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Estudio de Corto Circuito

Estudio de Corto Circuito

OBJETIVO:

Conocer los valores de potencia y corriente de corto circuito en cualquier nodo o rama del sistema, que se manifiesta en el primer ciclo de falla y varios ciclos después. Analizando todos los modelos de operación del sistema, para revisar las capacidades interruptivas de los equipos de desconexión y en caso necesario, especificar los equipos adecuados.

ALCANCE:

• Levantamiento de datos del sistema eléctrico en campo.
  
  
• Generación del diagrama unificar general simplificado, con los principales elementos del sistema y generación de la base de datos en el programa computacional con los valores de impedancia de los elementos del sistema.
• Calculo de corto circuito, simulando fallas trifásicas, fase a tierra, entre líneas y dos líneas a tierras, para los diferentes modelos de operación del sistema.
  
  
• Generación de los reportes en formato de Word para fácil manejo.
• Revisión de las capacidades interruptivas de los elementos del sistema encargados de interrumpir las corrientes de falla.
  
  

REQUERIMIENTOS:

• La precisión de los resultados del estudio de corto circuito depende principalmente de la veracidad en la formulación del diagrama unifilar de reactancias, el cual, debe contener todos los componentes eléctricos actuales del sistema.  El levantamiento o la verificación de datos del sistema debe hacerse en forma cuidadosa, recabando la siguiente información:
•  
• Los valores de potencia máximos y mínimos de corto circuito monofásico y trifásico, así como la relación CSR del sistema de suministro en el punto de acometida a la planta.
• Datos de placa completos de transformadores.
• Datos de placa completos de motores de inducción y síncronos mayores de 50 HP, así como de sus sistemas de arranque.
• Datos de placa completos de generadores y sus sistemas de excitación.
• Datos completos de longitud, calibre, material, tipo, canalización  y número de conductores por fase de alimentadores principales.
• Datos de placa completos de los interruptores en alta y baja tensión, con sus ajustes actuales.
• Datos de placa completos de fusibles en alta y baja tensión.
• Datos de placa completos de transformadores de corriente y potencial.
• Datos de placa completos de los tableros de distribución en alta y baja tensión.
• Datos de placa completos de los CCM en alta y baja tensión.
• Datos de placa completos de todos los relevadores de protección eléctrica y sus ajustes actuales.

PROCEDIMIENTO:

• Previo a iniciar los cálculos, se deben establecer las formas de operación del sistema para modelarlo adecuadamente según sus características.
  
  

• Una vez definido lo anterior y en base a la lista de equipos con sus características, se procede a la generación de la base de datos en el software de ingeniería, desarrollando en él un diagrama unifilar que contiene todos los datos de los elementos activos (que contribuyen con corriente de corto circuito) y elementos pasivos (que limitan la corriente de falla).
  
  

• El software va desarrollando en forma automática la conversión de los datos de placa en valores de impedancia a una misma base, esto con el propósito de poder hacer cálculos matriciales para obtener una impedancia equivalente en los buses y ramales del sistema donde se requiera conocer las condiciones de corto circuito.
  
  

• Por último se calcula la potencia y la corriente de corto circuito para evaluar los resultados, de acuerdo con las condiciones de operación del sistema,  y revisar las capacidades interruptivas de los equipos de desconexión.

Los cálculos de corto circuito son efectuados con el módulo “AC Short Circuit” del  programa computacional profesional y especializado “EDSA”

Para los cálculos y evaluaciones se toman en cuenta las recomendaciones de la IEEE y los lineamientos marcados en las normas ANSI y NEMA que se enlistan a continuación:

a)  ANSI/IEEE C37.010, IEEE Application Guide for AC High-Voltage Circuit Breakers Rated on Symmetrical Current Basis.

b)  ANSI/IEEE  C37.5,  IEEE Guide for Calculation of Fault Currents for Application of AC High Voltage Circuit Breakers Rated on Total Current Basis.

c)  ANSI/IEEE C37.13,  IEEE Standard for Low-Voltage AC Power Circuit Breakers Used in Enclosures.

d)  ANSI/IEEE C37.41, IEEE Standard Design Tests for High Voltage Fuses, Distribution Enclosed Single-Pole Air Switches, Fuse Disconnecting Switches, and Accessories.

e)  ANSI/IEEE Std. 141,  IEEE Recommended Practice for Electric Power Distribution for Industrial Plants.

f)  ANSI C97.1, American National Standard for Low-Voltage Cartigrade Fuses 600 Volts or Less.

g)  NEMA AB1,  Molded Case Circuit Breakers.

h)  NEMA SG3,  Low Voltage Power Circuit Breakers.

i)  ANSI/IEEE Std. 399,  IEEE Recommended Practice for Industrial and Commercial Power Systems Analysis.

j)  ANSI/IEEE Std. 242, IEEE Recommended Practice for Protection and Coordination of Industrial and Commercial Power Systems.

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