cálculos justificativos - 10 kv
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GAch Ingeniería SAC FIMA S.A.SUMINISTROS, PROYECTOS Y OBRAS EN INGENIERÍA CALCULOS
JUSTIFICATIVOS
III. cALCULOS JUSTIFICATIVOS
SUBESTACION S.E – 01
1.0CÁLCULOS Y DIMENSIONAMIENTO DEL CABLE N2XSY 10 kV
Para seleccionar el alimentador consideraremos una potencia total de 1715 KVA, potencia que se alcanzará con la instaacion de nuevos transformadores en la planta de FIMA S.A.
Condiciones:
a) Potencia de diseño final (KVA): 1715KVA
b) Tensión nominal (V): 10000 V
c) Factor de potencia 0.80
d) Potencia de Cortocircuito 227 MVA
e) Tiempo de actuación protección 0.25 seg.
f) Temperatura del terreno 25 ºC
g) Profundidad instalación del cable 1.10 m
h) Tipo de cable a utilizar N2XSY, NKY (Existente)
i) Seccion existente 35 mm2, NKY
j) Sección Proyectada 35 mm2. N2SXY
Condiciones de instalación de los cables, consideradas como normales:
Resistividad térmica del terreno: 150 ºC-cm/w
Temperatura de instalación (ambiente 25 ºC): 25 ºC
Capacidades de los cables: 168A, 35 mm2 N2XSY
Factor de carga: 0.75
1.1CALCULO POR CORRIENTE DE CARGA
Factor de corrección por
Resistividad térmica del terreno : Frt = 0.83
Profundidad de tendido del cable : Fp = 0.81
Temperatura de instalación : Ft = 0.95
Proximidad de otros cables : Fa = 1.00
Tendido en conductos : Fd = 0.81
Factor de corrección equivalente
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√3 . V= 99.016Amp.I=
=
Id =Feq
I = 191.40 Amp.
KVA
Scc
√3 . VIcc1 = = 13.11 kA
S
√ t
= 7.91 kA
S
√ t
= 14.30 kA
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Feq = Frt . Fp. Ft . Fa . Fd = 0.52
Corriente de diseño
El cable 3-1x35mm2 del tipo NKY con capacidad nominal de 168 Amp, transporta actualmente la corriente nominal de la demanda máxima, no soportando la demanda proyectada, siendo necesario su recambio debido a la capacidad de corriente.
El cable 3-1x50mm2 del tipo N2SXY con capacidad nominal de 215 Amp, transportará la corriente nominal de la demanda máxima y la futura ampliación.
1.2CALCULO POR CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO
Condiciones
Potencia de corto circuito del sistema (Scc): 227 MVA
Duración del cortocircuito (t): 0.25 seg.
Corriente de cortocircuito permanente (Icc)
Corriente de cortocircuito térmicamente admisible (I km) en un conductor 3x35mm2 NKY
I km = 0.113
Con esto se verifica que: Icc > I Km
Corriente de cortocircuito térmicamente admisible (I km) en un conductor 3-1x50mm2 N2SXY
I km = 0.143
Con esto se verifica que: Icc < I Km
Concluimos en que para la potencia de diseño la sección del conductor existente de NKY 3x35mm2 NKY no soporta la corriente de cortocircuito, esta se debe cambiar por otro conductor del tipo N2XSY 3-1x50mm2.
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V =10 . V2
kVA . L(R .Cos + X . Sen )
In = P x Fk
1715 x 1.5
√3 x V
In = √3 x 10
In = 148.52 A A V2
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A partir de este momento los cálculos materia de este proyecto, se realizaran con el cable de N2XSY 3x1-50mm2.
1.3CALCULO POR CAIDA DE TENSION
Parámetros a considerar
L, longitud del circuito proyectado 319.00 m
r, resistencia por unid. de longitud 0.493 ohm / Km
x, reactancia por unid. de longitud 0.199 ohm / Km
Sen ф 0.600
Calculando la caída de tensión
Para N2XSY proyectado:
∆V = 28.11 V 0.2811 % de 10 kV
Por lo tanto, se cumple que ∆V << 5 % de 10 kV
2.0DIMENSIONAMIENTO DE LAS BARRAS
2.1 CALCULO POR CORRIENTE NOMINAL
Se elige barras de cobre 50 x 5mm, en disposición horizontal:
2.2CALCULO POR EFECTOS ELECTRODINAMICOS
Calculo de la Corriente Permanente (Icc2)
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V2
Scc =
102
227 = j 0.4405
V
√3. ZT
=
10
√3 x 0.5280
V2
= ZT
0.5280
=
Ich2 x L
d=
27.83642 x 1.40
25
102
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a) Impedancia del Sistema ZI =
b) Impedancia de la Red Subterránea
Cable N2XSY 50mm2
ZII = (r + j X)L = (0.493 + j0.199) 0.319 = 0.15727 + j 0.06348
c) Impedancia total en Barras
ZT = Z1 + ZII
ZT = 0.1573 + j 0.5040
ZT = 0.5280Ω
d) Corriente de Cortocircuito en Barras 10KV
IccII =
IccII = 10.935 KA
e) Potencia de Cortocircuito
PccII
PccII = 189.403 MVA
Calculo de la Corriente de Choque (Ich)
Ich = Г √2 Icc2 = 1.8 x √2 x 109352 = 27.836 KA
Calculo de Esfuerzos en las Barras (F)
Platinas de cobre (b x h) : 5 x 50 mm
Disposición : Horizontal
Distancia Máxima entre apoyos : 1.40 m
Distancia entre fases : 25 cm
a) La fuerza uniformemente repartida sobre la barra viene expresada por:la siguiente relacion y para ello tambien consideraremos la distancia maxima entre aisladores.
F = 2.04 x 2.04 x = 88.52 kg
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F l
8
88.52 x 1.40
8
h b2
6
0.5 x 52
6
Mb
Wr=
k
q2( IccI I )2 ( t + ∆t )
Ich
IccII
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b) Momento flector máximo ( en el punto medio de la Barra), para ello consideraremosla distancia mas larga de separacion entre aisladores
Mb = = = 15.4911 kg-m = 1549.11 kg-cm
c) Modulo resistente para la barra horizontal
Wr = = = 2.0833 cm3
d) Esfuerzo de trabajo al que estaría sometida la barra
σr = 743.572 kg /cm²
El esfuerzo de flexión máxima del cobre es 1,200 kg/cm2, mucho mayor al valor calculado, por lo tanto la selección de la barra es la correcta.
2.3CALCULO POR EFECTOS TERMICOS
Temperatura máxima permisible (ө) : 200 ºC
Temperatura de operación de la barra : 65 ºC
Constante del Material (K) : 0.0058
Sección de la barra (q) : 5x50 mm2, 250 mm2
Tiempo de apertura de la protección (t) : 0.25 sg
Factor de tiempo de cortocircuito (Г) : 0.6 bipolar 0.3 tripolar
∆ө = = 45.92 ºC
∆t = Г ( )² = 3.888 seg.
La temperatura máxima que alcanzará: 65 + 45.92 = 110.92 ºC
El cual es un valor menor al máximo permitido de 200 ºC
2.4CALCULO POR RESONANCIA
La frecuencia natural de operación de la barra no debe coincidir o ser múltiplo de la red, ni tampoco debe encontrarse en el rango +/- 10% de dicho valor.
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112
l²
E J
G √ h3b
12
5.G. l 4
384 E J
Fl
l
l
d
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La frecuencia de resonancia esta dada por:
fr = ( ) c/s J = = 5.2083 cm4
Modulo de elasticidad (E) 1.25x106 kg/cm2
Momento de inercia (J) 5.2083 cm4
Peso de la barra (G) 0.0233 kg/cm
Longitud entre apoyos (I) 100 ; 100 ; 95 ; 81 ; 140 ; 40 ; 140 cm.
Reemplazando valores obtenemos respectivamente:
fr1 = 187.2166Hz Celda de Llegada
fr2 = 187.2166 Hz Celda de Salida a S.E - 02
fr3 = 207.4423 Hz Celda de Comp. Energia Reactiva
fr4 = 285.3477 Hz Celda de Transformación 1
fr5 = 1170.1040 Hz Entre celdas.
fr6 = 95.5187 Hz Celda de Transformación 2
La frecuencia de resonancia se encuentra fuera del rango de +/- 10% de 60 c/s (54-66 c/s) ó del doble de la frecuencia nominal (108-132 c/s).
2.5CALCULO DE LA FLECHA
Para el caso más desfavorable:
F l = cm = 0.017902 cm
Expresado en porcentaje:
Fl = x 100 = 0.012787 %
3.0SELECCIÓN AISLADORES PORTABARRA
Para el caso más desfavorable:
Fh = 2.04 x x Ich² x 10 -2 = 88.52046 kg
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El factor de seguridad exigido es 3.
F = Fh x 3 = 265.5614 kg
Se exigirán aisladores porta barras para 12 kV y 400 kg de esfuerzo de rotura en la punta.
4.0SELECCIÓN DE LOS SECCIONADORES Y FUSIBLES DE PROTECCIÓN
La selección se realiza a no más del 180% de la corriente nominal en el lado primario, las capacidades de los fusible y seccionadores de potencia resultantes son:
ABB dentro de su catalogo de fusibles para transformadores de distribución, recomienda utilizar fusibles de 40 A del tipo CEF 12 KV 50 kA; de no encontrarse el valor de 40 A se optará por 63 A.
5.0CÁLCULO DE VENTILACIÓN NATURAL
Condiciones Generales
Potencia de los transformadores : 700 kVA
Pérdida total de los transformadores : 11.74 kW
Temperatura ambiente, t1 : 25 ºC
Temperatura del aire, t2 : 40 ºC
Altura de la columna h2, altura del transformador : 1.22 m.
Altura de la columna h3, sobre el transformador : 1.63 m.
Superficie de ingreso de aire : 2.73 m².
Superficie de salida de aire : 1.32 m².
Volumen del Aire Requerido
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Celda Relé (A) Fusible (A)
De Llegada ( Minimo volumen de Aceite) Ajuste de relé a 125 A
De salida a S.E-02 100
De Transformacion 1, 500kVA 63
De Transformacion 2, 200kVA 25
T866
0.238 (t1 - t) 342 p
hihi
1 + t 1 + t1
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El volumen de aire necesario para evacuar el calor producido por las pérdidas en los transformadores es:
Q = x m3 / kW
T : temperatura absoluta al ingreso ºK.
p : presión del aire en atmósferas.
t1 - t : variación de temperatura en ºC.
Qi, a la temperatura t1 m3 / kW 211.368
Qi, a la temperatura t1 m3 / kW-min 3.523
Circulación necesaria de aire a la entrada m3 / seg 0.689Q
s, a la temperatura t2 m3 / kW 222.008
Qs, a la temperatura t2 m3 / kW-min 3.700
Circulación necesaria de aire a la salida m3 / seg 0.724
VOLUMEN DEL AIRE REQUERIDO
ENTR
ADA
SALID
A
Fuerza Ascensional del Aire
La fuerza ascensional del aire debido al cambio de temperatura en el mismo, se calcula con la siguiente relación:
Poi = - m
Poi : Fuerza ascensional parcial, en m de columna de aire.
hi : Altura parcial de la columna de aire en m.
t : temperatura del aire exterior en ºC.
t1 : temperatura del aire interior en ºC.
m 0.0274
m 0.0715
m 0.0989
FUERZA ASCENSIONAL DEL AIREFuerza ascensional de la columna h2
Fuerza ascensional de la columna h3
FUERZA ASCENSIONAL TOTAL
Pérdidas
Las pérdidas se calculan por:
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(1 + R + )V2
2 g (1 + t)
Velocidad del aire en el ingreso m / seg 0.252
mm 15.000
0.875
1.000
Pérdidas a la entrada m 0.0060
Sección del canal F m² 2.911
m / seg 0.237
m 1.950
m 5.220
1.793
0.0745
0.1453
Pérdidas por frotamiento en canal m 0.0030m² 3.729
m² 1.911
m² 1.818
m / seg 0.379
m 0.0067m² 5.400
m / seg 0.128
m 0.0008
mm 15.000
0.875
1.000
m / seg 0.548
Pérdidas a la salida m 0.0267
Se calcula las pérdidas considerando que serán mayores por la presencia de la
malla de protección
Anchura de la malla de la ventana de salida
Coeficiente de pérdidas según fórmula experimental
Coeficiente de pérdidas según malla
Velocidad del aire a la salida
SALID
A
Area del trafo
Area Libre
Velocidad del aire al ingreso a la subestación
Pérdidas por el codo de ingreso a la subestaciónINGRE
SO A
LA S.
E.
Area de la celda
CABIN
A Velocidad del aire en la cabina
Pérdidas por el codo de ingreso a la subestación
Sección de la cabina
Coeficiente U/F
CANA
L DE I
NGRE
SO
Velocidad del aire en el canal
Coeficiente R/L
Factor de pèrdidas en el canal, R
Las pérdidas en el canal de ingreso usan un coeficiente en función de (U/F) y el
perímetro del canal.
Longitud del canal, L
Perímetro del canal, U
ENTR
ADA
Se calcula las pérdidas considerando que serán mayores por la presencia de la
malla de protección
Anchura de la malla del canal de entrada
Coeficiente de pérdidas según fórmula experimental
Coeficiente de pérdidas según malla
PERDIDAS
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P = x m
Resultado FinalEl conjunto de pérdidas debe ser como mínimo compensado con la fuerza ascensional que adquiere el aire debido a la variación de temperatura. Por tanto verificamos:
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Po > h0.1110 > 0.0304
El resultado nos indica que el flujo de aire que se capta por la ventiolación natural es la necesaria para refrigerar a los transformadores. No se hace necesario la utilización de extractores (ventilación forzada).
SUBESTACION S.E – 02
1.0 CÁLCULOS Y DIMENSIONAMIENTO DEL CABLE N2XSY 10 kV
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√3 . V= 58.601Amp.I=
=
Id =Feq
I = 113.27 Amp.
KVA
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Para seleccionar el alimentador de la S.E -02 consideraremos una potencia total de 1015 KVA, potencia que se alcanzará con la instalacion de nuevos transformadores en esta locacion y se trabajaran con las siguientes ccondiciones:
a) Potencia de diseño final (KVA): 1015KVA
b) Tensión nominal (V): 10000 V
c) Factor de potencia 0.80
d) Potencia de Cortocircuito en barras de S.E - 01 189.403 MVA
e) Tiempo de actuación protección 0.25 seg.
f) Temperatura del terreno 25 ºC
g) Profundidad instalación del cable 1.10 m
h) Tipo de cable a utilizar N2XSY, NKY (Existente)
i) Seccion existente 35 mm2, NKY
j) Sección Proyectada 35 mm2. N2SXY
Condiciones de instalación de los cables, consideradas como normales:
Resistividad térmica del terreno: 150 ºC-cm/w
Temperatura de instalación (ambiente 25 ºC): 25 ºC
Capacidades de los cables: 168A, 35 mm2 N2XSY
Factor de carga: 0.75
1.1 CALCULO POR CORRIENTE DE CARGA
Factor de corrección por
Resistividad térmica del terreno : Frt = 0.83
Profundidad de tendido del cable : Fp = 0.81
Temperatura de instalación : Ft = 0.95
Proximidad de otros cables : Fa = 1.00
Tendido en conductos : Fd = 0.81
Factor de corrección equivalente
Feq = Frt . Fp. Ft . Fa . Fd = 0.52
Corriente de diseño
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V = kVA . L
(R .Cos + X . Sen )
Scc
√3 . VIcc1 = = 10.94 kA
S
√ t
= 8.843 kA
S
√ t
= 11.19 kA
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El cable NKY 3x35mm2 con capacidad nominal de 168 Amp, transporta actualmente la corriente nominal de la demanda máxima, soportando la demanda proyectada. A continuación verificaremos su capacidad ante los efectos de corto circuito.
1.2 CALCULO POR CORRIENTE DE CORTOCIRCUITO
Condiciones
Potencia de corto circuito del sistema (Scc): 189.403 MVA
Duración del cortocircuito (t): 0.2 seg.
Corriente de cortocircuito permanente (Icc)
Corriente de cortocircuito térmicamente admisible (I km) en un conductor 35mm2 NKY
I km = 0.113
Con esto se verifica que: Icc > I Km
Corriente de cortocircuito térmicamente admisible (I km) en un conductor 50mm2 N2SXY
I km = 0.143
Con esto se verifica que: Icc < I Km
Concluimos en que se debe de reemplazar el conductor existente NKY 3x35 mm² por otro del tipo N2XSY 3-1x35 m². A partir de este momento los cálculos que realizaremos toman como base el conductor indicado.
1.3 CALCULO POR CAIDA DE TENSION
Parámetros a considerar
L, longitud del circuito proyectado 330.00 m
r, resistencia por unid. de longitud 0.6671 ohm / Km
x, reactancia por unid. de longitud 0.3384 ohm / Km
Sen ф 0.600
Calculando la caída de tensión
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10 . V2
In = P x Fk
1015 x 1.5
√3 x V
In = √3 x 10
In = 87.90 A A V2
V2
Scc =
102
189.403 = j 0.5280
V=
10
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JUSTIFICATIVOS
Para N2XSY proyectado:
∆V = 12.71 V 0.1271 % de 10 kV
Por lo tanto, se cumple que ∆V << 5 % de 10 kV
2.0 DIMENSIONAMIENTO DE LAS BARRAS
2.1 CALCULO POR CORRIENTE NOMINAL
Se elige barras de cobre 50 x 5mm, en disposición horizontal:
2.2 CALCULO POR EFECTOS ELECTRODINAMICOS
Calculo de la Corriente Permanente (Icc2)
a) Impedancia del Sistema ZI =
b) Impedancia de la Red Subterránea
Cable N2XSY 35mm2
ZII = (r + j X)L = (0.6671 + j0.3384) 0.17 = 0.113407 + j 0.057528
c) Impedancia total en Barras
ZT = Z1 + ZII
ZT = 0.1134 + j 0.5855
ZT = 0.5964Ω
d) Corriente de Cortocircuito en Barras 10KV
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√3. ZT √3 x 0.5964
V2
= ZT
0.5964
=
Ich2 x L
d=
21.7262 x 1.40
25
F l
8
69.3776 x 1.40
8
h b2
6
0.5 x 52
6
Mb
Wr=
102
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JUSTIFICATIVOS
IccII =
IccII = 9.681 KA
e) Potencia de Cortocircuito
PccII
PccII = 167.677 MVA
Calculo de la Corriente de Choque (Ich)
Ich = Г √2 Icc2 = 1.8 x √2 x 9.6808 = 24.643 KA
Calculo de Esfuerzos en las Barras (F)
Platinas de cobre (b x h) : 5 x 50 mm
Disposición : Horizontal
Distancia Máxima entre apoyos : 1.40 m
Distancia entre fases : 25 cm
a) La fuerza uniformemente repartida sobre la barra viene expresada por:la siguiente relacion y para ello tambien consideraremos la distancia maxima entre aisladores.
F = 2.04 x 2.04 x = 69.3776 kg
b) Momento flector máximo ( en el punto medio de la Barra), para ello consideraremosla distancia mas larga de separacion entre aisladores
Mb = = = 12.1411 kg-m = 1214.11 kg-cm
c) Modulo resistente para la barra horizontal
Wr = = = 2.0833 cm3
d) Esfuerzo de trabajo al que estaría sometida la barra
σr = 582.772 kg /cm²
El esfuerzo de flexión máxima del cobre es 1,200 kg/cm2, mucho mayor al valor calculado, por lo tanto la selección de la barra es la correcta.
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k
q2( IccI I )2 ( t + ∆t )
Ich
IccII
112
l²
E J
G √ h3b
12
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JUSTIFICATIVOS
2.3 CALCULO POR EFECTOS TERMICOS
Temperatura máxima permisible (ө) : 200 ºC
Temperatura de operación de la barra : 65 ºC
Constante del Material (K) : 0.0058
Sección de la barra (q) : 5x50 mm2, 250 mm2
Tiempo de apertura de la protección (t) : 0.25 sg
Factor de tiempo de cortocircuito (Г) : 0.6 bipolar 0.3 tripolar
∆ө = = 35.9885 ºC
∆t = Г ( )² = 3.888 seg.
La temperatura máxima que alcanzará: 65 + 35.9885 = 100.989 ºC
El cual es un Valor menor al máximo permitido de 200 ºC
2.4 CALCULO POR RESONANCIA
La frecuencia natural de operación de la barra no debe coincidir o ser múltiplo de la red, ni tampoco debe encontrarse en el rango +/- 10% de dicho valor.
La frecuencia de resonancia esta dada por:
fr = ( ) c/s J = = 5.2083 cm4
Modulo de elasticidad (E) 1.25x106 kg/cm2
Momento de inercia (J) 5.2083 cm4
Peso de la barra (G) 0.0233 kg/cm
Longitud entre apoyos (I) 98, 140, 80, 140, 135 cm.
Reemplazando valores obtenemos respectivamente:
fr1 = 194.9361Hz celda de llegada
fr2 = 95.5187 Hz Entre celdas
fr3 = 292.5260 Hz celda de transformación 1
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5.G. l 4
384 E J
Fl
l
l
d
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JUSTIFICATIVOS
fr4 = 95.5187 Hz celda de transformación 2
fr5 = 102.7252 Hz celda de transformación 3
La frecuencia de resonancia se encuentra fuera del rango de +/- 10% de 60 c/s (54-66 c/s) ó del doble de la frecuencia nominal (108-132 c/s).
2.5 CALCULO DE LA FLECHA
Para el caso más desfavorable:
F l = cm = 0.017902 cm
Expresado en porcentaje:
Fl = x 100 = 0.012787 %
3.0 SELECCIÓN AISLADORES PORTABARRA
Para el caso más desfavorable:
Fh = 2.04 x x Ich² x 10 -2 = 69.3776 kg
El factor de seguridad exigido es 3.
F = Fh x 3 = 208.1327 kg
Se exigirán aisladores porta barras para 12 kV y 400 kg de esfuerzo de rotura en la punta.
4.0 SELECCIÓN DE LOS SECCIONADORES Y FUSIBLES DE PROTECCIÓN
La selección se realiza a no más del 180% de la corriente nominal en el lado primario, las capacidades de los fusible y seccionadores de potencia resultantes son:
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T866
0.238 (t1 - t) 342 p
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ABB dentro de su catalogo de fusibles para transformadores de distribución, recomienda utilizar fusibles de 40 A del tipo CEF 12 KV 50 kA; de no encontrarse el valor de 40 A se optará por 63 A.
5.0 CÁLCULO DE VENTILACIÓN NATURAL
Condiciones Generales
Potencia de los transformadores : 1015 kVA
Pérdida total de los transformadores : 14.44 kW
Temperatura ambiente, t1 : 25 ºC
Temperatura del aire, t2 : 40 ºC
Altura de la columna h2, altura del transformador : 1.22 m.
Altura de la columna h3, sobre el transformador : 1.99 m.
Superficie de ingreso de aire : 2.73 m².
Superficie de salida de aire : 1.32 m².
Volumen del Aire Requerido
El volumen de aire necesario para evacuar el calor producido por las pérdidas en los transformadores es:
Q = x m3 / kW
T : temperatura absoluta al ingreso ºK.
p : presión del aire en atmósferas.
t1 - t : variación de temperatura en ºC.
Qi, a la temperatura t1 m3 / kW 211.368
Qi, a la temperatura t1 m3 / kW-min 3.523
Circulación necesaria de aire a la entrada m3 / seg 0.848Q
s, a la temperatura t2 m3 / kW 222.008
Qs, a la temperatura t2 m3 / kW-min 3.700
Circulación necesaria de aire a la salida m3 / seg 0.890
SALID
AEN
TRAD
A
VOLUMEN DEL AIRE REQUERIDO
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Celda Fusible (A)
De llegada 100
De Transformacion 1, 315kVA 40
De Transformacion 2, 500kVA 63
De Transformacion 2, 200kVA 25
hihi
1 + t 1 + t1
(1 + R + )V2
2 g (1 + t)
Velocidad del aire en el ingreso m / seg 0.252
mm 15.000
0.875
1.000Pérdidas a la entrada m 0.0060
Sección del canal F m² 2.911m / seg 0.237m 1.950m 5.220
1.793
0.0745
0.1453Pérdidas por frotamiento en canal m 0.0030
m² 2.783m² 2.664m² 0.119m / seg 0.379m 0.0067m² 7.500m / seg 0.128m 0.0008
mm 15.000
0.875
1.000m / seg 0.548
Pérdidas a la salida m 0.0267
m 0.0432TOTAL PERDIDAS
SALID
A
Se calcula las pérdidas considerando que serán mayores por la presencia de la
malla de protecciónAnchura de la malla de la ventana de salidaCoeficiente de pérdidas según fórmula experimentalCoeficiente de pérdidas según mallaVelocidad del aire a la salida
CABIN
A
Sección de la cabinaVelocidad del aire en la cabina
Pérdidas por el codo de ingreso a la subestación
INGRE
SO A L
A S.E.
Area de la celdaArea del trafoArea LibreVelocidad del aire al ingreso a la subestación
Pérdidas por el codo de ingreso a la subestación
CANA
L DE IN
GRES
O
Las pérdidas en el canal de ingreso usan un coeficiente en función de (U/F) y el
perímetro del canal.
Velocidad del aire en el canalLongitud del canal, LPerímetro del canal, UCoeficiente U/FCoeficiente R/LFactor de pèrdidas en el canal, R
PERDIDAS
ENTR
ADA
Se calcula las pérdidas considerando que serán mayores por la presencia de la
malla de protecciónAnchura de la malla del canal de entradaCoeficiente de pérdidas según fórmula experimentalCoeficiente de pérdidas según malla
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Fuerza Ascensional del Aire
La fuerza ascensional del aire debido al cambio de temperatura en el mismo, se calcula con la siguiente relación:
Poi = - m
Poi : Fuerza ascensional parcial, en m de columna de aire.
hi : Altura parcial de la columna de aire en m.
t : temperatura del aire exterior en ºC.
t1 : temperatura del aire interior en ºC.
m 0.0274
m 0.0715
m 0.0989
Fuerza ascensional de la columna h2
Fuerza ascensional de la columna h3
FUERZA ASCENSIONAL TOTAL
FUERZA ASCENSIONAL DEL AIRE
Pérdidas
Las pérdidas se calculan por:
P = x m
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Resultado FinalEl conjunto de pérdidas debe ser como mínimo compensado con la fuerza ascensional que adquiere el aire debido a la variación de temperatura. Por tanto verificamos:
Po > h0.0989 > 0.0432
El resultado nos indica que el flujo de aire que se capta por la ventiolación natural es la necesaria para refrigerar a los transformadores. No se hace necesario la utilización de extractores (ventilación forzada).
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Noviembre 2007
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