informe+zig+zag+con+anexos

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA ELECTRICA

MQUINAS ELCTRICAS I

CICLO: 2010-B

DOCENTE:

ING. FREDY ADAN CASTRO SALAZAR

TEMA:

PUESTA A TIERRA CON NEUTRO ARTIFICIAL

TURNO: 01T

ALUMNOS:

ACOSTA ZAVALETA, Andrs 070025I CARRASCO CASTRO, Alfredo 070523C

GAMARRA QUISPE, Sal Abel 072567H

BELLAVISTA CALLAO

DICIEMBRE - 2010

Universidad Nacional del Callao Escuela Profesional de Ingeniera Elctrica Facultad de Ingeniera Elctrica y Electrnica Ciclo 2010-B

Mquinas Elctricas I Puesta a Tierra con Neutro Artificial 1

NDICE GENERAL

Introduccion ............................................................................................................ 31. Objetivos ............................................................................................................ 42. Puesta a tierra de sistemas de energa industrial ............................................. 4

2.1 Definicin de Puesta a Tierra ............................................................. 42.2 Caractersticas de los sistemas sin conexin a tierra ............................. 5

3. Sistema de neutro a tierra ................................................................................. 63.1 Importancia .................................................................................... 63.2 Sistemas de puesta a tierra neutro slidamente ................................... 73.3 Oferta parcial de Proteccin .............................................................. 73.4 Ventajas de los sistemas de neutro a tierra ......................................... 73.5 Resistencia de puesta a tierra ........................................................... 83.6 Baja Resistencia en tierra neutral ...................................................... 83.7 Alta resistencia en tierra neutral ........................................................ 9

4. Resumen de puesta a tierra ............................................................................. 104.1 Sistema en Delta sin conexin a tierra ............................................... 104.2 Sistemas Slidamente a neutro de tierra ........................................... 104.3 Sistemas de baja resistencia a tierra neutral ...................................... 104.4 Alta resistencia a tierra de sistemas neutral ....................................... 11

5. Clasificacion y pruebas de resistencias de puesta a tierra neutral ................. 125.1 IEEE-32 Normas ............................................................................. 125.2 Tiempo clasificacin ........................................................................ 125.3 10-Segunda clasificacin ................................................................. 125.4 Uno minuto clasificacin .................................................................. 125.5 Diez minutos clasificacin ................................................................ 125.6 Tiempo extendido clasificacin ......................................................... 135.7 Estado estacionario clasificacin ....................................................... 135.8 Pruebas ........................................................................................ 135.9 CSA normas y certificacin .............................................................. 13

6. Seleccin de puesta a tierra neutral resistencias de sistemas industriales .... 146.1 Factores a tener en cuenta: ............................................................. 146.2 Proceso de seleccin ....................................................................... 15

7. Otros mtodos de puesta a tierra .................................................................... 177.1 Transformador monofsico y carga de resistencia ............................... 177.2 Transformadores de puesta a tierra .................................................. 177.3 Transformador Zig-Zag ................................................................... 187.4 Transformadores estrella-tringulo ................................................... 197.5 Transformador en configuracin alternativa de puesta a tierra en Estrella-

Delta ............................................................................................ 218. Especificaciones ............................................................................................... 22

8.1 Resistencias de Neutro a tierra ......................................................... 228.2 Caractersticas ............................................................................... 228.3 Transformadores Zig-Zag de puesta a tierra:...................................... 238.4 Caractersticas generales ................................................................. 23



8.5 Caractersticas de fabricacin ........................................................... 248.6 Pruebas de rutina aplicadas ............................................................. 248.7 Accesorios incluidos ........................................................................ 248.8 Transformador aterrizador ............................................................... 26

9. Conclusiones .................................................................................................... 2810.Bibliografa ....................................................................................................... 2811.Anexos .............................................................................................................. 28

Anexo N 1: Fotos Transformador Zig-Zag de la SE Tingo Mara 220-138 kV ...... 28Anexo N 2: Planos del Fabricante ............................................................... 28Anexo N 3: Planos del transformador Zig-Zag en la SE Tingo Mara 220-138 kV 28Anexo N 4: Especificaciones Tcnicas Transformador Zig-Zag ......................... 28Anexo N 5: Neutros Artificiales ................................................................... 28Anexo N 6: CT062 Puesta a tierra del neutro en una red industrial MT ............. 28



INTRODUCCION

En nuestro pas, los sistemas de distribucin en 10 KV, en las principales ciudades, estn conectados en delta, o sea son neutro aislado.

En cambio, en algunos lugares como en Chimbote y la zona rural de Huancayo los Sistemas de Distribucin son en 13.2 KV, en estrella con neutro puesto a tierra.

Los sistemas en 22.9 KV, tambin en estrella con neutro a tierra, se estn generalizando a nivel nacional

Una falla fase-tierra en un sistema elctrico puede provocar accidentes que afecten al personal, equipos, materia prima y procesos productivos al interrumpir el suministro de electricidad y producir voltajes y corrientes excesivas.

En los sistemas de distribucin con neutro aislado, las fallas por puesta a tierra de una lnea son difciles de detectar por lo cual la proteccin contra este tipo de fallas tiene un alto grado de dificultad. Estas fallas a tierra, no despejada oportunamente, tienen como consecuencia:

Prdidas econmicas para las empresas de distribucin pues las lneas pueden estar operando con dos o tres de las fases con falla a tierra (no plena) y por lo tanto con fuertes prdidas de energa.

Grave riesgo para los seres humanos que transitan cerca de una lnea puesta a tierra. Amenaza potencial de cruce con lneas de baja tensin va tierra y, por lo tanto,

riesgo para las personas, inclusive estando en el interior de sus hogares.

Para este tipo de fallas tenemos mtodos como por ejemplo mediante la deteccin de las corrientes capacitivas (corrientes homopolares) descargadas por las lneas hacia el punto de falla y Mediante la deteccin de las corrientes de tierra, con la creacin de un neutro artificial

El neutro artificial es una maquina elctrica o una Reactancia Trifsica en conexin ZIG-ZAG de potencia adecuada. La potencia es funcin de la corriente de falla a tierra esperada as como del tiempo asignado para que el rel respectivo ordene la desconexin del interruptor del alimentador y as proteger los circuitos elctricos



PUESTA A TIERRA CON NEUTRO ARTIFICIAL

1. OBJETIVOS

Conocer comportamiento de una falla fase-tierra en un sistema elctrico Conocer los mtodos para detectar estas fallas a tierra Entender la creacin de un neutro artificial por medio de un transformador Zig-Zag para

la deteccin de fallas a tierra en un sistema con neutro aislado

2. PUESTA A TIERRA DE SISTEMAS DE ENERGA INDUSTRIAL

2.1 Definicin de Puesta a Tierra

La tierra trmino se usa comnmente en la industria elctrica en el sentido de tanto "tierra

del equipo" y "puesta a tierra del sistema". "Equipo de puesta a tierra" significa la conexin

de tierra de las corrientes que estn en materiales conductores como conducto, bandejas de

cables, cajas de derivacin, cajas y marcos de motor. "Puesta a tierra del sistema" significa

que la conexin deliberada de tierra a los puntos neutros de los conductores de corriente,

tales como el punto neutro de un circuito, un transformador, la maquinaria de rotacin, o un

sistema, ya sea slida o con un dispositivo de limitacin de corriente. La Figura N1 ilustra los dos tipos de conexin a tierra.

Fig. N1: Conexin a Tierra



2.2 Caractersticas de los sistemas sin conexin a tierra

Un sistema sin conexin a tierra es aquel en el que no hay una conexin intencional entre

los conductores y tierra. Sin embargo, en cualquier sistema, existe un acoplamiento

capacitivo entre los conductores del sistema y las superficies adyacentes a tierra. En

consecuencia, el "sistema sin conexin a tierra" es en realidad, un "sistema capacitivo a

tierra" en virtud de la capacitancia distribuida. Esto se muestra en la Figura N2. En condiciones normales, esta capacitancia distribuida no causa problemas. De hecho, es

beneficioso, ya que establece, en efecto, un punto neutro para el sistema, como se muestra

en la Figura N3a. Como resultado, los conductores de fase se hizo hincapi en la tensin slo de lnea a neutro sobre el suelo.

Sin embargo, pueden surgir problemas en condiciones de falla a tierra. Una falla a tierra en

una lnea da resultados en todo el voltaje de lnea a lnea que aparece en todo el sistema.

Por lo tanto, una tensin de 1,73 veces la tensin normal est presente en todo el

aislamiento en el sistema, como se muestra en la Figura N3b. Esta situacin a menudo puede causar fallas en los mayores motores y transformadores, debido a la rotura del

aislamiento.

Fig. N2: Sistema capacitos en lneas

La interaccin entre el sistema de falla y su capacitancia distribuida puede causar

sobretensiones transitorias (varias veces lo normal) a aparecer de la lnea a tierra durante el

cambio normal de un circuito que tiene una lnea de falla a tierra (a corto). Estas

sobretensiones pueden causar fallos de aislamiento en puntos distintos de la culpa original.

Adems, una segunda falla en otra fase puede ocurrir antes de la primera falla se puede

borrar. Esto puede resultar en la lnea de muy alta a la lnea de las corrientes de falla, dao

al equipo y la interrupcin de los circuitos.

Adems de los costos de daos en el equipo, los sistemas sin conexin a tierra los

problemas de localizacin de fallas presentes. Esto implica un tedioso proceso de ensayo y



error, en primer lugar aislar el alimentador correcto, entonces la rama, y finalmente el equipo

en falta. El resultado es innecesariamente largo y costoso tiempo de inactividad.

A pesar de los inconvenientes de un sistema sin conexin a tierra, tiene una ventaja

principal. El circuito puede continuar funcionando despus de la avera de tierra en primer

lugar, suponiendo que se mantiene como un solo fallo. Esto permite la produccin continua,

hasta una parada conveniente puede ser programada para mantenimiento.

Fig. N3: Sistema capacitos en lneas

3. SISTEMA DE NEUTRO A TIERRA

3.1 Importancia

Esta seccin est dedicada a los beneficios comprobados de la conexin a tierra adecuada

del sistema, y, en particular, las ventajas aadidas de la resistencia (corriente limitada) de

puesta a tierra. La conexin intencional de los puntos neutros de los transformadores,

generadores y maquinaria de rotacin a la red de conexin a tierra proporciona un punto de

referencia de cero voltios. Esta medida de proteccin ofrece muchas ventajas sobre un

sistema sin conexin a tierra, incluyendo:

Reduccin de la magnitud de las sobretensiones transitorias Locacin simplificado de fallas a tierra Mejora del sistema y la proteccin de fallas del equipo Reduccin del tiempo de mantenimiento y gastos Mayor seguridad para el personal Mejora de la proteccin contra rayos Reduccin en la frecuencia de fallas



3.2 Sistemas de puesta a tierra neutro slidamente

3.3 Oferta parcial de Proteccin

Un sistema slidamente a tierra es aquel en el que los puntos neutros han sido

intencionalmente conectados a tierra con un conductor que no tiene impedancia intencional,

tal como se muestra en la Figura N4. Esto reduce parcialmente el problema de las sobretensiones transitorias que se encuentran en el sistema sin conexin a tierra, siempre

que la avera de tierra actual es en el rango de 25 a 100% de la falla en el sistema de tres

fases de corriente. Sin embargo, si la reactancia del generador o transformador es

demasiado grande, el problema de las sobretensiones transitorias no se resolver.

Mientras que los sistemas conectados directamente a tierra son una mejora con respecto a

los sistemas sin conexin a tierra, y acelerar la localizacin de fallas, que carecen de la

capacidad de limitacin de corriente a tierra de la resistencia y la proteccin adicional que

sta ofrece. Sistemas slidamente a tierra se suelen limitar a los mayores, las aplicaciones

de bajo voltaje a 600 voltios o menos.

Fig. N4: Sistema slidamente a tierra

3.4 Ventajas de los sistemas de neutro a tierra

Resistencia de puesta a tierra es sin duda el mtodo ms efectivo y preferido. Resuelve el

problema de las sobretensiones transitorias, lo que reduce dao al equipo. Esto se logra al

permitir que la magnitud de la corriente de falla a ser predeterminado por un clculo simple

ley de los ohmios (ver Tabla 1). As, la corriente de falla puede ser limitada, a fin de evitar

daos al equipo.

Tabla N 1



Adems, la limitacin de las corrientes de falla a los valores mximo predeterminado permite

que el diseador de coordinar de forma selectiva la operacin de dispositivos de proteccin,

lo que minimiza la interrupcin del sistema y permite la rpida localizacin de la falla. Hay

dos grandes categoras de resistencia de puesta a tierra: resistencia a la baja y alta

resistencia.

En ambos tipos de conexin a tierra, la resistencia se conecta entre el neutro del secundario

del transformador y la tierra, como se muestra en la Figura N5.

Fig. N5: Resistencia a tierra

3.5 Resistencia de puesta a tierra

3.6 Baja Resistencia en tierra neutral

Bajo tierra la resistencia de los lmites de la neutralidad de falla a tierra de corriente a un

nivel alto (normalmente 50 amperios o ms) con el fin de operar los rels de proteccin de

compensacin de fallas y transformadores de corriente. Estos dispositivos son capaces de

borrar rpidamente la falla, por lo general en unos pocos segundos. La importancia de este

tiempo rpido de respuesta es que:

Limita los daos en el equipo Evita que se produzcan fallas adicionales Proporciona seguridad para el personal Localiza la falla La fallo limita el tiempo de respuesta actual y rpido tambin evita el exceso de calor y la

tensin mecnica en los conductores. Tenga en cuenta que como el sistema slidamente a

tierra neutral, debe ser el circuito cerrado despus de la avera de tierra primero. Las Bajas



resistencias de puesta a tierra suelen tener valor nominal de 400 A durante 10 segundos y

se encuentran comnmente en los sistemas de media y alta tensin.

3.7 Alta resistencia en tierra neutral

Una alta resistencia a tierra de los lmites de la neutralidad de falla a tierra de corriente a un

nivel muy bajo (normalmente menos de 25 amperios). Se utiliza en sistemas de baja tensin

de 600 voltios o menos (ver Figura N6). Al limitar la corriente de falla a tierra, la falla puede ser tolerada en el sistema hasta que pueda ser localizado y, a continuacin aisladas o

retiradas en el momento oportuno. Esto permite la produccin continua, proporcionando una

proteccin contra una segunda falla.

Puesta a tierra de alta resistencia neutral puede ser aadido a los sistemas sin conexin a

tierra sin el costo de la adicin de rels de falla de compensacin y los interruptores. Esto

proporciona un mtodo econmico de actualizar protecciones antiguas, en los sistemas sin

conexin a tierra

La resistencia debe ser de un tamao para asegurar que el lmite de falla a tierra actual es

mayor que el total del sistema de la capacitancia a tierra la corriente de carga. Si no es as,

pueden ocurrir sobretensiones transitorias.

En las aplicaciones de la minera, la tierra de alta resistencia neutro en combinacin con los

rels de falla a tierra sensible y dispositivos de aislamiento, puede detectar rpidamente y

cerrar el circuito de falla. Esto proporciona al personal de operacin con la mayor seguridad

que es esencial en este entorno hostil.

Otra ventaja importante es la eliminacin de adquisiciones de flash peligroso y destructivo a

la tierra, que puede ocurrir en sistemas puesta a tierra.

Fig. N6: Alta Resistencia a tierra

Como es el caso con la mayora de los sistemas, hay algunas desventajas a la resistencia

de puesta a tierra neutral alta:



Despus de la falla a tierra en primer lugar, las dos fases sin falla da a lugar a la tensin de lnea a lnea, como se muestra en la Figura N7. Esto crea un aumento del 73% en la tensin de voltaje en el aislamiento del sistema.

Cuando se produce una falla a tierra, el punto neutro de la red se eleva a la tensin de lnea a neutro sobre el suelo. Como resultado, el neutro no puede ser utilizado en el

sistema para las conexiones de carga como la iluminacin de una sola fase.

En caso de una segunda falla que se produce en otra fase antes de la falla a tierra primero se retira, una falla de lnea a lnea se crea.

Fig. N7: Falla en neutro a tierra

4. RESUMEN DE PUESTA A TIERRA

4.1 Sistema en Delta sin conexin a tierra

Al tiempo que ofrece algunas ventajas, tiene muchos inconvenientes de funcionamiento.

Sobretensiones transitorias de alta puede ocurrir que no son inmediatamente evidentes.

Adems, las averas de tierra son difciles de localizar.

4.2 Sistemas Slidamente a neutro de tierra

Proporcionar una mayor seguridad para el personal, limitar el potencial del sistema a tierra, y

la velocidad de la deteccin y localizacin de la falla a tierra. Sin embargo, el sistema debe

ser cerrado despus de la falla a tierra primero.

4.3 Sistemas de baja resistencia a tierra neutral

Slo limitan la magnitud de la avera de tierra actual, de modo que los daos graves no se

produce. El sistema todava se debe cerrar despus de la falla a tierra primero. Este nivel de

resistencia de puesta a tierra se utiliza generalmente en sistemas de media y alta tensin.



4.4 Alta resistencia a tierra de sistemas neutral

Ofrecen importantes ventajas de funcionamiento. Ninguna parte del sistema tiene que ser

cerrado despus de la falla a tierra primero. La ubicacin de la falla a tierra se puede

determinar fcilmente sin interrumpir el funcionamiento del sistema, y el peligro para el

personal operativo es limitado.

Fig. N8: Sistema de Puesta a Tierra

(Cuadro 2 se presenta una comparacin del desempeo de los mtodos de puesta a tierra

diferente en una variedad de condiciones de funcionamiento y caracterstica.)

Tabla N 2 Cuadro Comparativo de Evaluacin de Desempeo



5. CLASIFICACION Y PRUEBAS DE RESISTENCIAS DE PUESTA A TIERRA NEUTRAL

5.1 IEEE-32 Normas

Calificacin y pruebas neutral puesta a tierra resistencias IEEE-32-1972 normas IEEE-32 es

el estndar utilizado para la calificacin y pruebas de resistencias de puesta a tierra neutral.

Los parmetros ms importantes a considerar la posibilidad de la IEEE-32 son: la

temperatura admisible se eleva del elemento para diferentes "en" los tiempos; las pruebas

potenciales aplicadas; las pruebas de dielctricas y las pruebas de tolerancia de resistencia

que se requieren. Resistencias de puesta a tierra post Glover son designados y construidos

para pasar todas estas pruebas rigurosas.

5.2 Tiempo clasificacin

IEEE Standard de 32 especifica las clasificaciones de tiempo de pie para resistencias de

puesta a tierra (NGRs) con aumentos de temperatura admisible por encima de 30C

ambiental como se muestra en la tabla 3. Clasificaciones de tiempo indican el tiempo de que la resistencia de puesta a tierra puede operar bajo condiciones de falla sin exceder la

temperatura se eleva.

5.3 10-Segunda clasificacin

De esta clasificacin se aplica en NGRs que se utilizan con un rel de proteccin para evitar

daos en el NGR y el equipo protegido. El rel debe despejar la falla dentro de 10 segundos.

5.4 Uno minuto clasificacin

1 NGR a menudo se utiliza para limitar el terreno actual en varios alimentadores salientes.

Esto reduce el dao de equipos, limita el aumento de la tensin y mejora de la regulacin de

voltaje. Dado motivos simultneas podran ocurrir en una rpida sucesin en diferentes

alimentadores, una calificacin de 10 segundos no es satisfactoria. Se aplica la clasificacin

de un minuto.

5.5 Diez minutos clasificacin

Esta clasificacin se utiliza con poca frecuencia. Algunos ingenieros de especifican una

calificacin de 10 minutos para proporcionar un margen adicional de seguridad. Sin

embargo, hay un aumento en el costo.



5.6 Tiempo extendido clasificacin

Este se aplica cuando una falla de suelo est permitida a persistir durante ms de 10

minutos, y donde la NGR no funcionar en su aumento de la temperatura durante ms de un

promedio de 90 das al ao.

5.7 Estado estacionario clasificacin

Esta clasificacin se aplica cuando el NGR se espera estar funcionando bajo condiciones de

falla de la tierra ms de lo que un promedio de 90 das por ao y / o es deseable mantener

el aumento de la temperatura por debajo de 385C.

5.8 Pruebas

De un ensayo potencial aplicada (HI-POT) es necesario para probar el aislamiento del

conjunto completo (o sus secciones). Para 600 voltios o menos, el potencial de aplicada la

prueba es igual a dos veces la tensin nominal del ensamblado (o seccin) ms de 1.000

voltios. Para las clasificaciones por encima de los 600 voltios, la prueba potencial aplicada

es igual a la tensin nominal de 2,25 veces, ms de 2.000 voltios. La prueba de tolerancia

de resistencia permite ms o menos 10 por ciento del valor nominal de resistencia.

Tabla N 3

5.9 CSA normas y certificacin

CSA proporciona servicios de certificacin para los fabricantes que, bajo licencia de CSA,

deseen utilizar las marcas registradas de CSA apropiadas sobre los productos de su

fabricacin para indicar la conformidad con las normas de la CSA. El cdigo elctrico

canadiense es una publicacin emitida por CSA. Parte 1 establece las normas de seguridad

para la instalacin y mantenimiento de equipos elctricos. Parte 11 consiste en las normas



de seguridad que rigen la construccin, las pruebas y marcado de los equipos elctricos.

Para que resistencias a ser certificados por el CSA, deben cumplir las siguientes secciones

del cdigo elctrico canadiense:

a.) CAN/CSA-C22.2 N 0 - M91 - requisitos generales - canadiense elctrico cdigo, parte 11.

b.) C22.2 N 0,4 - M1982 - Vinculacin y puesta a tierra de equipos elctricos (proteccin a tierra).

c.) CAN/CSA-C22.2 N 14 - M91 - equipos de control industrial.

d.) CAN/CSA-C22.2 no. 94 - M91 - gabinetes de propsito especial.

Adems, se realizarn pruebas de fbrica en la conclusin de la fabricacin y antes del

envo de cada conjunto de resistencia.

6. SELECCIN DE PUESTA A TIERRA NEUTRAL RESISTENCIAS DE SISTEMAS INDUSTRIALES

6.1 Factores a tener en cuenta:

Cuenta durante los aos, que ha sido la prctica estndar para la conexin a tierra neutral

en plantas industriales: sistemas inferiores - slidos b de toma de tierra

a.) 600 voltios y sistemas de baja - base slida

b.) 2,4 a 13,8 kv - baja resistencia a tierra

c.) por encima de 13,8 kV a tierra slida

Recientemente la resistencia en 600 voltios y sistemas de baja ha sido la de utilizar la

conexin a tierra de alta resistencia, con todas las ventajas inherentes que ofrece al usuario.

Los siguientes factores deben tenerse en cuenta al nmero de Resistencias de neutro a

tierra:

La capacitancia a tierra la corriente de carga de circuito protegido. La regla de oro es: En

los sistemas de 600 voltios o menos, 0.5 amperios por 1.000 kVA de capacidad de

transformacin. En sistemas de media y alta tensin (por encima de 600 voltios), 1.0

amperios por cada 1000 kVA del transformador capacidad.



La corriente mxima de falla a tierra para ser permitidos en el sistema, despus de tener en puntos de examen a) yb) anteriores. Este determina la cantidad de dao fallo

considerado aceptables en virtud de falla a tierra condiciones.

La importancia de mantener la produccin en la presencia de una falla a tierra nica. Usted opt por cerrar, o continuar para ejecutar?

El tipo y caractersticas de los sensores rels, rels de falla de compensacin, y el circuito de aislamiento de dispositivos. rels de falla a tierra son generalmente

seleccionados para operar a partir del 5% al 20% de la corriente mxima permitida por la

tierra resistencia. Para proporcionar mxima del sistema proteccin contra daos

mnimos del sistema, la tendencia es a seleccionar una menor calificacin actual.

De seguridad para el personal operativo.

6.2 Proceso de seleccin

Si se selecciona slido o resistencia de puesta a tierra, es necesario para cada nivel de

voltaje para lograr la proteccin y la ventajas de puesta a tierra neutral de la tierra. La

conexin a tierra debe estar en la delantera neutral del generador o el Banco de

transformadores de potencia. En otras palabras, el terreno en la fuente de alimentacin, no a

la carga. La conexin a tierra debe ser siempre en el secundario del transformador. Cuando

se produce un nico fallo de lnea a tierra en un sistema de resistencia en tierra, aparece un

voltaje igual a la tensin normal de lnea a neutral de sistema a travs de la resistencia. La

resistencia actual es igual a la actual en el fallo. Por lo tanto, el actual es prcticamente igual

al voltaje de lnea-neutro dividido por la resistencia en ohmios. Por ejemplo, en un 4160

voltios, sistema de 3 fases en tierra por una resistencia de 12 ohm, el voltaje de lnea a

neutral es 4160 , o 2400 voltios. La corriente de tierra ser 240012, o 200 amperios.

Por lo tanto, para este ejemplo, la falta de tierra actual se limitara a 200 amperios, y la

clasificacin de la resistencia sera 2400 voltios y 200 amperios. La calificacin de tiempo

sera seleccionada basndose en la cantidad de tiempo que el circuito con errores puede ser

energizado despus de que el error se produce.



Fig. N9: Puesta a tierra del sistema con ms de una seccin por derivados separados

Por ltimo, el tipo de caja se ha seleccionado. Tpica tipos de caja son:

a.) La construccin abierta marco donde la resistencia es no expuestos a la intemperie, o se puede aislados en celdas o transformador componentes.

b.) Para interiores y armarios y registrado, cuando se espera que las resistencias se podr acceder a de personal.

c.) Recintos al aire libre que incluyen slidos tapas laterales y el cap elevado. Esto le da una proteccin superior contra la entrada de la lluvia, aguanieve y granizo, con la

mxima ventilacin

La resistencia de puesta a tierra neutral es nominal de la siguiente manera:

Voltaje: El voltaje de lnea a neutro del sistema que est conectado. Corriente Inicial: La corriente inicial que fluir a travs de la resistencia con tensin

nominal aplicada.

Fecha y hora: El "a tiempo" para que la resistencia puede operar sin exceder la cantidad permitida aumento de la temperatura.



7. OTROS MTODOS DE PUESTA A TIERRA

7.1 Transformador monofsico y carga de resistencia

Si el sistema tiene un neutral que est disponible, un solo transformador de distribucin de

fase se puede utilizar en junto con una resistencia de carga, para proporcionar alta la

resistencia de puesta a tierra. Esto est particularmente bien adaptado para conexin a

tierra de generadores, ya que permite que el sistema para operar como un sistema sin

conexin a tierra en condiciones normales condiciones, al tiempo que conserva la capacidad

de limitar fallo corrientes durante una falla. La figura N 10 muestra un tpico esquemtica.

El primario del transformador se conecta desde el sistema de neutro a tierra. La resistencia

de carga es conectada a travs del secundario del transformador. La resistencia debe tener

el tamao de la misma manera como neutral resistencia de puesta a tierra, excepto que se

reducir en valor por el cuadrado de la relacin de vueltas del transformador.

Cuando una falla a tierra se produce aguas abajo del transformador de puesta a tierra, las

corrientes de falla a tierra de corriente por culpa, de vuelta transformador. La resistencia de

carga limita el flujo de corriente en la bobina secundaria, que a su vez limita el flujo de la

parte posterior de falla a tierra actual en el sistema a travs de el primario del transformador

de puesta a tierra.

La resistencia es normalmente de tamao para permitir un campo de primaria corriente de

falla en el rango de 2 a 12 amperios, y la puntuacin es durante un minuto. El transformador

debe ser de un tamao en consecuencia.

La capacidad del transformador de tensin primaria debe ser el mismo que el voltaje del

sistema de lnea a lnea. La secundaria tensin es normalmente 240 o 120 voltios. Un rel

de sobre corriente se debe utilizar para proteger el transformador en caso de un fallo interno.

Y resistencias de hilo de un puetazo la red son los mejores para este aplicacin de baja

tensin. Un paquete completo que consiste en de un transformador y una resistencia con

etiqueta que indique claramente terminales dentro de un recinto independiente.

7.2 Transformadores de puesta a tierra

En los antiguos sistemas de 600 V y menor, y en muchos de los actuales 2.400-6900

sistemas de tensin, el sistema neutral puede no estar disponibles y es particularmente

cierto conectados en sistemas delta y estrella con neutro. Para poder a tierra estos

sistemas, la conexin a tierra de transformadores se puede utilizar para crear un neutro, que

a su vez puede ser conectado con la tierra, ya sea directamente, o ms comnmente, a



travs de un resistor neutral de puesta a tierra (NGR). Estas combinaciones se conocen

como neutrales artificiales. Transformadores de puesta a tierra puede ser zigzag o Estrella

de tipo Delta. El funcionamiento de cada uno es similar.

Ellos impedancia de la actualidad de alta a la normalidad 3-fase actual, por lo que que en

condiciones normales slo un pequeo campo magntico corriente fluye en la bobina del

transformador. Pero, en virtud de lnea a tierra las condiciones de falla, un camino de baja

impedancia se proporciona para las corrientes de secuencia cero. Estos corrientes pueden

fluir a travs de la falla, de vuelta a travs de la neutro del transformador de puesta a tierra

con el poder de origen.

Fig. N10: Transformador monofsico y carga de resistencia

7.3 Transformador Zig-Zag

De los dos tipos, el transformador de puesta a tierra zigzag es ms habitual. Se trata

transformador trifsico, de tipo seco, refrigerado por aire autotransformador sin bobina

secundaria.

Cada fase tiene dos bobinas iguales, lo que se enrollan en direcciones opuestas para dar la

alta impedancia para las corrientes de fase normal. Las bobinas son conectadas en una

configuracin de estrella. El punto neutro se conecta directamente a travs de un neutro con

resistencia de puesta a tierra (NGR) a tierra.

Cuando una falla a tierra aguas abajo del zigzag transformador, las corrientes de falla a

tierra de corriente a travs de la culpa, de vuelta a travs del suelo y el NGR para el zigzag

donde la corriente se divide por igual en cada tramo del Zig-Zag. Dado que estas tres

corrientes son iguales y en la fase de tiempo entre s (secuencia cero), y por el zigzag

conexiones especiales de liquidacin, ven una muy baja impedancia. Esto permite que el

suelo corriente de falla fluya nuevamente dentro del sistema. Se puede observar que el fallo



de tierra actual es slo limitado por la resistencia de la falla a tierra, el NGR, y la reactancia

pequea del zigzag.

El transformador zigzag es continua con capacidad para una corriente especfica neutro a la

tensin nominal entre fase y neutro, sin exceder el aumento de la temperatura del

aislamiento clase (clase B de hasta 2.400 voltios, clase H por encima de 2400 voltios). El

nivel de voltaje de la saturacin es normalmente 1,5 veces la intensidad nominal de fase a

fase de tensin. La valoracin actual y la hora del zigzag, cuando se utiliza con un NGR,

debe ser el mismo que el NGR.

El zigzag debe estar conectado a la red en la lnea lateral del interruptor principal, lo ms

cerca posible el transformador de potencia terminales secundarios. Cuando ms de un

transformador de potencia se trata, una Zigzag se requiere para cada uno. Se debe tener

cuidado no se toma tener ms de un zigzag conectados a la misma seccin del sistema al

mismo tiempo

Proteccin del cortocircuito debe ser proporcionada en cada uno de las tres conexiones de

la lnea del Zig-Zag

Fig. N11: Esquema de conexin del Transformador Zig-Zag con resistencia a tierra

7.4 Transformadores estrella-tringulo

Estos transformadores de puesta a tierra tiene una estrella-relacionada primaria y Delta

vinculado a la secundaria. Los tres terminales de la lnea principal estn conectados a las 3

fases fuente de alimentacin sin conexin a tierra. El terminal de neutro vinculado

directamente oa travs de una conexin a tierra neutral NGR resistencia a tierra. La

secundaria Delta no es conectarse a cualquier circuito externo.

En condiciones normales del sistema, la estrella-tringulo transformador de puesta a tierra

opera sin carga, por lo tanto proporcionando alta impedancia para el sistema de tres fases



actual. Slo un pequeo flujo de corriente de magnetizacin. Cuando una falla a tierra se

produce aguas abajo de la transformador de puesta a tierra, las corrientes de falla a tierra de

corriente por culpa, de vuelta a travs del suelo y el NGR al transformador de puesta a tierra

de Estrella-Delta. La corriente se divide por igual en cada pata del transformador de Wye.

Desde estas tres corrientes son todos iguales y con el tiempo fase entre s (secuencia cero),

y desde la secundaria Delta es un circuito en serie cerrada, la corriente de falla a tierra slo

ve la salida del transformador reactancia.

Esto permite que el fallo de tierra que la corriente fluya de nuevo en el sistema. El fallo de

tierra actual solo est limitado por la resistencia de la falla a tierra, NGR, y el reactancia

pequeas fugas del transformador. El transformador de puesta a tierra de Wye-Delta es

continua con capacidad para una corriente de neutro especfica a la intensidad nominal de

fase toneutral tensin, sin exceder el aumento de la temperatura de la clase de aislamiento

La valoracin actual y la hora del transformador, cuando se utiliza con un NGR, debe ser el

mismo que el NGR.

La capacidad del transformador de tensin primaria debe ser igual o superior a la tensin de

lnea a lnea del sistema a la que se est conectado. El transformador de puesta a tierra de

estrella-Delta debe ser relacionada con el sistema en el lado de la lnea de los principales

interruptor, lo ms cerca posible del transformador de potencia

terminales del secundario. Cuando ms de un poder transformador est involucrado, un

transformador de puesta a tierra es necesario para cada uno. Se debe tener cuidado de no

tener ms de una conexin a tierra del transformador conectado a la misma seccin del

sistema al mismo tiempo. Proteccin de cortocircuito debe ser proporcionado en cada de

las conexiones de la lnea principal de la Estrella-Delta transformador.

Fig. N12: Esquema de conexin del Transformador Estrella Triangulo



7.5 Transformador en configuracin alternativa de puesta a tierra en Estrella-Delta

En esta configuracin, el neutro de la estrella-relacionada primaria est conectado

directamente a tierra. Una carga resistencia se conecta a travs de la delta abierta en el

secundario. La resistencia de carga se selecciona la misma manera que

NGR una alta resistencia, excepto que se reducir en valor por el cuadrado de la relacin de

vueltas de la tierra transformador.

Esta resistencia limita el flujo de corriente en el cierre del Delta arrollamientos secundarios,

que a su vez limita el terreno flujo de corriente de falla en cada una de las bobinas de la

Estrella primario del transformador de puesta a tierra. Las mismas precauciones que se

deben seguir en cuanto a la transformador estrella-tringulo de tierra se describe en el

Estrella-Delta seccin de Transformador

. Fig. N13: Esquema de conexin del Transformador alternativa Estrella Triangulo



8. ESPECIFICACIONES

8.1 Resistencias de Neutro a tierra

La conexin a tierra de alta resistencia (High Resistance Grounding, HRG) es un mtodo de

eficacia comprobada que suele ser el elegido para mejorar la confiabilidad del proceso. Los

fallos elctricos comunes requieren retirar el equipo de servicio; dado que el 98% de todas

las fallas del sistema de alimentacin del proceso se deben a fallas de conexin a tierra,

esto genera gran cantidad de tiempo de inactividad. El tiempo de inactividad afecta tanto la

productividad como las ganancias.

8.2 Caractersticas

En sistemas configurados en ESTRELLA, el neutro del transformador principal est

conectado al lado superior de la resistencia, y todas las conexiones a tierra del equipo estn

conectadas al lado inferior de la resistencia. La corriente de la falla de lnea a tierra debe

pasar a travs de la resistencia, lo cual la limita a menos de 10 A.

Fig. N14: Resistencia a tierra en sistemas estrella

Beneficios de la conexin a tierra de alta resistencia

Proteccin del equipo

Limita la corriente de fallas de conexin a tierra a menos de 10 A, lo cual reduce los daos y las tensiones del equipo y de los componentes del sistema de alimentacin

Reduccin del tiempo de inactividad El equipo de proceso puede continuar funcionando y esto permite aumentar el flujo de produccin

Mayor seguridad Reduce en forma drstica la posibilidad de peligro de chispas en caso de una falla de arco

Identificacin de fallas

El circuito de impulsos y el ampermetro opcional permiten identificar ms fcilmente las fallas, lo cual ahorra tiempo y evita frustraciones



Se crea un neutro del sistema en los sistemas conectados en DELTA mediante el uso de

tres transformadores monofsicos que, a su vez, se conectan con la resistencia. Tambin

existen otras soluciones con transformadores de conexin a tierra en zig zag.

Fig. N15: Resistencia a tierra en sistemas estrella con transformadores monofsicos

8.3 Transformadores Zig-Zag de puesta a tierra:

8.4 Caractersticas generales

El banco aterrizado en zig zag normalmente se utiliza para ofrecer un camino a la corriente

de falla, de tal manera, que una falla de fase a tierra en un sistema delta, se puede detectar

e interrumpir. El tamao del banco se calcula de acuerdo a la Corriente de falla de fase a

tierra multiplicado por el voltaje de fase a tierra y este se multiplica por la constante K la

cual se determina por el lapso de tiempo requerido para que el relevador opere.

El valor K se determina de la siguiente tabla:

tiempo K 10 seg 0.064 1 min 0.104 2 min 0.139 3 min 0.170 4 min 5 min

0.196 0.220



Tambin se recomienda que en los sistemas trifsicos de cuatro hilos, (tres fases y neutro),

el tamao sea calcula considerando la mxima corriente de falla de fase a neutro, y utilizar

el ajuste mnimo de pickup del relevador.

8.5 Caractersticas de fabricacin

El ncleo es fabricado con acero elctrico calidad primaria, grano orientado M4 Sus devanados son laminares fabricados en cinta de cobre. Resistente al corto circuito y desplazamientos axiales. Aislamientos clase B para 105 grados, utilizando papel insoldur el cual mejora su

adherencia al conductor con el proceso de secado.

Utilizacin de empaques de corcho nitrilo grado transformador Alta impedancia garantizada 6 % Tanque de acero el calibres de y 3/16 Accesorios normalizados con componentes importados

8.6 Pruebas de rutina aplicadas

Doble voltaje inducido a 400Hz Voltaje aplicado a 150kV 60Hz Medicin de impedancia y corriente de corto circuito Medicin de corriente de excitacin y corriente en vaco Prueba a presin positiva con nitrgeno Medicin de resistencia de aislamiento Medicin de resistencia de conductores Verificacin de rigidez dielctrica del lquido aislante transformador aterrizador zig-zag

8.7 Accesorios incluidos

Indicador de nivel de lquidos Indicador de temperatura del punto mas caliente Vlvula de sobre presin de Reelevador de operacin mecnica



Vlvula de drene y muestreo Salida para conexin a medicin a T.C. Boquillas de porcelana clase 25 con aislamiento Bsico al Impulso (B.I.L.):

150Kv Localizadas en tapa o frente para acoplamiento a subestacin

Dos Registros en tapa para mantenimiento. Orejas de izaje para su instalacin Siempre deseable aterrizar al punto neutro de un circuito un sistema elctrico, pero donde

la conexin es en delta, la forma de realizar esta conexin es solo a travs de la inclusin

de un aparato auxiliar, especialmente diseado para esto, como lo es el transformador

aterrizador.

El aparato normalmente, es fabricado con los devanados en Zigzag o delta/estrella. La

construccin de este equipo es similar al transformador trifsico normal, sin embargo solo se

incluye un devanado de alta tensin en cada pierna, dividido en dos porciones iguales e

interconectadas entre s en Zigzag. El aparato entonces es un autotransformador con

relacin 1 a 1 con los devanados arreglados de tal manera que los voltajes de cada lnea a

tierra son mantenidos bajo condiciones normales de operacin, este sistema ofrece una

impedancia mnima al flujo de corriente de falla monofsica, teniendo un neutro aterrizado.

Bajo condiciones normales, la corrientes que fluyen a travs de los devanados son las

corrientes de magnetizacin propias del transformador solamente, pero estos estas

diseados para llevar la corriente mxima de falla durante un periodo de por lo menos 30

segundos. El transformador se fabrica exactamente como un transformador trifsico, y es

sumergido en aceite. Para limitacin de las corrientes de falla, se pueden aadir

resistencias, y pueden insertarse entre el punto neutro y tierra, o entre las terminales del

aparato.

El siguiente diagrama muestra la interconexin del transformador en zigzag con el sistema

delta.



Fig. N16: Resistencia a tierra en sistemas estrella con transformadores monofsicos

El punto neutro puede conectarse a tierra ya sea directamente, o travs de una impedancia

limitadora de corriente. Mientras que un transformador normal, se disea para que siempre

circule la corriente de sus devanados bajo carga; el transformador aterrizador se disea para

soportar una corriente de falla que circula en una fraccin de un minuto.

El transformador aterrizador normalmente se disea para conducir la corriente mxima de

falla hasta 30 segundos, o alternativamente el tiempo, dependiendo de los ajustes del

relevador de proteccin.

Para evitar distintas interpretaciones, la capacidad del transformador se calcula como:

8.8 Transformador aterrizador

El tanque y su superficie de enfriamiento debern ser suficientes para disipar las perdidas

en vaco con un aumento de temperatura de 60C.

Se asume que el voltaje siempre estar presente y que la corriente de falla tambin estar

presente, sin embargo, se entiende que esto no es verdad, pero como factor de seguridad,

si es correcto.



La mayora de los transformadores aterrizadores se considera que el tiempo por el que

circula la corriente de falla es 30 o 60segundos, y en la practica cas todos asumen los 30

segundos. Se aprecia pues, que entre mayor sea el tiempo, mayor sern los materiales

activos, as como su precio.

La densidad de corriente mxima en devanados de cobre es de 23 / mm por 30 segundos,

y produciendo un aumento de temperatura de 175C, considerando una temperatura inicial

de 75C y una temperatura final de 250C.

El precio de un transformador aterrizador varia tericamente al inverso de la raiz cbica del

aumento de temperatura y aproximadamente el precio de un transformador normal

multiplicado por el cubo del tiempo que se desea conduzca la corriente de falla. Esto en la

prctica, no se aplica ya que los materiales y tamaos estandarizados lo impiden.

Se asume que la corriente de falla se dividir en tres partes, y que por cada devanado

circular la misma corriente.

Como se observa los voltajes en los devanados son el voltaje dividido entre 3 (tres), y solo la

corriente en el neutro se calcula como 3 veces la corriente nominal.

Fig. N17: Diagrama de conexin y relacin de voltaje y corriente



9. CONCLUSIONES

En sistemas slidamente aterrizados, la tierra es comn a todos los elementos y una falla a tierra se determina por la corriente que circula por ella

En los sistemas de distribucin con neutro aislado, las fallas por puesta a tierra de una lnea son difciles de detectar por lo cual la proteccin contra este tipo de fallas tiene un

alto grado de dificultad.

La puesta a con neutro artificial se logra por medio de un transformador Zig-Zag que nos permitir detectar las corrientes de falla a tierra

Con el transformador Zig-Zag se puede conseguir un neutro artificial y esto puede resultar econmico utilizar el transformador que se usa para la alimentacin de los

sistemas auxiliares de BT del centro de transformacin

10. BIBLIOGRAFA

Mquinas Elctricas TECSUP Neutral Grounding Resistors Technical Information Post Glover Cuaderno Tcnico N062

Puesta a tierra del neutro en una red industrial MT Mquinas Schneider Electric

Neutros artificiales (para la proteccin eficaz de fallas a tierra en sistemas con neutro aislado) ELECIN S.A.

Pginas de internet Buscador Google

11. ANEXOS

Anexo N 1: Fotos Transformador Zig-Zag de la SE Tingo Mara 220-138 kV

Anexo N 2: Planos del Fabricante

Anexo N 3: Planos del transformador Zig-Zag en la SE Tingo Mara 220-138 kV

Anexo N 4: Especificaciones Tcnicas Transformador Zig-Zag

Anexo N 5: Neutros Artificiales

Anexo N 6: CT062 Puesta a tierra del neutro en una red industrial MT



ANEXOS

Anexo N 1: Fotos Transformador Zig-Zag de la SE Tingo Mara 220-138 kV

USUARIO 962Cuadro de texto ANEXO N2

USUARIO 962valo

Revisin: A

Pginas: 12 ESPECIFICACIONES TECNICAS

CSL-063100-EE-ET-024

Especialidad: Electromecnica

Proyecto: Proyecto de la Lnea de Transmisin SE Cajamarca Norte - Cerro Corona y Subestaciones

Ttulo: ESPECIFICACION TECNICA DE TRANSFORMADOR ZIG-ZAG PARA ATERRAMENTO LADO 10 KV DEL AUTOTRANSFORMADOR 220/138/10 KV, 100/100/20 MVA-SE.TRUJILLO NORTE

CONTROL DE REVISIONES

Elaborado Revisado Verificado Rev. Fecha

Iniciales Firma Iniciales Firma Iniciales Firma

Descripcin del Cambio

A 25.08.07 M.R.G M.R.G. PLCH Emitido para Aprobacin

B 24.09.07 M.D.M F.Q.D. PLCH Emitido para Aprobacin

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USUARIO 962Cuadro de texto ANEXO N 4

Proyecto de la Lnea de Transmisin SE Cajamarca Norte - Cerro Corona y Subestaciones

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I N D I C E

1. ALCANCE DEL SUMINISTRO.............................................................................................3 2. NORMAS APLICABLES ......................................................................................................3 3. INFORMACION GENERAL..................................................................................................3 3.1 Condiciones ambientales de operacin ...........................................................................3 3.2 Caractersticas elctricas del equipo ...............................................................................3 4. CARACTERISTICAS TECNICAS DEL SUMINISTRO ........................................................4 4.1 Transformador Zig Zag.......................................................................................................4 4.2 Transformador de corriente Homopolar...........................................................................4 4.3 Rel de sobrecorriente de fase y homopolar instantneo y temporizado....................4 4.4 Accesorios...........................................................................................................................4 5. CARACTERISTICAS DE DISEO Y CONSTRUCCION.....................................................4 5.1 Esfuerzos por cortocircuito ...............................................................................................4 5.2 Polaridad e identificacin de terminales ..........................................................................4 5.3 Armario para los equipos...................................................................................................5 5.4 Montaje.................................................................................................................................5 6. PLACA DE IDENTIFICACIN .............................................................................................5 7. DATOS A SER SUMINISTRADOS EN LA OFERTA POR EL FABRICANTE ..................5 8. CONTROLES Y PRUEBAS .................................................................................................6 8.1 Pruebas de Rutina...............................................................................................................6 9. HOJA DE CARACTERISTICAS TECNICAS.......................................................................6 10. PLANOS, DIAGRAMAS Y MANUALES..............................................................................6 11. DESPACHO Y TRANSPORTE ............................................................................................6 12. GARANTIAS.........................................................................................................................7 13. PLAZOS DE ENTREGA Y DOCUMENTACION TECNICA.................................................7 13.1 Documentacin Tcnica.....................................................................................................7


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ESPECIFICACION TECNICA DE TRANSFORMADOR ZIG-ZAG PARA ATERRAMENTO 10 KV BANCO DE CAPACITORES DE 15

MVAR

1. ALCANCE DEL SUMINISTRO

Esta especificacin tcnica tiene por objeto definir las condiciones de diseo, fabricacin y pruebas para el suministro de un Transformador Zig- Zag para aterramiento del lado 10 kV en el Banco de Capacitores de Trujillo Norte , este transformador ser suministrado junto a un transformador de corriente homopolar y a un rel de deteccin de sobrecorriente homopolar.

2. NORMAS APLICABLES

Los equipos materia de estas especificaciones, cumplir con las prescripciones de las siguientes normas, segn la versin vigente a la fecha de convocatoria de la licitacin:

IEC 60060 : High-voltage Test Techniques.

3. INFORMACION GENERAL 3.1 Condiciones ambientales de operacin

Instalacin : Exterior Altura sobre el nivel del mar : 1000 msnm. Humedad relativa : 80% Temperatura media : 15 C Temperatura mxima : 30 C Temperatura mnima : 5 C Fuerza del viento : 40 kg/m Fuerzas ssmicas:

- Fuerza vertical : 0,3 g - Fuerza horizontal : 0,5 g - Frecuencia : 0 - 10 ciclos/s Grado de polucin : Medio (segn IEC) Nivel isocerunico : Mayor a 40 3.2 Caractersticas elctricas del equipo

Tensin nominal : 10 kV Tensin mxima de operacin : 12 kV Frecuencia nominal : 60 Hz Tensiones auxiliares

Corriente alterna (calefaccin, iluminacin, ventilacin) : 220 Vca (+10%, -15%)


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4. CARACTERISTICAS TECNICAS DEL SUMINISTRO 4.1 Transformador Zig Zag Un Transformador Zig Zag para puesta a tierra de sistema delta .

Tensin Primaria : 10 KV Trifsico BIL : 75 KV p.v. Tensin de aislamiento r.m.s : 28 KV Frecuencia nominal : 60 Hz Arrollamiento : Zig-Zag con neutro slido a tierra. Tipo : ONAN. Reactancia homopolar : 31 Ohms Tiempo de falla : 10s

4.2 Transformador de corriente Homopolar

Transformador de corriente toroidal Relacin : 5/ 0.010 Amps.

Corriente nominal : 600 Amps. BIL : 75 KV p.v. Sobrecorriente residual Secundaria : 0.02 Amps.

4.3 Rel de sobrecorriente de fase y homopolar instantneo y temporizado

Tipo : Sobre corriente de fase y homopolar Corriente nominal : 5 A

4.4 Accesorios

Termmetro para el aceite Rel Buchholz 5. CARACTERISTICAS DE DISEO Y CONSTRUCCION 5.1 Esfuerzos por cortocircuito

El transformador se disear para soportar, durante 10 segundos, los esfuerzos mecnicos y trmicos debido a un cortocircuito monopolar del sistema asociado y en los terminales secundarias manteniendo, en los primarios, la tensin nominal del transformador, sin exceder los lmites de temperatura recomendados por las normas IEC.

5.2 Polaridad e identificacin de terminales

En los terminales del equipo se marcar la Polaridad perfectamente clara, fcilmente identificable y a prueba de intemperie.


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5.3 Armario para los equipos

El transformador Zig- Zag deber ir instalado en un compartimento metlico tipo intemperie resistente a la intemperie con una proteccin del tipo IP 65, a prueba de lluvias y del acceso de insectos y ventilada para evitar condensaciones. Tendr cubierta removible y provisiones para la entrada de los cables de 10 kV con suficiente dmetro para la acometida de los mismos con espacio suficiente para permitir la conexin de stos. El compartimento tendr su base metlica con las dimensiones de seguridad necesarias e incluir el transformador toroidal de medicin de la corriente homopolar.

5.4 Montaje

El acceso de los cables unipolares de 10 kV ser via cable tipo N2XSY de 240 mm2 desde la parte inferior

6. PLACA DE IDENTIFICACIN

Deber ser de acero inoxidable y se localizar en un lugar visible. Contendr la siguiente informacin: Nombre del aparato, Marca, Nmero de serie, Tipo (designacin del Fabricante), Tensin mxima del equipo, Relacin de Transformacin, Nivel de Aislamiento, Clase y Potencia de Precisin, Frecuencia y Posicin de montaje.

Se suministrarn los siguientes accesorios .

- Placa de identificacin. - Terminales de tierra para conductor de cobre cableado de 70 mm a 120 mm de

seccin, fabricados de bronce. - Caja de conexiones de cables. - Estructura de soporte con todas las tuercas y pernos necesarios para fijar

adecuadamente el equipo. El suministro incluye los pernos de anclaje. - Otros.

7. DATOS A SER SUMINISTRADOS EN LA OFERTA POR EL FABRICANTE

Los siguientes datos debern ser proporcionados por el Postor: - Hoja de Caractersticas Tcnicas completamente llenados con los datos solicitados. - Tipo y construccin de los transformadores. - Capacidad en microfaradios y caractersticas. - Planos con dimensiones, masa y cantidad de aceite. - Dimensiones en detalle de los aisladores. - Lnea de fuga de los aisladores. - Especificaciones del aceite aislante. - Marca y cantidad del aceite aislante. - Forma y dimensin de los terminales del circuito primario. - Descripcin del montaje, desensamblaje y mtodos de inspeccin. - Informacin sobre capacidad ssmica del conjunto soporte transformador de Tensin - Experiencia y certificados segn punto 13


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8. CONTROLES Y PRUEBAS

Los transformadores debern ser sometidos a las pruebas de Rutina comprendidas en las Normas IEC vigentes en la fecha de suscripcin del Contrato.

8.1 Pruebas de Rutina

Las Pruebas de Rutina efectuadas en los laboratorios y talleres del Fabricante servirn para el control final de los equipos . El fabricante presentar un listado de estas pruebas lo cual ser aprobado por el propietario.

9. HOJA DE CARACTERISTICAS TECNICAS

El postor presentar las Hojas de Caractersticas Tcnicas Garantizadas de los transformadores del tipo capacitivo, debidamente llenadas, firmadas y selladas por el Fabricante, las mismas que servirn de base para la evaluacin tcnica y econmica de la oferta y el posterior control de los suministros.

10. PLANOS, DIAGRAMAS Y MANUALES

El Fabricante deber proporcionar la siguiente informacin que ilustren ampliamente el diseo y apariencia del equipo que ofrece. a) Vistas generales de los equipos y sus elementos componentes, mostrando todas las

dimensiones principales, pesos, cortes tpicos y detalles de los gabinetes para obtener el grado de proteccin especificado.

b) Catlogos y folletos descriptivos. c) Esquema de conexiones d) Esquema del cableado de las cajas de agrupamiento de tensin y corriente e) Plano mecnico de las cajas de agrupamiento Esta documentacin deber contener informacin suficiente para preveer los requerimientos de la obra civil y los trabajos de diseo ligados a l, esta informacin ser el reflejo de las Hojas de Caractersticas Tcnicas Garantizadas que sirvieron en el anlisis de la oferta por tanto el Fabricante a partir de ellos no podr introducir cambios en los valores all indicados. La entrega no oportuna de la informacin indicada podr ser considerado como atraso en la entrega para efectos de penalidad por incumplimiento de plazo de entrega.

Los manuales, leyendas y explicaciones de los planos, dibujos y diagramas, debern redactarse en idioma Espaol.

11. DESPACHO Y TRANSPORTE

Para el despacho y transporte, el proveedor se pondr en contacto con el propietario, o con su representante, segn lo estipulan las condiciones comerciales.

El proveedor es responsable de la subdivisin apropiada, y el embalaje de los equipos debe asegurar su proteccin durante el transporte por barco, tren o carretera. El material


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embalado deber estar provisto de rellenos que aseguren igualmente una buena proteccin, en caso de que las cajas de madera que la contengan sufran dao en las maniobras de carga y descarga. Para proteger los equipos contra la humedad, las cajas de madera debern contener bolsas de material higroscpico.

12. GARANTIAS

El Fabricante deber certificar mediante una carta de garanta la calidad de los productos, el diseo adecuado y correcto, la calidad de los materiales y el trabajo cuidadoso; comprometindose a subsanar en forma inmediata cualquier deficiencia que pueda presentarse durante el periodo de garanta, referida al mal diseo y/o mala calidad de los materiales utilizados y/o mal trabajo de ensamble. Adems, el Fabricante deber garantizar que los equipos cumplen con las normas IEC respectivas, ANSI u otras que aseguren igual o mejor calidad.

13. PLAZOS DE ENTREGA Y DOCUMENTACION TECNICA

Plazos de entrega

El plazo de entrega deber ser el menor posible. No se aceptarn entregas parciales dentro del plazo indicado.

El incumplimiento en los plazos indicados dar lugar a la aplicacin de penalidades, de acuerdo a las condiciones comerciales.

13.1 Documentacin Tcnica

El Fabricante deber presentar finalmente, la siguiente informacin:

Manuales de mantenimiento.

Antes del embarque de la Unidad, el Fabricante deber suministrar Cinco (05) ejemplares de los reportes de prueba del Fabricante y de los manuales de Operacin y Mantenimiento por cada equipo. Al salir de fbrica, cada equipo deber llevar un juego adicional de la documentacin anterior, perfectamente protegido y guardado dentro del gabinete de control. Toda la informacin deber venir en idioma espaol.


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HOJA DE CARACTERISTICAS TCNICAS GARANTIZADAS

TRANSFORMADOR ZIG-ZAG PARA ATERRAMENTO LADO 10 KV. 1/ 5

ITEM DESCRIPCIN UNIDAD SOLICITADO GARANTIZADO

1. TRANSFORMADOR ZIG ZAG Marca Pas de fabricacin Tipo ONAN Instalacin Exterior Arrollamiento zig-zag con neutro

slido a tierra

1.1 CARACTERSTICAS ELCTRICAS Potencia KVA Tensin nominal KV 10 Reactancia homopolar Ohms 31 - Frecuencia nominal Hz 60 - Tensin mxima de servicio KV 12 - BIL KV 75 - Tensin de ensayo a frecuencia industrial, 1

Minuto En seco Bajo lluvia

KV KV

28

- Tensin de ensayo con onda de impulso positiva o negativa

kV pico

Corriente nominal Amp Corriente de corta duracin a tierra por 30 Seg. Amp.

1.2 Compartimento metlico para intemperie Incluir el transformador Zig Zag

1.3 Tratamiento anticorrosivo Mtodo a utilizarse

2 DIMENSIONES, PESOS, ESQUEMA Y NOTAS Dimensiones

2.1 De la celda metlica tipo interior Lxaxh 2.2 Del compartimento intemperie Lxaxh 2.3 Peso total de la celda interior Kg. 2.4 Peso del compartimento intemperie Kg. 2.5 Peso del Transformador Zig - Zag Kg.


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HOJA DE CARACTERISTICAS TECNICAS GARANTIZADAS

TRANSFORMADORES DE CORRIENTE 10 KV. (No incluidos en el suministro )

Hoja N 2/5

REF CARACTERISTICAS UNIDAD VALOR SOLICITADO VALOR

OFRECIDO 1

1.1

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

1.10

1.11

1.12

2

2.1

2.2

2.3

CARACTERSTICAS PRINCIPALES Tipo Tensin nominal del sistema Tensin mxima de operacin Frecuencia nominal Relacin de transformacin Nmero de arrollamientos secundarios Clase de precisin: - Ncleo 1 - Ncleo 2 Potencia de salida para la clase de precisin: - Ncleo 1 - Ncleo 2 Factor lmite de precisin: - Ncleo 1 - Ncleo 2 Sobrecarga continua permisible Corriente lmite trmica Corriente dinmica TENSIONES DE ENSAYO Tensin de ensayo a frecuencia Industrial, 1 minuto Tensin de ensayo con onda de impulso 1/50 microsegundos Tensin de ensayo a frecuencia industrial Para los arrollamientos secundarios

KV

KV

Hz

A

VA VA

x In

kA r.m.s

Ka p.v.

kV r.m.s

kV p.v.

kV r.m.s

10

12

60

600/5-5 A 2

5P 5P

10 10

20 20

1,2

/ 20

/50

25

50 2


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TRANSFORMADORES DE CORRIENTE 10 KV.

Hoja N 3/5


OFRECIDO

3

3.1

3.2

CARACTERISTICAS ADICIONALES Mxima sobre elevacin de temperatura para trabajo continuo a corriente nominal y a 358 C de temperatura ambiente Resistencia del devanado secundario: - Ncleo 1 - Ncleo 2

C

ohm ohm

4 Transformador de corriente homopolar Incluido en el suministro.

4.1 Tipo Toroidal 4.2 Relacin 5/0.01 Amp. 4.3 BIL KV 70 4.4 Clase 5P20 ,10 VA

4.5

4.6

4.7

4.8

Clase de precisin: Ncleo 1 Potencia de salida para la clase de precisin: - Ncleo 1 Factor lmite de precisin: - Ncleo 1 Sobrecarga continua permisible



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RELES DE PROTECCION DEL TRANSFORMADOR ZIG- ZAG. Hoja N 4/5


OFRECIDO RELES DE PROTECCION

1.0 DATOS GENERALES 1.1 FABRICANTE 1.2 PROCEDENCIA 1.3 TIPO DESIGNADO POR EL FABRICANTE 1.4 MONTAJE VERTICAL Si

3.0. TENSION Y CORRIENTES NOMINALES 3.1. CIRCUITO DE TENSION Y CORRIENTE Frecuencia nominal HZ 60 3.1.1 Tensin nominal (Vn) Vca 110 - Mxima tensin permanente Vca 240 - Mxima tensin por 1 minuto Vca 380 3.1.2 Consumo del circuito de tensin - En condiciones de operacin normal VA Especificar - En condiciones de falla (caso desfavorable) VA Especificar 3.1.3 Corriente nominal de fase (In) A 1 5 - Mxima corriente de fase permanente A 2 10 - Mxima corriente de fase durante 1 seg. A 100 600 - Mxima corriente de fase durante 3 seg. A 50 250 - Mxima corriente de fase durante 3 seg. A 50 3.1.6 Consumo del circuito de corriente de neutro

(I0n)

- En condiciones de operacin normal VA Especificar - En condiciones de falla (caso desfavorable) VA Especificar 4.0. SUMINISTRO AUXILIAR 4.1. Tensin Nominal Auxiliar Vdc 220 4.2.0 Rango de operacin del equipo Vdc Segn IEC 4.3.0 Consumo de los circuitos auxiliares - En condicin de operacin normal W Especificar - En condicin de falla W Especificar Mximo rizado permitido por el equipo % V(p-p) Especificar



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RELES DE PROTECCION LADO 10 KV. Hoja 5/5


OFRECIDO 5.0.

PRUEBAS ESPECIALES

5.1. EMC Inmunidad IEC 255-22; 22-1; 22-2; 22-3; 22-4)

SI

5.2. EMC Emisin EN50081-2; EN55011 clase A SI 5.3. Aislamiento (IEC 255-5) SI 5.4. Esfuerzos Mecnicos IEC255-21 IEC68-2 SI 6.0. FUNCIONES DE PROTECCION 6.1. SOBRE-CORRIENTE DE TIEMPO (51/51N) - Rango de la corriente de ajuste %In 10 a 3000 - Curvas caractersticas Inversas, definida IEC - Rango del multiplicador para curvas

inversas Familia de

curvas >10

- Rango del tiempo de la curva definida Segundos 0.1 a 15 6.2. SOBRE-CORRIENTE INSTANTANEO

(50/50N)

- Rango de la corriente de ajuste %In 10 a 3000 - Curva caracterstica tiempo corriente t>, t>> - Rango del tiempo de retardo Segundos 0.1 a 15 6.3. SOBRE-CORRIENTE DIRECIONAL (67/67N) - Polarizacin por secuencia cero/negativa Especificar - Angulo de polarizacin 0 a 360 - Rango de la corriente de ajuste %In 5 a 200 - Curvas caractersticas Inversas,

definida

- Rango del multiplicador para curvas inversas

Familia de curvas

>10

- Rango del tiempo de la curva definida Segundos 0.1 a 15 6.4. SOBRE-CORRIENTE A TIERRA SENSITIVO

DIRECIONAL (SEF)

- Corriente homopolar 3I0 (Ajustable) MA 0.5 a 400 - Tensin homopolar 3V0 (Ajustable) Vca 2.0 a 50.0 - Rango del tiempo de retardo Seg. 0.1 a 10 - Angulo de polarizacin 0 a 360 6.5. SECUENCIA NEGATIVA (46) - Rango de la corriente de ajuste %In 20 a 100 - Curvas caractersticas Familia de

curvas >10

- Rango del multiplicador para curvas inversas

..... 1 a 10

- Rango del tiempo de la curva definida Seg. 0 a 10

ELECIN S.A.

NEUTRO ARTIFICIAL EN BARRADE SUBESTACION PRINCIPAL

CON ELEVADA POTENCIA DE CC EN BARRA

Ih

FUNCIONAMIENTO : En caso de una falla a tierra en la Salida 1, se establece una corriente Ih (limitada por la resistencia R as como por la impedancia homopolar del ZIG-ZAG ms la impedancia del terreno) la cual circular por tierra a travs del neutro del ZIG-ZAG. Esta corriente ser detectada de forma selectiva por los transformadores toroidales TRN y TRL los cuales emitirn una seal de corriente a los rels 50N/51N RN y RS1 respectivos. El rel RS1 ordenar la apertura del interrptor de la Salida 1. En caso extremo que la falla sea en bornes de la Salida 1, la corrinete Ih ser mxima pero previamente limitada, segn proyecto, a 200 A o similar. Si por cualquier motivo no responde el rel RS1, durante un tiempo previamente fijado (ejem: 30 s) actuar el rel RN el cual ordenar: a) el encendido de la sirena S y b) la apertura del Scccionador de Potencia por medio de su bobina BD

R

F

ZIG - ZAG

SP IS1

RS1RN

NEUTRO ARTIFICIALCON RESISTENCIA

LIMITADORANEUTRO ARTIFICIAL

CON RESISTENCIALIMITADORA

IPMVA (ALTO)

SALIDA 110 KV

BD

Transformadores de Corriente para proteccinContra cc y otros eventosSA

50N/51N TRN 50/51+50N/51NTRL

Ih


ELECIN S.A.

NEUTRO ARTIFICIAL EN BARRADE SUBESTACION PRINCIPAL (SET)

CON REDUCIDA POTENCIA DE CC EN BARRA

FUNCIONAMIENTO : En caso de una falla a tierra enla Salida 1, se establece una corriente Ih (limitada por la impedancia homopolar del ZIG-ZAG ms la impedancia del terreno) la cual circular por tierra a travs del neutro del ZIG-ZAG. Esta corriente ser detectada de forma selectiva por los transformadores toroidales TRN y TRL los cuales emitirn una seal de corriente a los rels 50N/51N RN y RS1 respectivos. El rel RS1 ordenar la apertura del interrptor de la Salida 1. En caso extremo que la falla sea en bornes de la Salida 1, la corrinete Ih ser mxima pero previamente limitada, segn proyecto, a 200 A o similar. Si por cualquier motivo no responde el rel RS1, durante un tiempo previamente fijado (ejem: 30 s) actuar el rel RN el cual ordenar: a) el encendido de la sirena S y b) la apertura del Scccionador de Potencia por medio de su bobina BD

RS1RN

Ih

10 KV

F

ZIG - ZAG

SP IS1

IP

NEUTRO ARTIFICIALSIN RESISTENCIA

LIMITADORANEUTRO ARTIFICIAL

SIN RESISTENCIALIMITADORA

MVA (BAJO)

SALIDA 1

BD

Transformadores de Corriente para proteccinContra cc y otros eventosSA

50N/51N TRN 50/51+50N/51NTRL

Ih

ELECIN S.A.

NEUTRO ARTIFICIAL PARA MONTAJE EN POSTEPARA PROTECCION DE LINEA DE TRANSMISION

CON REDUCIDA POTENCIA DE CC

10 KV

MVA (BAJO)

NEUTRO ARTIFICIALSIN RESISTENCIA

LIMITADORA

SSE-B

FUNCIONAMIENTO : En caso de una falla a tierra en la LINEA 1, una corriente Ih (limitada por la impedancia homopolar del ZIG-ZAG s la impedancia del terreno) se establece la cual circular por tierra a travs del neutro del ZIG-ZAG. Esta corriente ser detectada de forma selectiva por el transformador toroidal TRN el cual emitirn una seal de corriente al rel RN (50N/51N). El rel RN ordenar la apertura del interrptor de la Salida 1. En caso extremo que la falla sea muy cercana a la fuente, la corrinete Ih ser mxima pero previamente limitada, segn proyecto, a 200 A o similar. Si por cualquier motivo no responde el rel RN, durante un tiempo previamente fijado (ejem: 30 s) actuarn los fusibles de los CUT OUT.

50N/51N

ZIG - ZAG

TRN

IhLINEA 1

BA

CUT OUT

m

Cuaderno Tcnico n 062

Puesta a tierra del neutro en unared industrial de MT

F. Sautriau


Cuaderno Tcnico Schneider n 062 / p. 2

La Biblioteca Tcnica constituye una coleccin de ttulos que recogen las novedadeselectrotcnicas y electrnicas. Estn destinados a Ingenieros y Tcnicos que precisen unainformacin especfica o ms amplia, que complemente la de los catlogos, guas de producto onoticias tcnicas

Estos documentos ayudan a conocer mejor los fenmenos que se presentan en las instalaciones,los sistemas y equipos elctricos. Cada uno trata en profundidad un tema concreto del campo delas redes elctricas, protecciones, control y mando y de los automatismos industriales.

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Igualmente pueden solicitarse ejemplares en cualquier delegacin comercial de Schneider ElectricEspaa S.A., o bien dirigirse a:

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C/ Miquel i Badia, 8 bajos

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Telf. (93) 285 35 80

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La coleccin de Cuadernos Tcnicos forma parte de la Biblioteca Tcnica del Grupo Schneider.

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Los autores declinan toda responsabilidad derivada de la incorrecta utilizacin de las informaciones y esquemasreproducidos en la presente obra y no sern responsables de eventuales errores u omisiones, ni de las consecuenciasde la aplicacin de las informaciones o esquemas contenidos en la presente edicin.

La reproduccin total o parcial de este Cuaderno Tcnico est autorizada haciendo la mencin obligatoria:Reproduccin del Cuaderno Tcnico n 062 de Schneider Electric.

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