Conceptos generales.pptx
- 2. IMPORTANCIA DE CONTAR CON LOS ESTUDIOS DE CORTOCIRCUITO Los estudios de cortocircuito son absolutamente indispensables para cualquier sistema de distribución, tanto como los estudios de flujo de carga, los de estabilidad transitoria y los de análisis de armónicas. Estos estudios se deben realizar en la etapa de planificación y diseño de un sistema eléctrico con el fin de definir muy claramente las especificaciones de equipos, tales como transformadores, interruptores, cables, conductores secundarios y tableros de distribución, así como para desarrollar los diagramas unifilares del mismo, buscando la mayor precisión posible.
- 3. También, es muy importante actualizar los estudios de cortocircuito para sistemas ya existentes que han sufrido modificaciones en su topología, sustitución de equipos o bien se han agregado componentes como motores, generadores de emergencia. UPS, etc.
- 4. Desde la perspectiva del análisis de cortocircuito, las fallas se manifiestan como problemas en el aislamiento, es por ello que uno de los criterios utilizados en la protección de los sistemas eléctricos está particularmente orientado a la detección de este tipo de fallas.
- 5. El equipo de interrupción en todos los niveles de voltaje presentes en el sistema debe ser capaz de resistir las corrientes resultantes. así como tener la capacidad de aislar la zona donde se produjo la falla, situación que requiere de considerables inversiones.
- 7. Por tanto, las principales razones para realizar estudios de cortocircuito son las siguientes: Definir las configuraciones de los dispositivos de protección basándose en cantidades que describen el comportamiento del sistema en condiciones de falla. Verificar la idoneidad de los equipos de interrupción existentes. Evaluar el efecto que tienen los diferentes tipos de cortocircuitos en el perfil de voltaje general del sistema. Estos cálculos sirven para identificar áreas en el sistema para las cuales las fallas pueden resultar en depresiones o bajas de voltaje inaceptables. Describir cómo afectan las corrientes de falla a los diversos componentes del sistema, tales como cables, líneas aéreas, buces, transformadores, bancos de capacitares y reactores durante el tiempo que persista la avería. Asegurar el cumplimiento de los códigos y regulaciones que rigen tanto el diseño del sistema como las condiciones de operación del mismo.
- 8. DESCRIPCIÓN DE UNA CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO los sistemas eléctricos se diseñan para evitar, en la medida de lo posible, el estar libres de fallas. Lo anterior implica la correcta selección de los dispositivos de protección, así como el utilizar las mejores prácticas tanto en el proceso de instalación como en los ejercicios de mantenimiento periódico de los equipos y partes que los componen.
- 10. No obstante lo anterior ocurren fallas, algunas de las cuales son causadas por: 1.Presencia de animales en el equipo. 2.Conexiones sueltas que provocan el sobrecalentamiento en cables y terminales del equipo. 3.Sobretensiones 4.Deterioro del aislamiento debido a la edad de equipos y conductores. 5.Tensión o tensiones mecánicas aplicadas al equipo. 6.Acumulación de humedad y elementos contaminantes. 7.La intrusión de objetos metálicos o conductores en el equipo, como la Puesta a Tierra, abrazaderas y herramientas de varios tipos. 8.Una gran variedad de causas indeterminadas.
- 12. Cuando ocurre un cortocircuito en un sistema de distribución de energía eléctrica, pueden suceder varias cosas, tales como las siguientes: Corrientes de cortocircuito muy elevadas Las corrientes de cortocircuito pueden ser muy elevadas, introduciendo una cantidad significativa de energía en la falla.
- 13. Problemas en la ubicación de la falla En la ubicación de la falla, se pueden producir arcos eléctricos y quemaduras que dañan el equipo adyacente y también pueden resultar en un peligro de quemaduras por arco eléctrico para el personal que trabaja en el equipo. Corriente de cortocircuito La corriente de cortocircuito puede fluir desde las diversas máquinas rotativas en la instalación eléctrica hacia la ubicación de la falla.
- 14. Tensiones mecánicas debidas al flujo de corriente Todos los componentes que transportan las corrientes de cortocircuito estarán sujetos a tensiones mecánicas debidas al flujo de corriente. Este estrés variará en función de la magnitud de la corriente al cuadrado y la duración del flujo de corriente (12t) pudiendo dañar estos componentes.
- 15. Niveles de voltaje de sistema Los niveles de voltaje del sistema caen en proporción a la magnitud de las corrientes de cortocircuito que fluyen a través de los elementos del sistema. La caída máxima de voltaje ocurre en la ubicación de la falla (hasta cero para una falla franca), pero todas las partes del sistema de distribución de energía estarán sujetas a una caída de voltaje que dependerá de su situación relativa respecto al punto donde se localiza la falla.
- 16. CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO DISPONIBLE Definición La corriente de cortocircuito disponible se define como el valor máximo posible que puede tomar la corriente de cortocircuito en una ubicación particular en el sistema de distribución, asumiendo que ninguna influencia relacionada con la falla, tal como la impedancia del arco eléctrico de falla, actúa para reducir la magnitud de la falla actual.
- 17. La corriente de cortocircuito disponible: Está directamente relacionada con el tamaño y la capacidad de las fuentes de energía (proveedor de servicios públicos, generadores y motores) que alimentan el sistema, siendo, por lo general, independientes de la corriente que demanda la carga conectada al circuito. Cuanto mayor sea la capacidad de las fuentes de energía que alimentan al sistema, mayor será la corriente de cortocircuito disponible (generalmente). El principal factor que determina la magnitud y duración de las corrientes de cortocircuito son el tipo de falla, las fuentes de corriente de falla presentes y las impedancias existentes entre las fuentes y el punto en donde se ocasionó el cortocircuito. Las características, ubicaciones y capacidades de las fuentes de corriente de falla conectadas al sistema de distribución en el momento en que se produce el cortocircuito influyen tanto en la magnitud inicial, como en la forma de onda de la corriente de falla. Los motores síncronos y de inducción, los generadores y las conexiones a los proveedores del suministro de energía se constituyen como las fuentes predominantes de corrientes de cortocircuito. En el momento en que sucede el cortocircuito, los motores de inducción y los motores síncronos actuarán como generadores por lo que aportarán a la corriente de cortocircuito, de acuerdo a la cantidad de energía eléctrica almacenada en ellos. Es muy importante mencionar que, en una planta industrial, los motores a menudo contribuyen con una parte significativa de la corriente de cortocircuito total disponible.
- 18. LA LEY DE OHM COMO BASE DEL PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO El principio fundamental con que se determina la magnitud de la corriente de cortocircuito es la conocida Ley de Ohm, en la que se establece que la corriente que fluye en un circuito está relacionada con el voltaje que se aplica al circuito y la impedancia del mismo.