YONATHAN VALENCIA OSPINA 1 128 283 729

COORDINACIN DE AISLAMIENTO ELCTRICO

Parcial 1: descarga atmosfrica en lnea de transmisin

1. Determinar las impedancias caractersticas propias de la fase A y el cable de guarda G (fases y

cg). Estas se pueden observar en el archivo *.lis cuando se corre Line Constants para la lnea.

2. Para un rayo de 30 kA forma de onda 1.2/50 s determinar el voltaje en la fase, en el cable de

guarda y en la cadena de aisladores. Realizar el clculo manual y comparar mediante simulacin.

Donde:

Curva roja = voltaje en la fase a de la lnea de transmisin

Curva verde = voltaje entre la fase a y el cable de guarda

Curva azul, fucsia = voltaje en la cadena de aisladores

3. Si un rayo 1.2/50 s impacta en la fase, calcular la corriente de rayo que hace flamear la cadena

de aisladores. Calcular la probabilidad de flameo para esta situacin. Utilizar la siguiente

expresin para calcular dicha probabilidad:

( > 0) =1

1 + (

31)2.6

Simulando en ATP DRAW se logro encontrar el punto de flameo de los aisladores, La magnitud

mnima de la corriente de descarga atmosfrica que puede romper el aislamiento de los circuitos es

de 31800 A, y este fenmeno sucedera en 0.5 s.

La probabilidad de flameo es:

.

( > 0) =1

1 + (31.831 )

2.6

( > 0) = 0.48 = 48.34 %

4. El tem anterior pero para rayo impactando en el cable de guarda.

(f ile parcial_DAtransmision.pl4; x-v ar t) t: GAP + v :FASEA

0 3 6 9 12 15[us]

0,0

1,5

3,0

4,5

6,0

7,5

9,0

*106

(f ile parcial_DAtransmision.pl4; x-v ar t) t: GAP + v :FASEA

0,48 0,50 0,52 0,54 0,56 0,58 0,60[us]

2,90

2,95

3,00

3,05

3,10

3,15

3,20

*106

La magnitud mnima de la corriente de descarga atmosfrica que puede romper el aislamiento de

los circuitos (cadena de aisladores) es de 77500 A, y este fenmeno sucedera en 1.23 s.

La probabilidad de flameo es:

( > 0) =1

1 + (77.531 )

2.6

( > 0) = 0.0845 = 8.45 %

5. Cmo varia el voltaje en la cadena de aisladores, variando el valor de la puesta a tierra?

Considerar una corriente unitaria de 1 kA (1000 A). Presentar en forma grfica el resultado.

En ATP DRAW se simulo el circuito para valores fijos de:

Frente de onda = 1,2 s

Magnitud de corriente de rayo= 1 KA

(f ile parcial_DAtransmision.pl4; x-v ar t) t: GAP - v :FASEA -XX0019

0 3 6 9 12 15[us]

-3,5

-3,0

-2,5

-2,0

-1,5

-1,0

-0,5

0,0

0,5

*106

(f ile parcial_DAtransmision.pl4; x-v ar t) t: GAP - v :FASEA -XX0019

0,9 1,1 1,3 1,5 1,7 1,9[us]

-2,3

-2,2

-2,1

-2,0

-1,9

-1,8

*106

Y se vari la resistencia del terreno en valores de 5, 10, 50, 100, 300, 500, 1000 ohm.

Tomando el primer pico de voltaje en uno de los aisladores se tiene la siguiente tabla de

resultados:

Voltaje en el aislamiento

1,2 u seg Corriente de rayo (kA)

Resistencia puesta a tierra 1

5 7,69E+03

10 7,74E+03

50 9,98E+03

100 2,14E+04

300 6,46E+04

500 9,89E+04

1000 1,47E+05

6. Utilizando una corriente de rayo de 1 kA (1000 A), determinar una expresin que me permita

calcular el sobre voltaje en la cadena de aisladores para cualquier corriente de rayo y cualquier

valor de puesta a tierra.

V = -0,0974R2 + 244,74R

Luego como se desea en funcin de la corriente de rayo y esta es directamente proporcional el

voltaje en los aisladores se tiene que

(, ) =0,09742 + 244,74R

1000

y = -0,0974x2 + 244,74xR = 0,9956

0,00E+00

2,00E+04

4,00E+04

6,00E+04

8,00E+04

1,00E+05

1,20E+05

1,40E+05

1,60E+05

0 200 400 600 800 1000

volt

aje

en c

aden

a d

e ai

slad

ore

s

resistencia de terreno (ohm)

comportamiento del voltaje en cadena de aisladores

Veamos si se cumple la relacin, tomamos un valor de corriente de 1 KA y una resistencia de 250

ohm:

(, ) =0,0974(250)2 + 244,74(250)

1000 (1000)

(1000,250) = 55097.5

Simulando en ATP con estos valores tenemos el siguiente resultado:

Luego

(1000,250) = 54004

Se tiene un % de error de:

%E= 1.6 %