calculo de barras en subestaciones de alta tension - copia (1)

8/17/2019 Calculo de Barras en Subestaciones de Alta Tension - Copia (1)

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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONES PRIMARIAS


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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIAS

METODOLOGÍA PARA CÁLCULO DE LA CAPACIDAD TÉRMICA

EN BARRAS DE SUBESTACIONES ELÉCTRICASSe describirán las metodologías para el cálculo de la capacidad térmica en

las barras de las subestaciones eléctricas que constituyen los patios de la

subestación primaria de 115 kv.

Las normas que se utilizan como reerencia para el desarrollo de dic!as

metodologías son las siguientes"# $%%% Std &'5 (1))*+ ,Guide for desing of substations Rigid-Bus

Structures- 15/.

# $%%% Std 0* (1))+ ,2alculating t!e current#temperature relations!ip o

bare over!ead conductors- 3)/.


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Objetivo del cálculo de la capacidad térmica en barras

de subestaciones eléctricasEl cálculo de la capacidad térmica es obtener las magnitudesde las corrientes que manejarán las barras de la subestacióna diseñar con el fn de determinar si violan sus capacidadestérmicas, tomando en consideración bajo qué condiciones deoperación estará sometida dicha subestación.

los procedimientos e4presados por las dos normas que se estudiarán en ésta presentación son similares desde un punto de vista general no así desde el punto de

vista de variables y constante a utilizar. 6ara visualizar el procedimiento macro a

seguir para determinar la capacidad térmica en barras de subestaciones7 ya sean

le4ibles o rígidas7 se puede ver el diagrama de lu8o de la igura


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Diagrama de fluj !ara "#l"ul de "a!a"idad $%rmi"a e& 'arra(


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Las condiciones de operación se deben defnir en

base al arreglo de barras de la subestación, ascomo la consideración de la potencia que manejarála misma, de ésta !orma se establecen las corrientesnominales " de sobrecarga en el sistema. #e deberádisponer el dato de la resistencia de la barra$ en elcaso de tener el dato de la resistencia %& el e!ectopelicular está considerado dentro de la misma, encaso contrario es necesario aplicar !actores decorrección por e!ecto Skin para poder obtener lacapacidad térmica de las barras.


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&apacidad térmica de conductores 'rgidos(seg)n *EEE #td +- /-0

La metodología para cálculos de capacidad térmica propuesta por la $%%% Std &'5 15/

aplica 9nicamente para barras rígidas. Su ormulación para éste cálculo es la ecuación

: continuación se describirá el desarrollo de las potencias empleadas en la ecuación

tomando en cuenta que7 el procedimiento y el uso de sus constantes


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1otencia absorbida por insolación2


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P$e&"ia !erdida !r "&)e""i*&+

La norma $%%% Std &'5 15/ propone

dierentes metodologías para el caso de

coniguraciones

de barras planas o tubulares. 6ara el caso

más com9n (barras tubulares+ la ormulación

es la siguiente"


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;onde"

# ,T+ e( la difere&"ia de $em!era$ura e&$re la (u!erfi"ie del "&du"$r - el am'ie&$e./ 0C12

3 d+ di#me$r de la 'arra. /i&12

3 %+ #rea de la (u!erfi"ie del "&du"$r. /!ulgada( "uadrada( !r !ie(12


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1otencia perdida por radiación2


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P$e&"ia !erdida !r "&du""i*&

Su )alr e( de(!re"ia'le. la &rma IEEE 456 /761. & e8!re(a frmula"i&e( !ara (u"#l"ul

Ca!a"idad $%rmi"a de "&du"$re( 9fle8i'le(: (eg;& IEEE S$d /?@1

La me$dlga !ara "#l"ul de "a!a"idad $%rmi"a !ara 'arra( fle8i'le( e8!ue($a !r la&rma IEEE S$d /?@12 E& el a&e8 G (e e8!re(a& $da( %($a( e"ua"i&e( de !$e&"ia'aj la me$dlga IEEE /?@12

La( me$dlga( de la( &rma( IEEE S$d /?@1 -- $ra( &rma( (e 'a(a& am'a( e& elu( de la e"ua"i*& de 'ala&"e $%rmi". i&)lu"ra&d la( mi(ma( !$e&"ia( 9I&(la"i*&."&)e""i*& - radia"i*&:2 Se a realiad u&a ada!$a"i*& de la &rma IEEE !ara "a(( de

di(e( de (u'e($a"i&e( ada!$ad( e& la l&ea e"ua$rial

Re"rdem( ue la &rma IEEE S$d e8!re(a u& !r"edimie&$ ;&i"ame&$e !aradi(e de 'arra( fle8i'le( * "&du"$re( $re&ad(2


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U& da$ i&$ere(a&$e. e( ue la )el"idad del )ie&$ & e($#

i&)lu"rada de&$r de la( e"ua"i&e( de "&)e""i*& de la &rmaIEEE 456 /761.

La &rma IEEE 456 /761 a!li"a ;&i"ame&$e !ara "a(( de di(e(de 'arra( rgida(

Ca!a"idad !r "r$"ir"ui$


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CALCULO DE BARRAS DE SUBESTACIONESPRIMARIASC&(idera"i&e( !ara el "#l"ul de la "a!a"idad $%rmi"a de 'arra( e& (u'e($a"i&e(el%"$ri"a(

La( "&di"i&e( am'ie&$ale( e& la &a de A"aju$la (& la( (iguie&$e(

Tem!era$ura Am'ie&$e+ M#8ima F50C. M&ima ?5250C2

3 Al$i$ud+ Me&r a 7555 me$r( ('re el mar2

3 el"idad del ie&$+ M#8ima 775 Hm. M&ima 7= Hm2

3 Barra( fle8i'le(+ ACAR "ali're JCM 75?F2

- Barra( rgida(+ ASA S"edule F5 9FKK:2Re(ul$ad( de la a!li"a"i*& !ara me$dlga !r!ue($a !ara di(e "a!a"idad $%rmi"a( de'arra( e& (u'e($a"i*& ACA 776 H

Para el e($udi del (i($ema de 'arra( fle8i'le(. la em!re(a PDSA e8igi* el u( de u&"&du"$r. !r l "ual !ara el "#l"ul de "a!a"idad $%rmi"a (e $ra'aj* "& l((iguie&$e( )alre( 9)er $a'la:+


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1or ej. 3abla 1ropiedades !sicas " eléctricas del %&%4 5&6

/78


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La( "rrie&$e( ma&ejada( !r la (u'e($a"i*& (e '$ie&e& "& la

e"ua"i*&


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Tma&d el !er "a( de !era"i*&. (e $e&dra $da( la( u&idade( de Su'

A"aju$la $ra'aja&d a (u m#8ima "a!a"idad 9de(!a" al$ de ge&era"i*&%!"a (e"a =74 MA:. ue (era la !er "&di"i*& de ('re"arga - ue!r)"ara la( ma-re( "ir"ula"i&e( de "rrie&$e( de&$r de la (u'e($a"i*&

1ara esta potencia se tendrán /-99. %mp o /+. amp

Re(ul$ad( de "a!a"idad $%rmi"a !ara 'arra( fle8i'le( Nrma IEEE

/761


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La re(i($e&"ia AC de la 'arra $u'ular e& e($udi e& "&di"i&e( de

"&$i&ge&"ia 97750C: e(+


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L( re(ul$ad( '$e&id( media&$e la a!li"a"i*& de la me$dlga IEEE

456 /761. la "ual e( u&a &rma e(!e"fi"a !ara 'arra( rgida(. demue($raue !ara u&a S"edule F5 F la "a!a"idad de "rrie&$e e& la &a deim!la&$a"i*& de la (u'e($a"i*& (!r$a (i& &i&g;& !r'lema la( "rrie&$e(&mi&ale(. de ('re"arga

El Ca!a"idad de "r$"ir"ui$


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Existen modelos para el calculo de arras ! estos son los si"uientes#

$% &estin"'ouse(% Re)erencia * Transmission and Distriution Re)erence Boo+%,

-% &estin"'ouse Modi.cado / Inclu!e el e)ecto de insolacion solar0%

1% Re)erencia * Transmission and Distriution Re)erence Boo+%,

2% A3imut' Solar

4% Murra! &% Da5is6 IEEE6 7ol% 896 Mar3o $9:;%

6odelo :estinghouse

Partiendo de la ecuacion "eneral de alance termico para este modelola cual es#

P" = (&r +&c ) ×A


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&alor o 1otencia generado por e!ecto ;oule.

Es el calor "enerado por el propio conductor deido al e)ecto

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