vts-800-j500_0 estudio cortocircuito.doc

LAFARGE CEMENTOSPLANTA VENTANAS

PROYECTO DE INGENIERIA DE DETALLESPLANTA MOLIENDA DE CEMENTO VENTANAS

ESTUDIO DE CORTOCIRCUITO

0 5-06-09 Construción. JMS CBS JMQ MRC EN

B 14-05-09 Aprov. Cliente JMS CBS JMQ MRC EN

A 12-01-09 Rev. Cliente JMS CBS JMQ MRC EN

Versión Fecha Emitido para Preparó Revisó Jefe de Ingeniería

Gerente de Proyecto LAF

Nº DEL DOCUMENTO VTS-800-J500

P-808-043Nº DEL PROYECTO

LAFARGE CEMENTOS PROYECTO MOLIENDA DE CEMENTO VENTANAS

1.

INDICE

1. OBJETIVO..........................................................................................................2

2. ANTECEDENTES...............................................................................................2

3. CÓDIGOS Y ESTÁNDARES..............................................................................3

4. DESARROLLO DE ESTUDIOS..........................................................................4

4.1 Valores de Cortocircuito Trifásico.....................................................................7

4.2 Valores de Cortocircuito Monofásico..............................................................105. conclusiones y comentarios generales.............................................................13

ANEXO Reporte Cortocircuito ½ Ciclo, 4 Ciclos y 30 Ciclos

PENTA SUR CHILE S.A. Teléfono (562) 201 4313 (562) 201 4753 Santiago CHILE


2.

1. OBJETIVO

El presente documento entrega la información necesaria que permite analizar el comportamiento, bajo las distintas condiciones de operación, de las cargas conectadas en el Sistema Eléctrico de LAFARGE para el Proyecto “Molienda de Cemento Ventanas”.

El alcance del estudio está basado en la verificación del comportamiento de variables del sistema eléctrico como son los niveles de cortocircuito.

2. ANTECEDENTES

Para la realización del presente documento se consideró la siguiente información generada por el proyecto de ingenieria de detalles:

Listado de Motores (VTS-000-K250) Diagrama unilineal General (VTS-800-N001) Diagrama Unilineal General II (VTS-800-N002) Diagramas unilineales de Centros de Control de Motores (VTS-413-N001;

VTS-416-N001; VTS-570-N001) Antecedentes Cables (Largos y dimensiones aproximadas) NEC ICEA Catálogo COCESA, Capítulo : Capacidad Térmica de Conductores

3. CÓDIGOS Y ESTÁNDARES



3.

El diseño de los sistemas eléctricos deberán realizarse de acuerdo con la reglamentación vigente y las últimas versiones de los siguientes códigos y estándares aplicables:

NEC National Electrical CodeNEMA National Electrical Manufactures AssociationANSI American National Standard InstituteIEC International Electrical CommissionASTM American Society for Testing MaterialsICEA Insulated Cable Engineers AssociationIES Illuminating Engineering SocietyNESC National Electric Safety CodeUL Underwriters LaboratoriesSEC Superintendencia Electricidad y Combustible



4.

4. DESARROLLO DE ESTUDIOS

El sistema eléctrico a analizar considera la conexión de todas las cargas que involucran al proyecto en sus condiciones de funcionamiento más importantes, es decir, las condiciones más desfavorables frente a falla de sobrecorriente. Se han considerado para el presente estudio, realizar un análisis de cortocircuito solo en las barras de equipos que puedan presentar problemas en el transcurso de esta falla, y/o que afecten de manera importante al resto del sistema.Para el presente estudio de cortocircuito, se entrega una tabla resumen referencial, con el fin de apreciar los valores de estos asociados a las cargas más importantes. Además, se entrega el diagrama unilineal con las los valores de cortocircuito y sus aportes en las diferentes barras consideradas.Se considera mostrar en este capítulo, solo la corriente de cortocircuito para ½ y 4 ciclos, con estos valores se verifican respectivamente las barras de los equipos y las capacidades de ruptura de los distintos interruptores asociados a cada sistema. Los valores de cortocircuito para 30 ciclos, se muestran en los respectivos anexos y para ser utilizados en el análisis “permanente de cortocircuito” respectivamente.Se considera un sistema eléctrico con las siguientes caracteristicas:Sistema 15 kV :

Scoci 3f: 6570 AScoci 1f: 5735 A

Transformador Principal : Potencia : 8 MVATensión: 12 / 4.16 kVConexión: Delta / Estrella Aterrizado mediante

resistenciaImpedancia: 6.0 %

Dado lo indicado anteriormente, se muestra en la tabla 1, las barras a analizar los valores de cortocircuito, esto se considerará para las alternativas trifásicas y monofásicas. El diagrama unilineal del sistema principal se muestra en la siguiente pagina:



5.

Diagrama Unilineal 1: Sistema MT



6.

Las barras consideradas son las siguientes :Tabla 1

Elemento Tag Tensión Nominal kVBARRA PRINCIPAL 821DH02 4.16BARRA ENTRADA TRF Bus 2 12BARRA VDF PRINCIPALES BVDFMT 4.16BARRA CCM 416 MC 001 B416MC001 0.4BARRA CCM 413MC 001 B413MC001 0.4BARRA CCM 570 MC 001 B570MC001 0.4BARRA CCM 781 MC 001 B781MC001 0.4

Si bien, la barra asociada a los VDF de Media Tensión, esta conformada solo por conductores, para efectos de modelación del sistema se presenta como una barra solida, donde la finalidad es mostrar el eventual aporte de dichos variadores, en el posible supuesto de una conexión directa (by-pass a los vdf), que de serlo representaría el mayor valor de cortocircuito, dado el aporte de dichos motores.

Los mayores valores de cortocircuito se muestran a continuación:



7.

4.1 Valores de Cortocircuito Trifásico

Diagrama Unilineal 2: Coci Trifásico Medio Ciclo



8.

Diagrama Unilineal 3: Coci Trifásico 4 Ciclos



9.

Diagrama Unilineal 4: Coci Trifásico treinta ciclos



10.

El resumen de los mayores valores es el siguiente :

Tag Coci Trifásico Medio ciclo kA

821DH02 14.9Bus 2 8.0

BVDFMT 14.8B416MC001 26.8B413MC001 12.2B570MC001 11.9B781MC001 6.3



11.

4.2 Valores de Cortocircuito Monofásico

Diagrama Unilineal 5: Coci Monofásico Medio ciclo



12.

Diagrama Unilineal 6: Coci Monofásico 4 Ciclos



13.

Diagrama Unilineal 7: Coci Monofásico Treinta Ciclos



14.

5. CONCLUSIONES Y COMENTARIOS GENERALES

No se ha mostrado los diagramas unilineales de los CCM de BT, solo por motivos de claridad del presente informe, en el Anexo se incluyen del reporte del análisis de cortocircuito, donde se han considerado los equipos conectados a los CCM, dentro del aporte a las barras de dichos equipos.Si bien, el aporte al cortocircuito, de los motores principales se debe despreciar, dado que son alimentados mediante sistema de variadores de frecuencia, se consideró analizar un eventual caso de no contar con dichos variadores, por ejemplo el caso de estar en by-pass, el eventual aporte de los motores mencionados es del orden de los 3 kA, si bien es significativo, el aporte principal proviene del sistema eléctrico de 12 kV.Los resultados obtenidos en el estudio de cortocircuito indican que el valor máximo se presenta en la barra principal del sistema, pero su funcionamiento en las peores condiciones no produciría problemas, dado el dimensionamiento indicado en unilineales que es de 25kA.Los valores de cortocircuito, no producen problemas en la capacidad térmica de los cables, y por lo tanto bajo este punto de vista estos están en su correcto dimensionamiento.Los valores de cortocircuito, se encuentran entre los normales para una instalación de este tipo, por lo que es fácilmente utilizable interruptores y demás elementos de rápida disposición en el mercado local. Se puede concluir, que el presente estudio confirma que la topología del sistema eléctrico, formado según lo indicado en los diagramas unilineales adjuntos, presenta una alta confiabilidad, desde el punto de vista de un análisis de cortocircuito.



15.

ANEXO

REPORTE CORTOCIRCUITO ½ CICLO, 1.5 a 4 CICLOS y 30 CICLOS



16.



17.



18.


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