n es de 41 88A Para la protecci n del mismo en el lado de alta se tiene instalado un seccionador fusible trif sico de 100 A y aguas arriba se tiene una protecci n principal para el alimentador de la c mara de transformaci n mediante un seccionador fusible trif sico tambi n de 100 A 72 Para la protecci n en el lado de baja tensi n se tiene instalado un breaker Cutler Hammer de 3200 Amp mismo que tiene los siguientes ajustes Long Delay Setting Long Delay Time Short Delay Setting Short Delay Time Instantaneous 0 8 In 15 seg 6 Ir 0 2 seg 8 In Siendo In 3200A In 51A reflejado a nivel de 13 8KV e Ir ln x Long Delay Setting Entonces reflejando los valores a nivel de 13 8 KV tenemos Long Delay Setting Long Delay Time Short Delay Setting Short Delay Time Instantaneous 2560 A secunadrios 40 8 A primarios 15 seg 245 A primarios 0 2 seg 408 A primarios 73 Analizando la coordinaci n existente se puede observar que la curvas de los fusibles de 100A no coordinan con la curva del rel G E 735 2 Para mejorar esta situaci n se ha
6. Hammer INDICE GENERAL RESUMEN CAPITULO 1 DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES 1 CAPITULO 2 ESTUDIOS DE FLUJO DE 18 2 1 Criterios adoptados el estudio 18 2 1 1 Flexibilidad Operacional 18 2 1 2 Niveles de Confiabilidad 18 2 1 3 Niveles de sobrecarga 19 2 1 4 Regulaci n de Voltaje IDE TADES IA dal as E 19 22 Analisis AA 19 2 3 Datos del IS Mate 20 2 3 1 Datos de barras de Cara micci n ii 22 2 3 2 Datos de l neas y conductores 22 2 3 3 Datos de Transformadores de 23 2 4 Resultados de los Estudios de Flujo de 25 2 4 1 Casos base M xima 25 2 A NA Volt Jes en a dic 26 2 4 1 2 Consumo Total y Factor de 26 2 4 1 3 Carga de 26 2 4 1 4 Carga de los Transformadores 27 2 5 Conclusiones del est
7. SEL 551 instalado aguas arriba 7O La coordinaci n individual de cada c mara de transformaci n 2 3 y 4 con los rel s situados aguas arriba se la ha realizado seleccionando la m xima y m nima corriente de falla de todas las corrientes calculas en las barras del lado de baja tensi n de cada uno de los transformadores de cada c mara 2 3 y 4 Esto debido a que los rel s ya indicados no pueden almacenar varias configuraciones a la vez Para realizar esta coordinaci n se consider una corriente de falla m xima de 2796 23 Amp la cual se presenta en la barra TD T5 Transformador 1000KVA Camara de Transformaci n 2 tal como se muestra en la tabla N 11 Esta corriente est reflejada al lado de 13 8 KV para el lado secundario del transformador tiene un valor de 175400 Amp Con la finalidad de realizar una coordinaci n completa tambi n se ha considerado una corriente de falla m nima de valor 422 11 Amp lado de 13 8KV los mismos que se presentan en la barra TD T8 y se muestran en la tabla N 11 Con los valores de corriente para falla m xima y m nima obtenidos se establece un rango para la coordinaci n de las protecciones 71 establecidas y tambi n se procede a realizar las sugerencias para mejorar la coordinaci n existente La figura N 28 mostrada est construida a nivel de 13 8 KV La m xima y m nima corriente de falla que puede ocurrir en la c mara de transformaci n 4 barra TD T9 son
8. de los Estudios de Corto Circuito Las corrientes de cortocircuito han sido calculadas considerando los criterios t cnicos para este fin Las fallas ya mencionadas se aplican a cada barra del sistema 3 3 1 Casos base En el Anexo C se adjunta los valores de todas las corridas de Corto Circuito del Caso base MAXIMA CARGA que se resume a continuaci n 3 3 1 1 Corriente de Falla en cada barra En la tabla N 11 se muestran las corrientes de falla m xima y m nima para cada barra en amperios 34 Tipo Tipo BARRA I falla max qg Fall a falla min Si Empresa El ctrica 5158 04 LLL 2552 22 LL T Cabina Principal 5111 95 LLL 2523 24 LL T C mara de transformaci n 1 5105 36 LLL 2517 01 LL T TD 2039 24 LL T 585 24 LL TD T4 1642 55 LL T 472 00 LL TD T1 2800 06 LL T 802 03 LL TD T2 1439 22 LL T 413 81 LL C mara de Transformacion 2 5056 29 LLL 2483 43 LL T TD 5 2796 23 LL T 800 93 LL TD T6 2003 43 LL T 575 14 LL C mara de Transformacion 3 5055 53 LLL 2483 10 LL T TD T7 2194 15 LL T 629 56 LL TD T8 1468 34 LL T 422 11 LL C mara de Transformacion 4 5067 63 LLL 2491 76 LL T TD T9 2557 99 LL T 733 15 LL Tabla N 11 Corrientes de Falla M xima y M nima reflejadas a 13 8 KV Donde LLL Falla trif sica L T Falla de una fase a tierra LL Falla de l nea a l nea 3 3 1 2 Capacidad de Interrupci n Irms Interruptor Ubicaci n Nominal Moment ne
9. n 2 3 y 4 con los rel s situados aguas arriba se la ha realizado seleccionando la m xima y m nima corriente de falla de todas las corrientes calculas en las barras del lado de baja tensi n de cada uno de los transformadores de cada c mara 2 3 y 4 Esto debido a que los rel s ya indicados no pueden almacenar varias configuraciones a la vez Para realizar esta coordinaci n se consider una corriente de falla m xima de 2796 23 Amp la cual se presenta en la barra TD T5 Transformador 1000KVA Camara de Transformaci n 2 tal como se muestra en la tabla N 11 Esta corriente est reflejada al lado de 13 8 KV para el lado secundario del transformador tiene un valor de 175400 Amp 64 Con la finalidad de realizar una coordinaci n completa tambi n se ha considerado una corriente de falla m nima de valor 422 11 Amp lado de 13 8KV los mismos que se presentan en la barra TD T8 y se muestran en la tabla N 11 Debido a que existen 2 transformadores conformando la C mara de Transformaci n 3 se ha elegido el peor de los casos para falla m xima y m nima nicamente en esa c mara que ser an considerando las fallas en el transformador de 750 KVA TD T7 Con los valores de corriente para falla m xima y m nima obtenidos se establece un rango para la coordinaci n de las protecciones establecidas y tambi n se procede a realizar las sugerencias para mejorar la coordinaci n existente La figura mostrada est
10. respecto a la protecci n para el transformador de 750 KVA barra TD T7 se puede apreciar que las curvas de coordinaci n entre los fusibles instalados en lado de alta tensi n 50 A y el breaker Cutler Hammer de 2500A instalado en el lado de baja tensi n est n relativamente juntas en un punto lo cual indica que no habr a el tiempo necesario para que el fusible sea el respaldo del breaker Para mejorar la protecci n del transformador se ha considerado mantener el fusible de 50 A a pesar de que la corriente nominal en el lado de alta es de 31 37 A y actualmente s lo se est utilizando un 65 equivalente a 20 42 A primarios Esto debido a que si se cambiase los fusibles de 50 A por unos de 31 5 A implicar a ajustar el 67 breaker de 2500 A a valores muy bajos con relaci n a la corriente minima de falla Para coordinar los fusibles de 50 A con el breaker de 2500 A se realiz un ajuste de menores consecuencias que los que se obtendr a si se cambiasen los fusibles por 31 5 A Para mejorar la protecci n de la c mara se propone el cambio de los fusibles de 100A por fusibles de 63A ya que la capacidad total de la c mara es de 1150 KVA equivalentes a 48 11A En la figura N 27 se puede apreciar la correcta coordinaci n entre las curvas de los fusibles propuestos las curvas de los rel s G E 735 2 y SEL 551 y la curva del breaker Cutler Hammer de 2500 A Los ajustes del breaker Cutler Hammer fueron modificados por los
11. 05 9 68 Cabina Cam Transf Principal 1 1 0 0 033108 0 676368 0 24288 260 6 21 Cabina Cam Transf Principal 2 2 0 10022 1 072896 0 268224 195 4 66 Cabina Cam Transf Principal 3 2 0 099882 1 072896 0 268224 195 4 66 Cabina Cam Transf Principal 4 2 0 078306 1 072896 0 268224 195 4 66 Tabla N 2 Impedancias de l neas Valores Reales 23 IMPEDANCIAS DE LINEAS VALORES P U De To AWG R X R p u X p u Barra Barra B 1 90440 B 1 90440 Empresa El ctrica Principal 4 0 0 016995 0 010710 0 008924 0 005624 Cabina Principal Cam Transf 1 1 0 0 007464 0 00268 0 00392 0 001407 Cabina Principal Cam Transf 2 2 0 035842 0 00896 0 018821 0 004705 Cabina Principal Cam Transf 3 2 0 035721 0 00893 0 018757 0 004689 Cabina Principal Cam Transf 4 2 0 028005 0 007001 0 014705 0 003676 Tabla N 3 Impedancias de l neas Valores p u 2 3 3 Datos de Transformadores de Fuerza CARACTERISTICAS TRANSFORMADORES Cam Cam Cam Cam Datos Transf 1 Transf 2 Transf 3 Transf 4 Trafo 1 Trafo 2 Trafo 3 Trafo 4 Trafo 5 Trafo 6 Trafo 7 Trafo 8 Trafo 9 KVA 500 750 400 1000 1000 750 750 400 1000 H V 13200A 13200A 13200A 13200A 13200A 13200A 13200A 13200A 13200A 480Y 220Y 480Y 208Y 208Y 480Y 208Y 480Y 208Y L V 277 127 277 120 120 277 120 277 120 Z 3 35 4 02 3 10 4 03 4 03 4 02 4 03 3 10 4 0
12. 05 36 5105 36 3414 63 3414 63 4421 41 4421 41 2534 85 253485 5105 36 4 TD T3 42638 7 679 747 63958 1 1019 62 36928 2 588 71 127916 2039 24 2039 24 5 TD T4 15741 1 547517 236117 821277 13633 1 474 195 47223 3 1642 55 1642 55 6 TD 11 58547 933 358 87820 4 1400 04 50705 4 808 347 175640 2800 06 2800 06 7 TD T2 13792 6 479 743 20688 8 719 61 11945 6 415 499 41377 6 1439 22 1439 22 8 C mara de Transformaci n 2 5056 29 5056 29 3372 34 _ 3372 34 4378 91 4378 91 2500 73 2500 73 5056 29 9 TD T5 58466 8 932 079 87700 1 1398 12 50635 9 807 239 175400 2796 23 2796 23 10 TD 6 19199 6 667 812 28799 4 1001 72 16628 2 578 372 57598 6 200343 2003 43 11 C mara de Transformaci n 3 5055 53 5055 53 3371 86 3371 86 4378 261 437826 2500 39 2500 39 5055 53 12 1D T7 45877 9 731 387 68816 7 1097 08 39733 6 633 434 137633 2194 15 2194 15 13 TD T8 14071 6 489 447 211074 734 17 12187 21 423 903 42214 7 1468 34 1468 34 14 C mara Transformaci n 4 5067 63 5067 63 3382 64 3382 64 438874 4388 74 250919 2509 19 5067 63 15 TD T9 53485 5 852 667 80228 2 1279 46321 8 738 463 160456 2557 99 2557 99 Ifalla trif sica Ifalla Ifalla L T Ifalla Ifalla L L Ifalla LL T Ifalla PARRA Amp 13 8KV Amp 13 8KV Amp 13 8KV Amp 13 8KV Malla MIN Empresa El ctrica 4932 54 4932 54 3391 67 3391 67 4271 74 4271 74 2552 22 2552 22 2552 22 Cabina P
13. 15KV 600 A Figura N 14 SECCIONADOR FUSIBLE 15 KV 600 A Figura N 15 GENERADOR TRIFASICO MARCA CUMMINS Figura N 16 ESQUEMA DE DISTRIBUCION DE CARGA Cap tulo 4 Figura N 17 ESQUEMA DE PROTECCION BARRA DE 13 8 KV 27 Figura N 18 ESQUEMA DE PROTECCION CAMARA DE TRANSF 1 Figura N 19 ESQUEMA DE PROTECCION CAMARA DE TRANSF 2 39 40 41 Figura N 20 ESQUEMA DE PROTECCION CAMARA DE TRANSF 3 42 Figura N 21 ESQUEMA DE PROTECCION CAMARA DE TRANSF 4 43 Figura N 22 COORDINACION RELES SEL551 Y GE 1 Y 2 46 Figura N 23 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 1 Inicial 49 Figura 24 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 1 53 Figura N 25 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 2 Inicial 55 Figura N 26 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 2 61 Figura N 27 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 3 Inicial 62 Figura N 28 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 3 68 Figura N 29 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 4 Inicial 69 Figura N 30 COORDINACION CAMARA DE TRAFOS 4 75 INDICE DE TABLAS Cap tulo 2 TABLA N 1 CARGAS DEL SISTEMA 22 TABLA N 2 IMPEDANCIAS DE LINEAS VALORES REALES 22 TABLA N 3 IMPEDANCIAS DE LINEAS VALORES P U 23 TABLA N 4 DATOS DE TRANSFORMADORES 23 TABLA N5 VOLTAJES EN LAS BARRAS DEL SISTEMA CASO BASE 26 TABLA N DEMANDA TOTAL MALL DEL SUR 26 TABLA 7 CARGA DE LINEAS 26 TABLA N 8 CARGA DE TRANSFORMADORES 27 Cap tulo 3 TABLA N 9 CORRIENTES Y MVA DE CORTOCIRCUITO MAX CARGA 31 TABLA N 10 IMPEDANCIAS EQUIVALENTES DE CORTOCIRC
14. 3 Tabla N 5 Voltajes de Barras 2 4 1 2 Consumo Total de Potencia y Factor de Potencia Nom Volt Load Load F P Demanda Total kV KV MW Mvar 2 Mall del Sur 13 8 13 8 2 72 1 37 0 90 Tabla N 6 Demanda Total Mall del Sur 2 4 1 3 Carga de Conductores of From Name MVA Name MVA Limit Max Empresa El ctrica Cabina Principal 3 10 304 Cabina Principal C mara de Transformaci n 1 14 6 2 22 Cabina Principal C mara de Transformaci n 2 0 7 5 14 Cabina Principal C mara de Transformaci n 0 6 5 12 7 Cabina Principal C mara de Transformaci n 4 0 3 5 7 Tabla N 7 Carga de L neas 27 2 4 1 4 Carga de los Transformadores To MVA Lim of MVA MVA Limit Max C mara de Transformaci n 1 TD 0 3 0 7 44 6 C mara de Transformaci n 1 4 0 3 0 5 51 2 C mara de Transformaci n 1 TD T1 0 5 1 53 3 C mara de Transformaci n 1 TD 2 0 2 0 4 59 7 C mara de Transformaci n 2 TD 5 0 3 1 29 1 C mara de Transformaci n 2 TD 6 0 4 0 7 54 2 C mara de Transformaci n TD T7 0 5 0 7 64 3 C mara de Transformaci n 8 0 2 0 4 37 7 C mara de Transformaci n 4 TD T9 0 3 1 35 Tabla N 8 Carga de Transformadores 2 5 Conclusiones del estudio de Flujo Mediante el flujo de carga se pudo determinar las siguientes condiciones del sistema Los
15. 3 H V BIL 95 95 95 95 95 95 95 95 95 L V BIL 30 30 30 30 30 30 30 30 30 Tabla N 4 Caracter sticas de Transformadores Una vez analizados los datos obtenidos en el rea de estudio se procedi al ingreso de la informaci n en el software PowerWorld para obtener el dise o del sistema el ctrico en condiciones reales mostrado a continuaci n 24 POWERWORLD Dise o El ctrico Caso Base M xima Carga 12 Mvar Empresa Bectrica 10000 pu 0 0000 Deg 7 0 9997 pu Cabina Principal 041 MW z 00030 Deg ES gt 0 096 MVA K 088 MW 062 MVA 20 0 99 MVA Camara de Transformaci n 2 Camara de Transformaci n 3 Camara de Transformaci n 4 0 9997 pu 0995 pu 0 99 pu Camara de transformaci n 1 0 999 pu 0 0022 Deg 0 0012 Deg 0 0017 Deg 0 0029 Deg Ti amg 3 0 50 MVA 1 00 MVA 9 a 42 00 MVA 0 V at e 1 V g Y 075 MV Y 040 Mv T 100 MV TO 13 TD 74 TO Ti 0 2 TD TS TD 6 TD T7 TD 8 TD 9 0 9966 09693 10174 09727 101 09613 10169 09323 0 9705 28 05 039 13 119 12 17 49 100 0 537 MW 0 355 MW 0 42 MW 0 105 MW 0 407 MW 0269 MW 0 132 MW 0 403 MW 0 080 MW 0 135 Mer 0 244 Mva 0 152 0 093 Mer 0 119 Hvar 0 054 Mvar 0 086 Mvar 0 197 Mvar 0 032 Hvar 25 2 4 Resultados de los Estudios de Flujo de Carga Los resultados de Flujo de carga ser n presentados principalmente en forma grafica por s
16. 63 A primarios Short Delay Time 0 1 seg Instantaneous 306 A primarios 78 Protecci n de C mara de Transformadores 2 Falla m x Barra TD T5 G E 735 SEL 551 2 Voltage L L KV 13 8 13 8 Corriente Nominal Prim A 343 204 Coriente Pick Up Prim A 348 209 Relaci n CT 600 5 150 5 Factor CT 120 30 Corriente Nominal Sec A 2 85 6 8 Corriente Pick Up Sec A 2 90 7 Protecci n 51 51 IEC Tipo de Curva IEC Extremely Extremely Inverse C3 Inverse C TD de Selecci n 1 0 0 1 Tiempo de coordinaci n 1 2 s 0 045 s Fusibles INAEL IBD 2 80A 17 5KV 11 25 KA 13 290 17 5KV 11 71 KA 13 159 A Tiempo de coordinaci n Seo n la figura si falla el breaker el fusible de 50 A despejar la falla inmediatamente antes que lo haga el fusible de 80 A Ajustes Breaker Cutler Hammer 3200 A Long Delay Setting 0 8 In 79 Long Delay Time 15 seg _ Short Delay Setting 4 Ir _ Short Delay Time 0 1 seg Instantaneous 6 In Long Delay Setting 2560 A secunadrios 40 8 A primarios Long Delay Time 15 seg _ Short Delay Setting 163 A primarios Short Delay Time 0 1 seg Instantaneous 306 A primarios Protecci n de C mara de Transformadores 3 Falla m x Barra TD T7 SEL 551 G o Voltage L L KV 13 8 13 8 Corriente Nominal Prim A 343 204 Coriente Pick Up Prim A 348 209 Relaci n CT 600 5 150 5 Factor CT 120 30 Corriente Nominal Sec A 2 85 6 8 Corriente Pick Up
17. Sec A 2 90 7 Protecci n 51 51 IEC Tipo de Curva IEC Extremely Extremely Inverse C3 Inverse C TD de Selecci n 1 0 0 1 Tiempo de coordinaci n 1 2 s 0 045 s Fusibles INAEL IBD 2 80 63A 17 5KV 11 71 KA 13 210 50A 17 5KV 11 71 KA 13 159 Tiempo de coordinaci n Seg n la figura si falla el breaker el fusible de 50 A despejar la falla inmediatamente antes que lo haga el fusible de 63 A Ajustes Breaker Cutler Hammer 2500 A Long Delay Setting Long Delay Time Instantaneous Long Delay Setting Long Delay Time Instantaneous 0 8 In 4 seg 6 In 2000 A secunadrios 31 89 A primarios 4 seg 239 16 A primarios 81 Protecci n de C mara de Transformadores 4 Falla m x Barra TD T9 G E 735 SEL 551 2 Voltage L L KV 13 8 13 8 Corriente Nominal Prim A 343 204 Coriente Pick Up Prim A 348 209 Relaci n CT 600 5 150 5 Factor CT 120 30 Corriente Nominal Sec A 2 85 6 8 Corriente Pick Up Sec A 2 90 7 Protecci n 51 51 IEC Tipo de Curva IEC Extremely Extremely Inverse C3 Inverse C TD de Selecci n 1 0 0 1 Tiempo de coordinaci n 1 2 s 0 045 s Fusibles INAEL IBD 2 50 17 5KV 11 71 KA 13 159 A Tiempo de coordinaci n Seg n la figura si falla el breaker el fusible despejar la falla inmediatamente Ajustes Breaker Cutler Hammer 3200 A Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting 4 Ir
18. Transformador 5 Trif sico A Y 1000KVA 13200 208Y 120 4 03 IMP Transformador 6 Trif sico A Y 750KVA 13200 480Y 277 4 02 IMP Transformador 7 Trif sico A Y 750KVA 13200 208Y 120 4 03 IMP Transformador 8 Trif sico A Y 400KVA 13200 480Y 277 3 10 IMP 1 3 5 1 3 6 15 Transformador 9 Trif sico A Y 1000KVA 13200 208Y 120 4 03 IMP Red El ctrica en Baja Tensi n La distribuci n de energ a a nivel de baja tensi n para los locales comerciales servicios generales ascensores equipos de climatizaci n bombas escaleras el ctricas entre otros se realiza a partir de los secundarios de cada uno de los transformadores hacia los diversos Tableros El ctricos Principales de Distribuci n en baja tensi n tal como se muestra en los planos adjuntos del Anexo A Generadores de Emergencia El centro comercial cuenta con una generaci n emergente de potencia a nivel de 480V por medio de la conexi n en paralelo de 4 generadores trif sicos marca Cummins Power Generation tipo Standby 750 KW fig N 915 16 El nivel de voltaje es elevado a 13200V mediante dos transformadores de 2000KVA cada uno tal como se muestra en el plano 1 del Anexo A De cada transformador elevador se deriva una alimentadora trif sica en M T las cuales energizan las transferencias autom ticas correspondientes 1 y 2 Para efectos del presente estudio no se considera la generaci n emergen
19. UITO 32 TABLA N 11 CORRIENTES DE FALLA MAXIMA Y MINIMA 33 TABLA N 12 CAPACIDAD INTERRUPCION DE PROTECCIONES 34 35 Cap tulo 4 TABLA N 13 AJUSTES DE RELES SEL551 Y GE 735 48 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES CONCLUSIONES 1 La capacidad de todos los fusibles instalados tanto para protecci n de cada transformador como para la protecci n de cada una de las c maras de transformaci n se encuentran sobre dimensionados con lo cual se podr an permitir sobre corrientes que restar an la vida til de los transformadores as como da os en las cargas conectadas 2 En su mayor a no se cumplen las coordinaciones para las protecciones existentes 3 Los transformadores no est n trabajando a plena carga seg n operarios del sistema el ctrico del mall manifiestan que en la actualidad los transformadores est n trabajando al 60 o de su capacidad 4 Todos los locales del centro comercial Mall del Sur est n en siendo ocupados en la actualidad el centro comercial tiene conectada su m xima carga con los transformadores trabajando al 60 de sus respectivas capacidades RECOMENDACIONES 1 Se recomienda el cambio de los fusibles INAEL para la protecci n de transformadores y c maras de transformaci n en todos los casos analizados con la finalidad de que las fallas el ctricas sean despejadas correctamente y en tiempos muy cortos Con el cambio de fusibles es posible obtener una mejor coordinaci n de las protecciones se sugier
20. a Acometida Principal hacia un Armario El ctrico Principal ubicado en el segundo nivel del edificio tal como se muestra en las figuras N y 6 Figura N5 Figura N 6 1 3 2 Esta acometida est construida con cables 4 0 AWG XLPE 15 KV para las fases y una l nea de neutro construida con cable 2 AWG THHN Armario El ctrico Principal En el segundo nivel de la edificaci n se encuentra instalado un Armario El ctrico con las siguientes caracter sticas Cabina Principal Disyuntor Tripolar en Vac o 1200 Amp Cont 17 5KV Montaje Fijo fig N 7 Rel de Sobre corriente 50 51 Marca SEL 551 fig N8 Figura N 7 Figura N 8 Transferencia Autom tica 1 15 KV 2 Disyuntores Tripolares en Vac o 630 Amp Cont 17 5KV Motorizados Extra bles fig N 9 2 Rel s de Sobre corriente 50 51 735 FEEDER PROTECTION RELAY fig N 10 3PT s 70 1 8400 120V Figura N 9 Figura N 10 Transferencia Autom tica 2 15 KV 2 Disyuntores Tripolares en Vac o 630 Amp Cont 17 5KV Motorizados Extra bles 2 Rel s de Sobre corriente 50 51 735 FEEDER PROTECTION RELAY 3PT s 70 1 8400 120V Luces Indicadoras Cabina de L nea C mara de Transformaci n 2 Fusibles 100A Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Figs N 11 12 13 y 14 FR Tekno K Kar L a Figura N 11 Figura N 12 10 Figura N 13 Figura N 14 Cabin
21. a de L nea C mara de Transformaci n 3 Fusibles 100A Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Cabina de L nea C mara de Transformaci n 4 Fusibles 100A Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico 11 1 3 3 Alimentadoras Principales en Media Tensi n 15 KV Alimentadora 1 C mara de Transformaci n 1 3 1 0 Cu AWG XLPE 15 KV 1 1 0 Cu desnudo se deriva desde la Transferencia Autom tica 1 hasta la C mara de Transformaci n 1 Alimentadora 2 C mara de Transformaci n 2 3 2 Cu AWG XLPE 15 KV 1 1 0 Cu desnudo se deriva desde el Armario El ctrico Principal Cabina de L nea C mara de Transformaci n 2 hasta la C mara de Transformaci n 2 Alimentadora 3 C mara de Transformaci n 3 3 2 Cu AWG XLPE 15 KV 1 1 0 Cu desnudo se deriva desde el Armario El ctrico Principal Cabina de L nea C mara de Transformaci n 3 hasta la C mara de Transformaci n 3 Alimentadora 4 C mara de Transformaci n 4 3 2 Cu AWG XLPE 15 KV 1 1 0 Cu desnudo se deriva desde el Armario El ctrico Principal Cabina de 1 3 4 12 L nea C mara de Transformaci n 4 hasta la C mara de Transformaci n 4 C maras de Transformaci n C mara de Transformaci n 1 Contiene Seccionador Principal de M T de operaci n bajo carga para uso interior 600A Cont 15KV Trif sico Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protec
22. aci n se ha considerado el cambio de fusible de 80 A a 50 A ya que la corriente nominal en el lado de alta del transformador de 1000 KVA es de 41 88 A y actualmente s lo se est utilizando un 45 1 equivalente a 18 87 A primarios En la figura N 24 se puede apreciar la correcta coordinaci n entre las curvas del fusible de 50A la curva del rel G E 735 1 y la curva del breaker Cutler Hammer de 3200 A 53 Coord Protec C mara Trafos 1 SEL551 GE735 1 FUSIBLES BREAKER 10 000 000 CURVA G E 735 Ifalla Max 2800A CURVA SEL 551 Curva Breaker Cutler Hammer 3200A Dn a z 5 2 _ a Ifalla Min 410 CURVA FUSIBLE 50A CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 24 Los ajustes del breaker Cutler Hammer fueron modificados por los siguientes Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting ShortDelay Time Instantaneous Long Delay Setting Long Delay Time Short Delay Setting Short Delay Time Instantaneous 54 0 1 seg 6 In 2560 A secundarios 40 8 A primarios 15 seg 163 A primarios 0 1 seg 306 A primarios Con estos ajustes se obtiene una correcta coordinaci n manteniendo los ajustes obtenidos en el numeral anterior para los rel s SEL 551 y G E 735 1 mostrado en la tabla N 13 Finalmente en el gra
23. ajes a nivel de barras del Sistema no deben exceder del 2 5 hacia arriba y 2 5 hacia abajo ante cualquier contingencia operativa 2 2 An lisis de casos Caso Base M xima Carga El an lisis del caso citado se realizar con la ayuda de una herramienta computacional Software PowerWorld el cual nos permitir simular el funcionamiento del sistema el ctrico del centro comercial en las condiciones actuales y acogiendo las posibles soluciones que se planteen en el desarrollo de este estudio 20 Es decir se podr n visualizar los Flujos de Potencia de corriente voltajes de barras capacidades disponibles de l neas de transmisi n y transformadores cargas instaladas entre otros La informaci n obtenida nos permite plantear soluciones y visualizar los efectos que estas producen en el sistema el ctrico Para tal efecto se requiere del ingreso de la informaci n levantada en el sitio de estudio tal como datos de Cargas Impedancias de L neas Transformadores Voltajes a nivel de Media Tensi n distancias de acometidas diagramas unifilares entre otros Toda la informaci n real es llevada a datos en por unidad considerando como bases 13 8KV y 100MVA 2 3 Datos del Sistema Para obtener los datos de carga se realizaron varias mediciones durante dos fines de semana obteniendo de este proceso la mayor medici n de corriente para cada transformador A continuaci n se procedi al c lculo de las demandas e
24. al en el lado de alta tensi n es de 41 88A Para la protecci n del mismo en el lado de alta se tiene instalado un seccionador fusible trif sico de 80 A y aguas arriba se tiene una 58 protecci n principal para el alimentador de la c mara de transformaci n mediante un seccionador fusible trif sico de 100 A Para la protecci n en el lado de baja tensi n se tiene instalado un breaker Cutler Hammer de 3200 Amp mismo que tiene los siguientes ajustes Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 15 seg _ Short Delay Setting 6 Ir Short Delay Time 0 2 seg Instantaneous 8 In Siendo In 3200A In 51A reflejado a nivel de 13 8KV e Ir In x Long Delay Setting Entonces reflejando los valores a nivel de 13 8 KV tenemos Long Delay Setting 2560 A secunadrios 40 8 A primarios _ Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting 245 A primarios 59 ShortDelay Time 0 2 seg Instantaneous 408 A primarios Analizando la coordinaci n existente se puede observar que no existe coordinaci n entre las curvas de los fusibles de 80 100A la curva del breaker de 3200 A y la curva del rel G E 735 2 tambi n se cuenta con un sobredimensionamiento de los fusibles tanto para protecci n del transformador como para la protecci n de la c mara Para mejorar esta situaci n se ha considerado el cambio de los fusibles de protecci n del transformador de 80 A a 50 A ya que la corriente nominal en el lado de alta d
25. arme en mi formaci n acad mica cuyo esfuerzo se ve reflejado en el comienzo de una nueva etapa de mi vida al pasar a ser un profesional Luis Inde Yanzapanta DECLARACI N EXPRESA La responsabilidad del contenido de este trabajo final de graduaci n nos corresponde exclusivamente y el patrimonio intelectual del mismo a la ESCUELA SUPERIOR POLIT CNICA DEL LITORAL Reglamento de ex menes y t tulos profesionales de la ESPOL Anthony Mauren Ram rez Rivera Luis Roberto Inde Yanzapanta TRIBUNAL DE SUSTENTACI N Ing Juan Saavedra Profesor de la Materia de Graduaci n Ing Alberto Hanze Bello Delegado del Decano RESUMEN El presente trabajo de investigaci n trata sobre la coordinaci n de las protecciones el ctricas en un sistema industrial tipo Centro Comercial Lo cual nos garantizar una alta confiabilidad en los sistemas el ctricos de distribuci n Este estudio consiste en la coordinaci n de las protecciones desde el punto de interconexi n en las redes de media tensi n a 13 8KV hasta las barras de carga a 480 y 220V A nivel de 13 8KV las protecciones principales se realizan mediante rel s SEL 551 y G E 735 mientras que aguas abajo al mismo nivel de tensi n se realiza la protecci n de los alimentadores mediante Seccionadores Fusibles trif sicos los fusibles utilizados son de marca INAEL finalmente se tiene las barras a 480 y 220V las mismas que son protegidas con Breakers Cutler
26. ci n para Transformador 1 Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 2 Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 3 Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 4 Medici n Indirecta en M T C mara de Transformaci n 2 Contiene Seccionador Principal de M T de operaci n bajo carga para uso interior 600A Cont 15KV Trif sico 13 Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 5 Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 6 C mara de Transformaci n 3 Contiene Seccionador Principal de M T de operaci n bajo carga para uso interior 600A Cont 15KV Trif sico Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 7 Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 8 C mara de Transformaci n 4 Contiene Seccionador Fusible 15 KV 600A Cont Trif sico Protecci n para Transformador 9 1 3 5 Transformadores Transformador 1 Trif sico A Y 500KVA 13200 480Y 277 3 35 IMP 14 Transformador 2 Trif sico A Y 750KVA 13200 220Y 127 4 02 IMP Transformador 3 Trif sico A Y 400KVA 13200 480Y 277 3 10 IMP Transformador 4 Trif sico A Y 1000KVA 13200 208Y 120 4 03 IMP
27. considerado el cambio de los fusibles de 100 A a 50 A ya que la corriente nominal en el lado de alta del transformador de 1000 KVA es de 41 88 A y actualmente s lo se est utilizando un 42 4 equivalente a 17 73 A primarios Se plantea el cambio de los fusibles tanto en el lado de alta del transformador como tambi n los fusibles instalados en el arranque del alimentador de la c mara 4 La figura N 29 muestra la correcta coordinaci n entre las curvas de los fusibles de 50A la curva del rel G E 735 2 la curva del rel SEL 551 y la curva del breaker Cutler Hammer de 3200 A Los ajustes del breaker Cutler Hammer fueron modificados por los siguientes Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting Short Delay Time Instantaneous Long Delay Setting Long Delay Time Short Delay Setting Short Delay Time Instantaneous 74 4 Ir 0 1 seg 6 In 2560 A secunadrios 40 8 A primarios 15 seg 163 A primarios 0 1 seg 306 A primarios 75 Ha 2 E O 9 lt x x O SEL551 GE735 2 FUSIBLES BREAKER CURVA G E 735 2 Curva Breaker Cutler hammer Ifalla Max 2800 CURVA FUSIBLE 50 A CURVA SEL 551 Ifalla Min 410A 10 000 000 1 000 000 35 OdINILL CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 30 4 3 Resumen de A
28. construida a nivel de 13 8 KV La barra TD T7 donde ocurre la lfalla m x es energizada mediante un transformador de 750 KVA cuya corriente nominal en el lado de alta tensi n es de 31 37A 65 Para la protecci n del mismo en el lado de alta se tiene instalado un seccionador fusible trif sico de 50 A y aguas arriba se tiene una protecci n principal para el alimentador de la c mara de transformaci n mediante un seccionador fusible trif sico de 100 A La m xima y m nima corriente de falla que puede ocurrir en la c mara de transformaci n 3 son 2194 15 A y 422 11 A respectivamente pero se ha considerado las corrientes de fallas indicadas anteriormente para la coordinaci n por las razones ya expuestas Para la protecci n en el lado de baja tensi n se tiene instalado un breaker Cutler Hammer de 2500 Amp mismo que tiene los siguientes ajustes Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 15 seg Instantaneous 8 In Siendo In 2500A In 39 86A reflejado a nivel de 13 8KV e Ir In x Long Delay Setting Entonces reflejando los valores a nivel de 13 8 KV tenemos 66 Long Delay Setting 2000 A secunadrios 31 89 A primarios Long Delay Time 15 seg Instantaneous 318 88 A primarios Analizando la coordinaci n existente se puede observar que la curva del fusible de 100A protecci n principal c mara 3 no coordina con la curva del rel G E 735 2 en el rango de las corrientes de fallas Con
29. e protecci n de Transformadores C mara 2 4 1 4 Esquemas de protecci n de Transformadores C mara 3 4 1 5 Esquemas de protecci n de Transformadores C mara 4 29 30 31 31 31 32 32 32 33 33 33 35 36 38 39 4 2 Ajuste y Coordinaci n de las 44 4 2 1 Protecci n de Barra Principal 13 8 44 4 2 2 Protecci n de C mara de Transformadores 1 49 4 2 3 Protecci n de C mara de Transformadores 2 55 4 2 4 Protecci n de C mara de Transformadores 3 62 4 2 5 Protecci n de C mara de Transformadores 4 69 4 3 Resumen de Ajustes oia 76 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ANEXOS BIBLIOGRAFIA INDICE DE FIGURAS Cap tulo 1 Figura N 1 CABINA DE MEDICION TOTALIZADORA Figura N 2 CABINA DE MEDICION TOTALIZADORA Figura N 3 MEDICION INDIRECTA Figura N 4 MEDICION INDIRECTA Figura N 5 ARMARIO ELECTRICO PRINCIPAL Figura N 6 ARMARIO ELECTRICO PRINCIPAL Figura N 7 DISYUNTOR TRIPOLAR 1200 AMP Figura N 8 RELE DE SOBRE CORRIENTE SEL 551 Figura N 9 DISYUNTOR TRIPOLAR 1200 AMP Figura N 10 RELE DE SOBRE CORRIENTE GE 735 Figura N 11 SECCIONADOR FUSIBLE 15 KV 600A Figura N 12 SECCIONADOR FUSIBLE 15 KV 600A Figura N 13 SECCIONADOR FUSIBLE
30. e realizar los ajustes indicados en cada caso Al no estar trabajando a plena carga cada transformador se tiene una mayor seguridad para realizar el cambio de los fusibles Finalmente se recomienda realizar las coordinaciones indicadas considerando que el centro comercial ya no incrementar a cargas significantes que afecten los cambios sugeridos y alteren las coordinaciones recomendadas ANEXO A PLANOS ANEXOB RESULTADOS GRAFICOS DEL ESTUDIO DE CARGA Options H EH DC Lines HS Generato EH Impedan Line shur Camara de trar 1 Loads gt El ES Multi Terr Switched BB Three Wi EH Transforr El Aggregations H Areas Injection Interface J Explore Ol H de 1 328 d 8 Records Setv Columns H Impedar a EH Line Shur L L Electri 1 Multi Terr 2 Cabina Principal 1 8 3 Camara de trar 1 ES Three 4 10 13 1 H Transforr ara i El Aggregations t 6 TD T1 1 EH Areas 7 TD T2 EN 1 1 1 1 1 B Injection l BB Interface ES HH Islands 10 TD T6 Multi Sec MW Tran B Nomogral EH Owners EH Substatio EH Super Ard EH Tielines b EH Tielines b EH Transfer 0 42 B Transient Sta gt Ev E H Options 11 Camara de Tran 1 14 Camara de Tran 1 3 Camara de trans 4TD T3 1 F Mult Ter 3 Camara de trans 5 TD T4 S
31. e un rango para la coordinaci n de las protecciones establecidas y tambi n se procede a realizar las sugerencias para mejorar la coordinaci n existente La figura N 23 mostrada est construida a nivel de 13 8 KV 51 La barra TD T1 donde ocurre la lfalla m x es energizada mediante un transformador de 1000 KVA cuya corriente nominal en el lado de alta tensi n es de 41 88A Para la protecci n del mismo en el lado de alta se tiene instalado un seccionador fusible trif sico de 80 A Para la protecci n en el lado de baja tensi n se tiene instalado un breaker Cutler Hammer de 3200 Amp mismo que tiene los siguientes ajustes Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting 6 Ir _ Short Delay Time 0 2 seg Instantaneous 8 In Siendo In 3200A In 51A reflejado a nivel de 13 8KV e Ir In x Long Delay Setting Entonces reflejando los valores a nivel de 13 8 KV tenemos 52 Long Delay Setting 2560Asecunadrios 40 8A primarios Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting 245 A primarios _ Short Delay Time 0 2 seg Instantaneous 408 A primarios Analizando la coordinaci n existente se puede observar que la curva del fusible de 80A no coordina con la curva del rel G E 735 1 De igual manera se observa que en una parte de la gr fica no se logra la coordinaci n entre las curvas del rel G E 735 1 con el breaker de 3200 A ver figura N 23 Para mejorar esta situ
32. el transformador de 1000 KVA es de 41 88 A y actualmente s lo se est utilizando un 55 4 equivalente a 23 18 A primarios Tambi n se considera el cambio de los fusibles de seccionador instalado como protecci n principal de la c mara de transformaci n implicada se cambiar an los fusibles de 100 A por fusibles de 80 A considerando la capacidad total de la c mara En la figura N 26 se puede apreciar la correcta coordinaci n entre las curvas del fusible de 80A la curva del fusible de 50 A la curva del rel 60 G E 735 2 la curva del rel SEL 551 y la curva del breaker Cutler Hammer de 3200 A Los ajustes del breaker Cutler Hammer fueron modificados por los siguientes Long Delay Setting Long Delay Time Short Delay Setting Short Delay Time Instantaneous Long Delay Setting Long Delay Time Short Delay Setting _ Short Delay Time Instantaneous 0 8 In 15 seg 4 Ir 0 1 seg 6 In 2560 A secunadrios 40 8 A primarios 15 seg 163 A primarios 0 1 seg 306 A primarios 61 Coord Protec C mara Trafos 2 SEL551 GE735 2 FUSIBLES BREAKER 1000 000 CURVA FUSIBLE 80 CURVA G E 735 Ifalla Max 2800A CURVA FUSIBLE 50 A CURVA SEL 551 7 a z D c 2 a Curva Cutler Hammer 3200A falla Min 410A
33. en las barras del lado de baja tensi n de cada uno de los transformadores de cada c mara 2 3 y 4 Esto debido a que los rel s ya indicados no pueden almacenar varias configuraciones a la vez Para realizar esta coordinaci n se consider una corriente de falla m xima de 2796 23 Amp la cual se presenta en la barra TD T5 Transformador 1000KVA Camara de Transformaci n 2 tal como se muestra en la tabla N 11 Esta corriente est reflejada al lado de 13 8 KV para el lado secundario del transformador tiene un valor de 175400 Amp Con la finalidad de realizar una coordinaci n completa tambi n se ha considerado una corriente de falla m nima de valor 422 11 Amp lado 57 de 13 8KV los mismos que se presentan en la barra TD T8 y se muestran en la tabla N 11 Debido a que existen 2 transformadores conformando la C mara de Transformaci n 2 se ha elegido el peor de los casos para falla m xima y m nima nicamente en esa c mara que ser an considerando las fallas en el transformador de 1000 KVA TD T5 Con los valores de corriente para falla m xima y m nima obtenidos se establece un rango para la coordinaci n de las protecciones establecidas y tambi n se procede a realizar las sugerencias para mejorar la coordinaci n existente La figura mostrada est construida a nivel de 13 8 KV La barra TD T5 donde ocurre la lfalla m x es energizada mediante un transformador de 1000 KVA cuya corriente nomin
34. er el m todo m s conciso y usualmente mas informativo El flujo del sistema puede ser r pidamente analizado con la presentaci n grafica y relacionar la configuraci n del sistema condiciones operativas y resultados El an lisis del flujo de carga muestra lo siguiente a Voltaje en barras b Consumo de Potencia total c Factor de Potencia Requerimientos de potencia Reactiva d Carga sobre todos los conductores y transformadores verificar que la carga este dentro de la capacidad de transmisi n para condiciones normales y contingencias operativas e Ajustes de TAPS de los Transformadores 2 4 1 Casos base M xima Carga En el Anexo B se adjunta los resultados gr ficos del Flujo de carga del Caso base que se resume a continuaci n 2 4 1 1 Voltajes en barras 26 Bus Records Nom kV PU Volt Volt kV Angle Deg Empresa El ctrica 13 8 1 13 8 0 Cabina Principal 13 8 0 9997 13 796 0 C mara de Transformaci n 1 13 8 0 9996 13 795 0 TD 0 2 0 9917 0 198 0 93 TD T4 0 48 0 9920 0 476 0 89 TD T1 0 2 0 9901 0 198 1 11 TD T2 0 48 0 9914 0 476 0 96 C mara de Transformaci n 2 13 8 0 9996 13 794 0 T5 0 21 0 9944 0 207 0 61 TD T6 0 48 0 9899 0 475 1 13 C mara de Transformaci n 3 13 8 0 9996 13 794 0 TD 7 0 21 0 9880 0 206 1 34 TD 8 0 48 0 9944 0 477 0 6 C mara de Transformaci n 4 13 8 0 9996 13 795 0 TD T9 0 21 0 9934 0 207 0 7
35. fico se muestran los valores de corriente de falla m xima y m nima y la coordinaci n establecida en este intervalo Es importante indicar que la corriente de falla m nima en la barra TD T1 es de 802 Amp mostrados en la tabla N 11 pero para efectos de protecci n de toda la c mara de transformaci n se consider la 55 m nima corriente de falla establecida en la barra TD T2 cuyo valor es de 413 Amp 4 2 3 Protecci n de C mara de Transformadores 2 Falla m x Barra TD T5 Coord Protec C mara TrafosH2 SEL551 GE735 2 FUSIBLES BREAKER 1000 000 CURVA FUSIBLE 80A CURVA 735 falla Max 2800A CURVA SEL 551 Curva Breaker Cutler Hammer 3200A Y a z D 2 _ a Lu lfalla Min 410A CURVA FUSIBLE 100A CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 25 56 Como se muestra en el plano 1 Anexo A las c maras de transformaci n 2 y 4 est n protegidas por un rel G E 735 2 el mismo que fue ajustado considerando la capacidad total de las c maras indicadas en conjunto con el rel de protecci n principal SEL 551 instalado aguas arriba La coordinaci n individual de cada c mara de transformaci n 2 3 y 4 con los rel s situados aguas arriba se la ha realizado seleccionando la m xima y m nima corriente de falla de todas las corrientes calculas
36. justes Protecci n de Barra Principal 13 8 KV 76 G E 735 G E 735 SEL 551 1 2 Voltage L L KV 13 8 13 8 13 8 Corriente Nominal Prim A 343 140 204 Coriente Pick Up Prim A 348 180 209 Relaci n CT 600 5 150 5 150 5 Factor CT 120 30 30 Corriente Nominal Sec A 2 85 4 62 6 8 Corriente Pick Up Sec A 2 90 6 7 Protecci n 51 51 51 IEC Tipo de Curva IEC Extremely IEC Extremelly Extremely Inverse C3 Inverse C Inverse C TD de Selecci n 1 0 0 1 0 1 Tiempo de coordinaci n 0 36 s 0 01 s 0 04 s Protecci n de C mara de Transformadores 1 Falla m x Barra TD T1 G E 735 SEL 551 1 Voltage L L KV 13 8 13 8 Corriente Nominal Prim A 343 140 Corriente Pick Up Prim A 348 180 Relaci n CT 600 5 150 5 Factor CT 120 30 Corriente Nominal Sec A 2 85 4 62 Corriente Pick Up Sec A 2 90 6 Protecci n 51 51 Tipo de Curva IEC Extremely IEC Extremelly Inverse C3 Inverse O TD de Selecci n 1 0 0 1 Tiempo de coordinaci n 1 2 s 0 034 s 77 Fusible INAEL IBD 2 17 5KV 11 71 KA 13 159 A Tiempo de coordinaci n Seo n la figura si falla el breaker el fusible despejar la falla inmediatamente Ajustes Breaker Cutler Hammer 3200 A Long Delay Setting 0 8 In Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting 4 Ir Short Delay Time 0 1 seg Instantaneous 6 In Long Delay Setting 2560 A secunadrios 40 8 A primarios Long Delay Time 15 seg Short Delay Setting 1
37. l s se consider lo siguiente 47 Para Ipickup SEL 551 Capacidad total instalada de transformadores 25 de sobre carga a pesar que los transformadores no deber an ser sobre cargados por tener enfriamiento tipo OA 342 54 Amperios Para Ipickup G E 1 Capacidad total instalada en la c mara de transformaci n 1 138 58A Para Ipickup G E 2 Capacidad total instalada en las c maras de transformaci n 2 3 4 203 96 A En la tabla N 13 se muestran los ajustes de estos 3 Rel s para la protecci n contra sobre corriente de la barra Principal 13 8 KV 48 G E 735 G E 735 SEL 551 1 2 Voltage L L KV 13 8 13 8 13 8 Corriente Nominal Prim A 343 140 204 Corriente Pick Up Prim A 348 180 209 Relaci n CT 600 5 150 5 150 5 Factor CT 120 30 30 Corriente Nominal Sec A 2 85 4 62 6 8 Corriente Pick Up Sec A 2 90 6 7 Protecci n 51 51 51 IEC Tipo de Curva IEC Extremely IEC Extremelly Extremel Inverse C3 Inverse O Inverse TD de Selecci n 1 0 0 1 0 1 Tiempo de coordinaci n 0 36 s 0 01 s 0 04 s Tabla N 13 Ajustes de Rel s Para la coordinaci n de los rel s indicados se ha considerado un intervalo de corrientes de fallas m xima y m nima de valores 5158 Amperios y 2553 Amperios respectivamente simulando fallas en el punto de interconexi n de del sistema el ctrico del centro comercial con la empresa el ctrica 49 4 2 2 Protecci n de C mara de Transfo
38. n MW MVAR y MVA con la ayuda del factor de 21 potencia 0 92 medido en la C mara de Medici n Totalizadora las cuales se muestran en la tabla N 1 Del levantamiento de informaci n realizado tambi n se obtuvieron las distancias de acometidas y secci n de conductores Mediante el uso de tablas se obtuvieron los valores de impedancias para cada conductor en Q millas Finalmente se transformaron todas las impedancias a valores en p u considerando las nuevas bases para el sistema el ctrico 13 8KV 100MVA Ver tablas N 2 y N93 Se obtuvieron los datos de placa de cada transformador siendo los m s importantes los valores de impedancia mismos que se debieron transformar a valores p u mostrados en la tabla N 4 2 3 1 Datos de barras de carga 22 TABLA DE CARGAS Number Name Nom Load Load Load Bus kV MW MVAR MVA 4 TD T3 0 220 0 264 0 053 0 270 5 TD T4 0 480 0 132 0 085 0 158 6 TD T1 0 208 0 403 0 196 0 451 7 TD T2 0 480 0 080 0 031 0 086 9 TD T5 0 208 0 537 0 134 0 554 10 TD T6 0 480 0 365 0 244 0 438 12 TD T7 0 208 0 462 0 152 0 488 13 TD T8 0 480 0 105 0 092 0 140 15 TD T9 0 208 0 407 0 118 0 424 Tabla N 1 Cargas del Sistema 2 3 2 Datos de l neas y conductores IMPEDANCIAS DE LINEAS VALORES REALES De To AWG DISTANCIA R x Barra Barra mi ohm mi ohm mi A MVA Empresa Cabina El ctrica Principal 4 0 0 14879 0 342672 0 215952 4
39. n b sica para la coordinaci n de las protecciones Los estudios se realizar n con los siguientes objetivos 30 Determinar el efecto de las corrientes de falla en los componentes del sistema tales como cables barras y transformadores durante el tiempo que persista la falla Los estudios determinaran las zonas del sistema en donde la falla puede resultar en depresi n inaceptable de voltajes Determinar el ajuste de los equipos de protecci n los cuales son establecidos considerando el sistema bajo condiciones de falla 3 1 Alcance de los estudios de Corto Circuito Considerando que el Sistema del Centro Comercial Mall del Sur se caracteriza por ser un sistema t picamente aterrizado el estudio de corto circuito considera los siguientes tipos de falla Falla Trif sica a tierra Falla de l nea a tierra Falla de dos l neas a tierra Falla entre dos l neas La falla trif sica a tierra es a menudo para este tipo de sistema la m s severa de todas por ello es costumbre de simular 31 solamente la falla trif sica cuando se busca las magnitudes m ximas de corriente de falla sin embargo se verificar que la corriente de falla a tierra no exceda la corriente trif sica 3 2 Datos del Sistema La informaci n b sica es aplicable a todos los casos del Sistema su aplicaci n depende del tipo de corriente de falla a determinar 3 2 1 Impedancias Equivalentes en el Punto de Entrega de E E La Empre
40. o A Principal 13 8 KV inni Cutler Hammer SKI 1200 16 Transferencia 13 8 KV Transf Automat 1 General Electric 1200 18 Transferencia 13 8 KV Transf Automat 2 General Electric 1200 18 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 1 80 25 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 1 50 71 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 1 40 80 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 1 31 5 80 Fusibles 17 5 KV Cabina de L nea C mara INAEL de Transfor 2 100 25 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 2 80 25 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 2 50 71 Fusibles 17 5 KV Cabina de L nea C mara INAEL de Transfor 3 100 25 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 3 50 71 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 3 31 5 80 Fusibles 17 5 KV Cabina de L nea C mara INAEL de Transfor 4 100 25 Fusibles 17 5 KV Cuarto de INAEL Transformadores 4 100 25 Breakers Cutler Hammer 440 V Mod MWI632 TD T1 1 3200 65 Breakers Cutler Hammer 480 V Cat MT3800T TD T2 800 20 Breakers Cutler Hammer 440 V Mod MWI632 TD T3 3200 65 Breakers Cutler Hammer 440 V Cat MT3800T TD T4 800 20 3 4 36 Breakers Cutler Hammer 440 V Mod MWI632 TD T5 3200 65 Breakers Cutler Hammer 480 V Mod MWI812 TD T6 1250 85 Breakers Cutler Hammer 440 V Mod MWI625 TD T7 1 2500 65 Breakers Cutler Hammer 440 V Mod MWI632 TM T9 1 3200 65 Tabla N 12 Capacidad de Inte
41. o Los Rel s dan protecci n primaria en la zona protegida y protecci n de respaldo a la zona adyacente Tiempo de operaci n El tiempo de operaci n se ha ajustado para cumplir los criterios de selectividad y respaldo Simplicidad protecci n cumple este criterio evitando la redundancia de la protecci n en las zonas protegidas 45 Como protecci n principal se tiene un Rel SEL 551 el mismo que se coordina con 2 Rel s G E 735 a nivel de 13 8 KV A continuaci n se muestran las curvas de coordinaci n para esta protecci n principal Debido a la configuraci n del sistema el ctrico del centro comercial no se requiere coordinaci n alguna entre los dos rel s G E 735 ya que cada uno protege reas independientes G E 735 1 C mara de Transformaci n 1 G E 735 2 C mara de Transformaci n 2 3 y 4 Se requiere nicamente la coordinaci n de cada uno de los rel s G E 735 con el rel principal SEL 551 46 Coordinaci n Rel s SEL551 GE735 1 GE735 2 10 000 000 1 000 000 100 000 Curva G E 735 1 Ifalla Max 5158A CURVA SEL 551 Curva G E 735 2 M o D Q E K falla Min 2553A Corriente en Amperios Figura N 22 Cabe indicar que para obtener las corrientes de puesta en trabajo de los re
42. quemas de Protecci n de Transformadores C mara 2 BARRA 13 5KY 735 FEEDER PROTECTION RELAY INAEL 50 1000KY A 39 750 KVA 13200 7620127 220 Y 13200 7620 277430 Y 32004 CUTLER HAMMER P 1230 A CUTLER HAMMER 32004 MO D HUN632 12304 MO D HAVIS12 Figura N 19 42 4 1 4 Esquemas de Protecci n de Transformadores C mara 3 BARRA 13 5 KV 135 FEEDER PROTECTION RELAY amp INAEL 100 750 KVA 3 2 A 13200 76200127 220 Y 1320076202774 Y 25004 CUTLERHAMMER 3P 600A CUTLER HAMMER 25004 MOD HUUI625 600 Figura N 20 43 4 1 5 Esquemas de Protecci n de Transformadores C mara 4 BA RRA 138 Kv 735 FEEDER PROTECTION RELA Y INAEL 1004 CAMARA DE TRANSFORMACION 4 BRI 1320 7601 27 220 Y 32004 A C UTLER H 32005 MOD MWI632 Figura N 21 44 4 2 Ajuste y Coordinaci n de las Protecciones La informaci n b sica para el ajuste y coordinaci n de las protecciones proviene de los estudios de flujo de carga corto circuito y los esquemas de protecci n indicados en los numerales anteriores 4 2 1 Protecci n de Barra Principal 13 8 KV Para la protecci n de la barra principal 13 8 KV Punto de Conexi n del Sistema Mall del Sur con E E se han utilizado unidades de sobre corriente cumpliendo los siguientes criterios Selectividad Cada Rel o elemento de protecci n opera en su zona protegida Respald
43. rcial Power Systems Analysis IEEE STD 399 1990 ieeexplore ieee org xpls abs_all jsp EATON Cutler Hammer Magnum IEC Low Voltages Air Circuit Breakers Cleveland Mayo 2003 www cutler hammer eaton com General El ctric Consumer amp Industrial 735 737 Feeder Protection Relay Instruction Manual GE Multilin Markham Ontario 2008 www GEmultilin com Schweitzer Engineering Laboratories Inc SEL 551 Relay Instruction Manual Pullman Washington 1998 2007 Industrias de Aparellaje El ctrico S A Manual T cnico Fusibles Limitadores de Corriente INAEL Toledo Espa a 2007 CAPITULO 1 DESCRIPCION DE LAS INSTALACIONES 1 1 Ubicaci n geogr fica del sitio de estudio El Centro Comercial MALL DEL SUR se encuentra ubicado al sur de la cuidad de Guayaquil en la Ave 25 de Julio entre las calles Jos de la Cuadra y Ernesto Alb n su edificaci n se levanta sobre una rea aproximada de 62 000 m cuenta niveles los cuales acogen un total de 166 locales comerciales siendo los m s importantes Megamaxi Casa Tosi Cinemark S per xito Marat n Mc Donalds y Fybeca considerados como buenas anclas para el xito del funcionamiento del centro comercial 1 2 Demanda El ctrica Total Para llevar a cabo las actividades comerciales en el interior del centro comercial ste tiene una demanda el ctrica total de dise o igual a 4982 KW Como demanda el ctrica total instalada se tiene un valor de 2755 KW los c
44. rincipal 4890 55 4890 55 3355 90 3355 9 4235 38 4235 38 2523 24 2523 24 2523 24 C mara de transformaci n 1 4884 58 4884 58 3348 96 3348 96 4230 21 4230 21 2517 01 2517 01 2517 01 TD T3 42387 20 675 738 63580 80 1013 61 36710 4 585 238 127161 2027 2 585 24 TD T4 15668 30 544 984 23502 50 817 478 13570 1 472 003 47004 9 1634 95 472 00 TD T1 58089 50 926 064 87134 10 1389 09 50309 1 802 029 174268 2778 19 802 03 T2 13736 40 477 788 20604 60 716 682 11897 413 809 41209 2 1433 36 413 81 C mara de Transformaci n 2 4839 91 4839 91 3308 50 3308 5 4191 52 4191 52 2483 43 2483 43 2483 43 TD T5 58009 60 924 791 87014 30 1387 18 50240 800 928 174028 2774 36 800 93 TD T6 19092 30 664 08 28638 50 996 122 16535 3 575 141 57276 8 1992 24 575 14 C mara de Transformaci n 3 4839 2 4839 2 3308 04 3308 04 4190 91 4190 91 2483 1 2483 1 2483 10 TD T7 45597 20 726 912 68395 80 1090 37 39490 5 629 559 136791 2180 73 629 56 TD T8 14012 00 487 374 21018 00 731 061 12135 6 422 108 42035 9 1462 12 422 11 C mara de Transformaci n 4 4850 21 4850 21 3318 34 3318 34 4200 44 4200 44 2491 76 2491 76 2491 76 TD T9 53100 40 846 528 79650 60 1269 79 45988 3 733 147 159301 2539 58 733 15 BIBLIOGRAFIA Stevenson William An lisis de Sistemas de Potencia Editorial McGRAW HILL M xico 2004 Mason Russell El Arte y La Ciencia de la Protecci n por Relevadores Editorial Continental S A M xico 1971 IEEE Recommended Practice for Industrial and Comme
45. rmadores 1 Falla m x barra TD T1 Coord Protec C mara Trafos 1 SEL551 GE735 1 FUSIBLES BREAKER 1000 000 CURVA FUSIBLE 80A a cambiar CURVA 735 Ifalla Max 2800A CURVA SEL 551 72 a z 3 z a Lu E Curva Breaker Cutler Hammer 3200A Ifalla Min 410A CORRIENTE EN AMPERIOS Figura N 23 Para realizar esta coordinaci n se consider una corriente de falla m xima de 2800 Amp la cual se presenta en la barra TD T1 tal como se muestra en la tabla N 11 La barra se energiza mediante la conexi n de un transformador trif sico de 1000 KVA T1 Esta 50 corriente est reflejada al lado de 13 8 KV para el lado secundario del transformador tiene un valor de 175640 Amp Con la finalidad de realizar una coordinaci n completa tambi n se ha considerado una corriente de falla m nima de valor 413 Amp lado de 13 8KV los mismos que se presentan en la barra TD T2 y se muestran en la tabla N 11 Debido a que existen 4 transformadores conformando la C mara de Transformaci n 1 se ha elegido el peor de los casos para falla m xima y m nima corrientes ya indicadas Esto debido a que los rel s de protecciones ya descritos no pueden guardar 4 configuraciones a la vez Con los valores de corriente para falla m xima y m nima obtenidos se establec
46. rrupci n de las protecciones existentes Conclusiones y recomendaciones El presente estudio de Corto Circuito preparado para el Centro Comercial Mall del Sur ha permitido cumplir los siguientes objetivos Determinar el efecto de las corrientes de falla en los componentes del sistema tales como cables barras y transformadores durante el tiempo que persista la falla Determinar las zonas del sistema en donde la falla puede resultar en depresi n inaceptable de voltajes El estudio de corto circuito considera los siguientes tipos de falla 37 o Falla Trif sica a tierra o Falla de l nea a tierra o Falla de dos l neas a tierra o Falla entre dos l neas Las corrientes de cortocircuito han sido calculadas considerando los est ndares de la IEEE aplicables para el c lculo de falla para voltajes medio y alto Standard IEEE Std C37 010 1979 IEEE Std C37 5 1979 IEEE Std 141 1993 IEEE Std 241 1990 and IEEE Std 242 1986 Las fallas Trif sica a tierra l nea a tierra dos l neas a tierra y entre dos l neas fueron aplicadas a cada barra del sistema los resultados se muestran en el Anexo C El ajuste de los equipos de protecci n los cuales son determinados considerando el sistema bajo condiciones de falla ser estudiado en el siguiente cap tulo de este trabajo relacionado con la coordinaci n de las protecciones CAPITULO 4 COORDINACION DE LAS PROTECCIONES Los estudios de flujo de carga y cor
47. sa El ctrica nos ha entregado los MVA de Corto Circuito y las Impedancias de Thevenin en la Barra de Interconexi n del Mall con la Empresa La informaci n ha sido trasladada a la base de 100MVA y 13 8 KV y se indica en la siguiente tabla 3 2 1 1 MVA de Corto Circuito MAXIMA CARGA Tipo de Falla Corriente de Falla Amperios MVA de Corto Circuito Trif sica 5164 1 79 34 L nea Tierra 3496 9 68 72 Tabla N 9 Corrientes y MVA de cortocircuito m x Carga 32 3 2 1 2 Impedancias Equivalentes Sec R jX R jX X R p u Ohmios Zeq 0 1740208 J0 8041871 0 3314 J1 5315 4 6212 Zeq 0 1 0841316 J1 7437545 2 0646 J3 3208 F o Tabla N 10 Impedancias equivalentes de cortocircuito m x carga Estas Impedancias se aplicaran para los c lculos de la Corriente Moment nea y la corriente a interrumpir debido a que la Empresa El ctrica es considerada siempre como una barra infinita que se caracteriza por no tener decremento AC 3 2 2 Datos de Conductores Los conductores son elementos pasivos en el an lisis de corto circuito sus caracter sticas t cnicas son similares a las aplicadas en los estudios de flujo de carga 3 2 3 Datos de Transformadores de Fuerza Igual que en el caso de los conductores los Transformadores son elementos pasivos en el an lisis de corto circuito sus 33 caracter sticas t cnicas son similares a las aplicadas en los estudios de flujo de carga 3 3 Resultados
48. switched 3 Camara de trans 6 TD T1 EA Three wi 3 Camara de trans 7 TD T2 H Transforr 8 Camara de Tran 9 70 T5 8 Camara de Tran 10 TD T6 11 Camara de Tran 12 TD T7 11 Camara de Tran 13 TD T8 Interface 14 Camara de Tran 15 TD T9 EH Multi Sec dH MW Tran B Nomogral EH Owners Substatio EH Super Are H Tielines b H Tielines b EB Transfer E 8 2 GA AA Records Set Columns v E By WE EB GB EH Options Options S x Branches X Buses X Loads a Recent El Network H Branches EH Buses H DC Lines E ceneratd EH Impedand EH Line Shur El Loads ES Multi Terr EH Switched Three Wi H Transforr El 2 Aggregations EH Areas Injection El Interface H Islands EH Multi sec MW Tran ES Nomogral H Owners EH Substatio BI Super Are H Tielines b EH Tielines b BB Transfer ANEXO C CORRIENTES DE FALLAS TOTALES M xima y M nima Impedancia de Cortocircuito en el punto de interconexi n Ifalla TR Ifalla Ifalla L T Ifalla Ifalla L L Ifalla LL T Ifalla N BARRA gea 13 8KV Amp 13 8KV Amp 13 8KV Amp 13 8kw Malla MAX 1 Empresa El ctrica 5158 04 5158 04 3459 26 3459 26 4467 03 4467 03 2570 64 2570 64 5158 04 2 Cabina Principal 5111 95 5111 95 3421 93 3421 93 4427 12 442712 2541 2 2541 2 5111 95 3 C mara transformaci n 1 51
49. te debido a que no contribuye con corrientes en presencia de fallas trif sicas o de l nea a tierra Figura N 15 17 Ban 1 Wo MALL DEL SUR 1 2363 T 12362 T 3F ABC TS KVA A IF ABC 1000 KVA T 12364 T 12368 A MALL DEL SUR 3 MALL DEL SUR 4 Figura N 16 Esquema de Distribuci n de Carga CAPITULO 2 ESTUDIOS DE FLUJO DE CARGA Los estudios de flujo de carga son sumamente importantes para evaluar el funcionamiento de los sistemas de potencia su control y planificaci n para expansiones futuras Un estudio de flujo de potencia define principalmente las potencias activa y reactiva y el vector de tensi n en cada barra del sistema 2 1 Criterios adoptados para el estudio 2 1 1 Flexibilidad Operacional El sistema podr funcionar alimentado por la Empresa El ctrica o por medio de los Generadores de Emergencia sin ninguna restricci n 2 1 2 Niveles de Confiabilidad El sistema debe proveer la continuidad del servicio y la alimentaci n a las instalaciones del Centro Comercial Mall del Sur en forma prioritaria ante la existencia de falla de un elemento del Sistema 19 2 1 3 Niveles de sobrecarga No se aceptan sobrecarga en los cables del Sistema mayores a la cargabilidad establecida en las especificaciones t cnicas Para el caso de los Transformadores Convencionales de Fuerza la carga no debe exceder su capacidad OA 2 1 4 Regulaci n de Voltaje Los volt
50. to circuito del Centro Comercial Mall del Sur son la base para el ajuste y coordinaci n de las Protecciones del Sistema Los estudios se realizaran con los siguientes objetivos Determinar el ajuste de los equipos de protecci n los cuales son establecidos considerando el sistema bajo condiciones de falla Determinar la coordinaci n de las Protecciones del Sistema el ctrico del centro comercial La aplicaci n del Estudio permitir el despeje oportuno y selectivo de las fallas del sistema 39 4 1 Esquemas de Protecciones 4 1 1 Esquemas de Protecci n Barra Principal 13 8 KV LINEA TRIFA SC A OvERCURRENT RELAY RECLOSINS RELAY 5 FEEDER PROTECTION BCA MARA DE ECA Ma RA DE ECA MA Ra DE ECA MA RA DE TRANSFOR 1 TRANSFOR 2 TRANSFOR 3 TRANSFOR 4 Figura N 17 4 1 2 Esquemas de protecci n de Transformadores C mara 1 CAMARA DE 1000 kva aao A F wa CUTLER HAMMER JAA MOD MAGI TD Tl 1 BARRA 13 0KV TRANSFORMACION Z 3540 735 FEEDER PROTECTION RELAY moray as A was A 13200 76201127 220 y PO Y 13200 7620277 490 V Y 13200 762 01127 220 nim Y P 200 AJ CUTLER HAMMER 3P 2000 CUTLER HAMMER CAT MT3G00T TD T2 32004 HOD MUNG32 TD T3 Figura N 18 S INAEL 1004 m NSA 9 4 soray dao A 13200 7620077 460 y YAN Y 800 A CUTLER HAMMER TD T4 VODA CAT MT3G00T 40 41 4 1 3 Es
51. uales son distribuidos a los diferentes locales comerciales sta distribuci n se detallar posteriormente 1 3 Descripci n de las Instalaciones El ctricas 1 3 1 Red El ctrica en Media Tensi n ANEXO A Plano 1 El suministro del fluido el ctrico al centro comercial MALL DEL SUR se toma a partir de las Redes de Media Tensi n de la Empresa El ctrica Para tal efecto el centro comercial cuenta con una Acometida Subterr nea Principal Trif sica en Media Tensi n 13 8 KV construida con cable 500 MCM XLPE 15KV para cada una de las fases y una l nea de neutro construida con cable N 4 0 AWG THHN esta acometida recorre una distancia de 60 metros hasta llegar a una Cabina de Medici n Totalizadora en el interior del centro comercial tal como se muestra en las figuras N 1 y N 2 La interconexi n de esta acometida con la Red de Media Tensi n 13 8 KV se realiza mediante conexi n directa a trav s de puntas terminales armadas en los extremos de los cables 500 MCM 15 KV Figura N 1 Figura N 2 La acometida ya descrita llega hasta la Cabina de Medici n Totalizadora en la cual se alojan todos los equipos requeridos para una Medici n Indirecta ver figuras N 3 y 4 detallados a continuaci n 3 PT s 70 1 8400 120V 3 CT s 600 5 15KV Medidor de Estado S lido Figura N 3 Figura N 4 De la Cabina de Medici n a partir del extremo H2 de los CT s contin a l
52. udio de Flujo CAPITULO 3 ESTUDIO DE CORTO 3 1 Alcance de los estudios de Corto 3 2 Datos del SISI Ima ua baada A da 3 2 1 Impedancias Equivalentes en el Punto de Entrega de la E E 3 2 1 1 MVA de Corto Circuito 3 2 1 2 Impedancias 3 2 2 Datos de Conductores 3 2 3 Datos de Transformadores de Fuerza 3 3 Resultados de los Estudios de Corto Circuito 33 1 GOS0815888 3 3 1 1 Corriente de Falla en cada barra 3 3 1 2 Capacidad de 3 4 Conclusiones y recomendaciones CAPITULO 4 COORDINACION DE LAS PROTECCIONES 4 1 Esquemas de 4 1 1 Esquemas de Protecci n Barra Principal 13 8 KV 4 1 2 Esquemas de protecci n de Transformadores C mara 1 4 1 3 Esquemas d
53. voltajes en las barras se encuentran dentro del est ndar establecido para posibles ca das de voltajes 2 5 La capacidad de las l neas son muy bajas con respecto a su ampacidad lo cual permitir a futuro aumentos de carga sin ning n problema Se puede apreciar que los transformadores est n trabajando en un promedio del 60 de su capacidad es decir el sistema el ctrico cuenta con un 40 de reserva para energizar futuras cargas 28 Finalmente el factor de potencia calculado de acuerdo a los datos de potencia activa y reactiva es de 0 90 mientras que la informaci n que registra el medidor totalizador del sistema muestra un valor de 0 92 con lo cual se concluye que el centro comercial no est siendo penalizado por bajo factor de potencia CAPITULO 3 ESTUDIO DE CORTO CIRCUITO En el an lisis de corto circuito las fallas del sistema se manifiestan como condiciones anormales de operaci n que nos podr an conducir a uno de los siguientes fen menos Indeseables flujos de Corrientes Presencia de Corrientes de magnitudes exageradas que podr an da ar los equipos Ca da de Voltaje en la vecindad de la falla que puede afectar adversamente la operaci n de las maquinas rotatorias Creaci n de condiciones peligrosas para la seguridad del personal El Centro Comercial Mall del Sur requiere realizar estudios de Corto Circuito para resolver las situaciones cr ticas se aladas y obtener la informaci
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