Corto Circuito ANSI

Introducción

La ingeniería eléctrica necesita de cálculos especializados y complejos que solamente se pueden realizar con la ayuda de una computadora y software especializado. Los cálculos de las corrientes de corto circuito en un sistema eléctrico de potencia, industrial o comercial se utilizan para seleccionar los ratings de todos los equipos eléctricos componentes de la red eléctrica.

Los estudios de fallas para los sistemas eléctricos existentes, se deben realizar cuando:

  • Se agrega generación.
  • Se incrementan las cargas rotantes.
  • Se realizan modificaciones en la disposición de los componentes del sistema eléctrico.
  • Se cambian equipos de protección.
  • Para verificar la nominación de los interruptores existentes.
  • Para la reubicación de tableros de distribución.
  • Etc.

En el contexto del análisis del corto circuito ANSI, las fallas en los sistemas eléctricos se manifiestan a través de rupturas de aislamiento y pueden conducir a cualquiera de los fenómenos siguientes:

  • Patrones no deseables de flujos de corriente por la red eléctrica.
  • Magnitudes excesivas de corrientes que pueden dañar los equipos.
  • Sobre voltajes excesivos, de naturaleza transitoria y/o sostenida, que comprometen la integridad y la confiabilidad de los diferentes equipos con aislamiento.
  • Depresiones de voltaje en la vecindad de la falla que pueden afectar la operación del equipo rotante y sensible.
  • Se crean condiciones en el sistema que pueden poner en peligro al personal de la planta.

• Redes para calcular las corrientes rms simétricas y asimétricas

Para calcular las corrientes rms simétricas, se usan tres tipos de redes para representar al sistema de potencia sobre tres intervalos de tiempo que dura la falla y solamente difieren por las asignaciones que se hacen a las reactancias de las máquinas rotantes:

  • Red de primer ciclo (momentánea).
  • Red de apertura de contactos (Interrupción).
  • Red de aproximadamente 30 ciclos (retraso de tiempo).

Las tres redes tienen los mismos elementos básicos a excepción de las impedancias de las máquinas rotantes. Estas redes dependen de los propósitos del estudio y de los objetivos principales que serán la selección de los equipos de interrupción y la coordinación de los dispositivos de sobrecorriente.

El presente curso representa una base importante para el diseño y selección de los equipos eléctricos y la coordinación de protecciones de sobrecorriente.

 

Enfoque

El curso está orientado para que los participantes comprendan los conocimientos básicos relacionados con los cálculos de las corrientes de corto circuito y pueda realizar lo siguiente:

  • Modelar cada uno de los componentes del sistema eléctrico para estudios de corto circuito.
  • Aplicar los conceptos básicos que recomiendan las normas ANSI C-37´s para el modelado de las 3 redes; momentánea, de interrupción y de retraso de tiempo.
  • Realizar cálculos de corrientes de corto circuito de primer ciclo, de interrupción y de retraso de tiempo, de acuerdo a la norma IEEE Std 141.
  • Comprender los conceptos relacionados con los ratings de diseño de todos los equipos de la red eléctrica y la selección de los equipos de interrupción sobre la base de las corrientes de corto circuito como lo recomiendan las normas ANSI C-37´s.

 

A quién va dirigido

  • Ingenieros Consultores, Operadores, Diseñadores y Proyectistas de redes eléctricas, Ingenieros encargados del mantenimiento eléctrico y de los sistemas de protección y control.
  • Ingenieros de Planeación y Operación que están involucrados en la distribución de la energía eléctrica.

Temario

Capítulo I

Generalidades

1.1. Introducción

1.2. Alcance y Requerimientos de los Estudios de Corto Circuito

1.3. Respuestas del Generador y Motor ante fallas por corto circuito

1.3.1. Porque las corrientes de corto circuito son asimétricas

1.3.2. Modelado del decremento de CA en la maquinaria rotante

1.3.3. Modelado del decremento de CD e impedancias del sistema

1.4. Análisis de Fallas de Acuerdo a Normas Industriales

1.4.1. Las Normas ANSI e IEEE Norteamericanas sobre cálculo de corto circuito

1.4.2. La norma Europea IEC 60909 (2001) sobre cálculo de corto circuito

1.4.3. Factores que Afectan la Precisión de los Estudios de Corto Circuito

1.5. Teoría de las Componentes simétricas

1.5.1. Operador 

1.5.2. Componentes simétricas en función de los fasores asimétricos

1.5.3. Independencia de Secuencias

1.5.4. Fuentes de secuencia positiva

1.5.5. Impedancias de Secuencia

1.5.6. Redes de secuencia

1.5.7. Fallas asimétricas

1.6. Cambio de fase de las componentes simétricas en banco de

transformadores estrella-delta (Y – )

1.6.1. Cambio de fase de las componentes simétricas en bancos de transformación Y- de acuerdo a Westinghouse

1.6.2. Fasores de corriente y voltaje durante fallas en derivación

1.7. Fuentes de Corrientes de Corto Circuito

1.7.1. Generadores síncronos

1.7.2. Motores síncronos

1.7.3. Condensadores síncronos

1.7.4. Motores de inducción

1.7.5. Sistemas de la Compañía Suministradora del Servicio Eléctrico

1.7.6. Motores de inducción de CA o de CD de velocidad ajustable con equipo de suministro de potencia de CA de estado sólido.

1.8. Tipos de cortos circuitos

1.9. Procedimiento para el cálculo de las corrientes de corto circuito

1.10. Definiciones

Capítulo II

Redes para el Cálculo de los Diferentes Duties de Corto Circuito

2.1. Introducción

2.1.1. Cálculo de la relación X/R de corto circuito equivalente en el bus fallado

2.1.2. Voltajes nominales normalizados de acuerdo a la norma ANSI C84.1-1989

2.1.3. Consideraciones de los decrementos de CD y CA

2.2. Tipos de Redes para calcular las corrientes rms simétricas y asimétricas de acuerdo a ANSI/IEEE-C37´s

2.2.1. Red de primer ciclo (momentánea)

2.2.2. Red de apertura de contactos (interrupción)

2.2.3. Red de aproximadamente 30 ciclos (retraso de tiempo)

2.3. Bases para la Nominación de los dispositivos de interrupción

2.3.1. Corriente de corto circuito total como base de Nominación (Isc total) de los equipos de interrupción

2.3.2. Corriente de corto circuito simétrica como base de Nominación (Isc sym) de los equipos de interrupción

2.3.3. Corrientes de corto circuito simétricas y asimétricas

2.3.4. La importancia de la relación X/R en los estudios de corto circuito en baja tensión

2.3.5. Relación X/R y corriente de falla Asimétrica

Capítulo III

Ejemplos de Cálculo de las Corrientes de Corto Circuito

de Acuerdo a las Normas ANSI C-37´s

3.1. Ejemplo 1

3.2. Ejemplo 2

3.3 Ejemplo 3

3.4. Ejemplo 4

3.5. Ejemplo 5

3.6. Ejemplo 6

3.7. Ejemplo 7

3.8. Ejemplo del cálculo de las corrientes de corto circuito para sistemas en baja tensión (Abajo de 1000 V)

Capítulo IV

Selección y Especificación de los Equipos de Interrupción

4.1. Introducción

4.2. Interruptores de potencia en alta tensión (AT)

4.2.1. Contactos eléctricos en interruptores de potencia

4.2.2. Formación del Arco eléctrico en el interruptor

4.2.3. Formas de extinción del arco eléctrico

4.2.4. Características constructivas de los interruptores de potencia

4.2.5. Clasificación de acuerdo al medio de extinción del arco

4.2.6. Especificación técnica de un Interruptor de Potencia

4.2.7. Otras aplicaciones de los interruptores

4.3. Interruptores en baja tensión

4.3.1. Clasificación de los interruptores en baja tensión de acuerdo a la norma IEEE C37.100-1992.

4.3.2. Antecedentes sobre los ratings de los interruptores en baja tensión

4.3.3. Ratings de los interruptores en baja tensión

4.3.4. Interruptores en caja moldeada

4.3.5. Limitación de la corriente

4.3.6. Ratings típicos de interruptores en baja tensión

4.3.7. Unidades de disparo

4.3.8. Curvas características tiempo-corriente (en inglés TCC)

4.3.9. Características de la unidad de disparo electromagnético

4.3.10. Características de la unidad de disparo electrónico

4.3.11. TCC de falla a tierra

4.4. Fusibles en baja tensión (BT)

4.4.1. Clasificación de los Fusibles en Baja Tensión

4.4.2. Ratings de interrupción típicos de los fusibles en BT

4.4.3. Proporcionar selectividad con los fusibles en BT

4.4.4. Tablas de relación de selectividad de fusibles en BT

4.4.5. Curvas características tiempo corriente de fusibles en BT

4.4.6. Liberación máxima I2t

4.4.7. Cartas de corriente pico permitida

4.4.8. Aplicaciones especiales de los fusibles en baja tensión

4.5. Fusibles para Alta Tensión

4.5.1. Normatividad de fusibles en alta tensión

4.5.2. Definiciones sobre fusibles en AT

4.5.3. Clasificación de los fusibles en alta tensión (AT)

4.5.4. Diseños de fusible de potencia de expulsión y limitación de corriente

4.5.5. Aplicación de los fusibles en alta tensión (FAT)

 

Copyright © 2000 Informática e Ingeniería Integral S.A. de C.V. (ininin)
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7 Respuestas a “Corto Circuito ANSI

  1. Daniel Francisco Riberi

    Me parece muy interesante el curso.- Se puede hacer por internet?

    • Estimado Daniel:
      Por el momento, los cursos no están disponibles vía Internet, sino que son presenciales. Se publican fechas y se necesita un mínimo de participantes para llevar a cabo el curso. En breve publicaremos calendario de fechas. Como verás, estamos haciendo ajustes a nuestra página y estará disponible como http://www.ininin.com.mx, en donde está ahora nuestra página al público.
      Muchas gracias por tu interés

  2. para el curso de corto circuito se emplea algun programa para realizar los calculos

    • Informática e Ingeniería Integral s.a. de c.v.

      Hola Julio:

      Si, efecctivamente. Nuestra capacitación se imparte principalmente en la Ciudad de México, y es presencial.

      A principio de año 2011 publicaremos calendario.

  3. FRANCISCO HERNANDEZ

    me comunico porque me interesa saber sobre el precio que tienen los cursos de corto circuito , flujos de potencia y coordinacion de protecciones y en donde se llevan akabo esos cursos

    • Informática e Ingeniería Integral s.a. de c.v.

      Nuestra capacitación se imparte principalmente en la Ciudad de México, A principio de año 2011 publicaremos calendario.

      Gracias

    • Informática e Ingeniería Integral s.a. de c.v.

      Hola Francisco:

      Nuestra capacitación se imparte principalmente en la Ciudad de México, y es presencial.

      A principio de año 2011 publicaremos calendario con costos

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