INDICE

SOCIEDAD MINERA CERRO VERDE S.A.A.

REUBICACIN DE CICLONES FASE II - PRESA RELAVESPROYECTO SMCV N 09C00040

N 09C00040-3800-65-MC-001 CLCULO DE CORTOCIRCUITO EN M.T. Y B.T.

ELECTRICIDAD Rev. 0APROBADO POR:

Superintendente

Proyectos Ingeniera: Ing. Henry Sardn.

Jefe de Ingeniera: Ing. Juan Manuel Espinal

Jefe de Disciplina: Ing. Sandro Mantilla

Cliente:

Ing. Carlos PlizaUsuario:

Ing. Justo Enriquez

RevisinHecho PorDescripcinFechaRevisadoAprobado

AV. DelgadoEmitido para coordinacin interna03/05/10S. MantillaS. Mantilla

BV. DelgadoEmitido para aprobacin04/05/10S. MantillaS. Mantilla

0 V. DelgadoEmitido para construccin14/05/10S. MantillaS. Mantilla

COMENTARIOS DEL CLIENTE:

NDICE1.0GENERALIDADES32.0MODELAMIENTO DE LA RED33.0clculos de cortocircuito53.1 CONSIDERACIONES DE ANLISIS53.2 anlisis de corrientes de falla63.2.1 FALLA TRIFSICA63.2.2 FALLA A TIERRA64.0ANEXO94.1 ESQUEMAS REPORTADOS POR etap9

CLCULO DE CORTOCIRCUITO EN M.T. Y B.T.1. GENERALIDADES

La presente memoria tiene por objeto determinar el nivel de corriente de falla trifsica y monofsica a tierra en las barras en 22.9 KV y 4.16 KV del Sistema elctrico de Concentradora, con el fin de determinar la capacidad de soporte al cortocircuito de la barras, equipos de maniobra y seccionamiento, etc. que se seleccionarn para equipar el proyecto Reubicacin de Ciclones fase II- Presa relaves, y que permita tambin calcular los ajustes necesarios que se debern aplicar a los rels de proteccin, a fin de obtener una correcta selectividad durante eventuales fallas.

Para efectuar los clculos de cortocircuito, se ha levantado en campo las caractersticas de impedancia de cada componente, tales como lneas de distribucin, cables, transformadores, as como los correspondientes a motores de induccin, ya que estos tambin aportan corrientes de falla al sistema elctrico. Estos han sido modelados e introducidos al Software ETAP, con el que se ha hecho la simulacin de fallas en cada barra del sistema en estudio, en 22.9 KV, 4.16 KV y 0.48 KV. El escenario considerado es el de normal operacin del sistema elctrico de Concentradora.

2 modelamiento de la redEl sistema elctrico considerado para el estudio se muestra en la figura N 1, en el que detallan las principales caractersticas de los elementos que intervienen en el clculo. Para el anlisis de cortocircuito se ha representado el equivalente del Sistema Interconectado Nacional (SEIN) en la en la SE de Socabaya, actuando como una barra Slack durante el periodo de mxima demanda proyectado hasta el 2020. La potencia de cortocircuito en barras se ha tomado de la informacin oficial del COES, la cual forma parte del estudio de coordinacin de protecciones realizado para el SEIN, la lnea en 22.9 KV es la existente, slo se ha incrementado un cambio de direccin de 254 m con un diseo similar al de la red existente y que alimenta el rea de la presa de relaves, que es donde se ubicar el nuevo proyecto.Equivalente del SEIN en barras 220 KV Concentradora

Potencia de cortocircuito trifsica: 4455 MVAPotencia de cortocircuito trifsica: 1525 MVARelacin X/R

: 45Red de distribucin area primaria en 22.9 KV para Ciclones RelavesTipo de conductor

: AAAC

Seccin

: 350 mm2Disposicin de conductores: Simple Terna

Longitud

: 4 Km

Parmetros elctricos

: R (/Km) = 0,1302

Xl (/Km) = 0,40842Potencia nominal

: 14 MVA

Figura N 1: Esquema unifilar del sistema en estudio

Transformador de Potencia llegada a Ciclones Relaves:

Sistema

: Trifsico

Relacin de Tensin

: 22.9/4.16 KV

Capacidad

: 7.5 MVA (ON)

Vcc (%)

: 6.91%Nmero de devanados

: 2Transformadores de Potencia auxiliares: (2 unidades)Sistema

: Trifsico

Relacin de Tensin

: 4.16/0.48 KV

Capacidad

: 1 MVA (ON)

Vcc (%)

: 5.5%Nmero de devanados

: 2Transformador de Potencia para el variador de frecuencia:Sistema

: Trifsico

Relacin de Tensin

: 4.16/2.3/2.3 KV

Capacidad

: 1360/680/680 KVA (ON)

Vcc (%)

: 6.84/5.64/5.52%Nmero de devanados

: 33 CLCULOS DE CORTOCIRCUITO3.1 consideraciones de anlisisEl estudio de cortocircuito tiene la finalidad de calcular las potencias y corrientes de cortocircuito simtrico y asimtrico en las barras del sistema asociadas con el sistema en consideracin, con el fin de verificar que la capacidad de ruptura de los equipos previstos e instalados sea consistente con los valores calculados.

El clculo se ha efectuado con el programa ETAP, que tiene 2 opciones para el clculo de cortocircuito, estas son: ANSI (C37.010 1999 y C37.010 1979) e IEC (60909 2001 y 609 1988). La corrida del software ha sido hecha empleando la opcin de clculo ANSI C37, por ser esta la ms conservadora en los resultados obtenidos y adems considera los aportes de los motores de induccin.

Las impedancias de lneas areas para secuencia positiva, negativa y cero han sido ingresadas al ETAP en base a los resultados obtenidos en los protocolos de pruebas de la lnea existente efectuados por la empresa Cruz del Sur e Ingelmec. Estos mismos valores en /Km han sido hechos extensivos para el incremento adicional de 200 m de lnea, en vista que su estructura y armados son semejantes a los existentes.Los transformadores de potencia han sido modelados en base a sus datos de placa tomados en campo, considerando el modo de conexin actual del neutro. Los motores han sido modelados en base a sus datos actuales de placa, en vista de que no se cuenta con un protocolo de pruebas para obtener sus parmetros de impedancia, esta ha sido obtenida a partir de motores semejantes cuyos datos estn incluidos en las libreras del software ETAP.Los clculos se han efectuado para fallas trifsicas (por ser las ms crticas usualmente) y para fallas monofsicas (por ser las ms comunes) en todas las barras de la red en estudio (figura 1), para la condicin de mxima demanda proyectada al ao 2020.

La red elctrica del proyecto es de configuracin radial y es alimentada tambin por los tres transformadores operando en paralelo de 220/22.9 KV, que el modo normal de funcionamiento del sistema elctrico de concentradora, por lo que slo se ha considerado este escenario.3.2 ANLISIS DE CORRIENTES DE FALLA3.2.1 FALLA TRIFSICALa figura N 2 muestra las corrientes de falla trifsica en cada barra, en 22.9 KV, 4.16 KV y 480 V, notndose que en comparacin con los valores de corriente de falla en concentradora, estos son relativamente bajos, debido principalmente al amortiguamiento de la red en 22.9 KV y los cables usados en el proyecto.Tambin el esquema muestra los aportes de corriente de falla suministrados por lo motores que se consideran en el proyecto.

3.2.2 FALLA A TIERRA

La figura N 3 muestra las corrientes de falla a tierra de una fase en cada barra, en 22.9 KV, 4.16 KV y 480 V, por consideraciones estndar, las corrientes de falla a tierra en el lado 4.16 KV son limitadas por resistencias limitadoras a 55 A, en cambio en 480 V no, razn por la que las corrientes de falla son elevadas, esto har que las protecciones contra fallas a tierra sean mas sensibles e instantneas.

Figura N 2: Resultados de corrientes de falla trifsica

Figura N 3: Resultados de corrientes de falla a tierra de una sola fase4 ANEXOS4.1 ESQUEMAS REPORTADOS POR ETAP EMBED StaticMetafile

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