Calculo con cortocircuito, arco electrico, verificaci³n de la instalaci³n.xls

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Calculo con cortocircuito, arco electrico, verificación de la instalación.xls

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Industria Cartonera Ecuatoriana. Clculo de Cortocircuito aplicando Mtodo de ImpedanciaClculos de las resistencias de la Red Elctrica.Datos del alimentador de la red.Zcc=V/Scc () 7.27E-01

VL (V) 1.38E+04

Snprincipal 3.75E+06 Inominal= Sn/3*VS 1.57E+02

Scc (VA) 2.62E+08

" Ra/za 0.2

Xa=0,98Zcc

7.12E-01

Ra=0,2Xa 1.42E-01

Lineas aereas en aguas arriba.(S) seccin del conductor 2 (mm ) 13.3 (S) seccin del conductor (AWG) 6

L(m) 200 RLa=L*R () 0.334645669

L(ft) 656.167979 XLa=L*X () 0.04177165

* R(/ ft) 0.00051

* X(/ ft) 0.00006366

Transformador De la Subestacin Langston. 13.8KV/480VZTP=Ucc*Vs2/ Sn ()

Sn(VA) 7.50E+05

Vs (V) 4.80E+02

Vs (V) 230400

2

Ucc() 0.045

"RT/ZT0.2

1.38E-02

RTP=0,2*XTP() 2.76E-03

Inominal Trafo= Sn/3*VS 9.02E+02

Switch principal de 1600 A de la subestacin 3x250KVA .Ri 0 ** Xi () 5.00E-05

Juegos de Barras del Tablero Distribucin Principal (Subestacin Langstn ) de 13.8KV/480V(S) seccin de las Barras (mm2) 800

Dimensiones de las Barras

L(m) 0.8

L(ft) 2.624671916

Corriente (A)

*** R(/ ft) 1.26E-05

80x10

1240

*** X(/ ft) 4.40E-06

RB = L*R() 3.31E-05

XB = L*X () 1.15E-05

Interruptor de 600 A.Ri1 0.00007 **** Xi1 () 1.70E-04

Conductores sobre canalizacin soporte tipo escalera que salen del Tablero de Distribucin Secundaria. (tres conductores por fase).(S) seccin del conductor 2 (mm ) 152 (S) seccin del conductor (MCM) 300

L(m) 43

L(ft) 141.076115 XLa1=L*X/4 () 0.0013896

* R(/ ft) 0.0000451

* X(/ ft) 0.0000394

RLa1=L*R/4 ()

0.001590633

Juegos de Barras del Tablero Distribucin Secundaria Derivacin 1. (Lnea Langston) de 480 V(S) seccin de las Barras Dimensiones de las Barras (mm2) 20x10 200

L(m) 0.5

L(ft) 1.640419948

Corriente (A) *** R(/ ft) 427 4.37E-05

*** X(/ ft) 2.32E-05

RBL = L*R() XBL = L*X () 7.17E-05 3.81E-05

Interruptor de 400 A.Ri2 0.00031 ***** X i2() 3.90E-04

Conductores sobre canalizacin soporte tipo escalera que llegan al Tablero de Fuerza del motor Flauta C. Un conductor por fase.(S) seccin del conductor AWG) 4

(S) seccin del conductor

L(m) 5 RLa3=L*R () 0.005265748

L(ft) 16.4041995 XLa3=L*X () 0.00083005

(mm )

2

* R(/ ft) 0.000321

* X(/ ft) 0.0000506

21.2

Contribucin de motores de acuerdo a las derivaciones.Circuitos electricos Carga La Flauta C La Flauta B Derivacin 1 Ventilador de personal Precalenta-dores(3) Engomador Acondicionador Derivacin 2 Elevadores de bobinas (10) Absorvente de langston S&S Doble Backer Cuchilla Inferior Derivacin 3 Cuchilla Superior Banda superior Triplex Apilador Martin Banda Sanduche Capacidad (Hp) 75 75 10 (3/4) 10 3 3 50 125 2 2 1.5 30 3 5 Voltaje 500 VDC 500 VDC 460 VAC 460VAC 460VDC 460VAC 460 VAC 460 VAC 500 VDC 575 VAC 575 VAC 460 VAC 460 VDC 460 VAC 500 VDC Amperaje (A) 78.026 78.026 14 1.6 11.704 4.8 4.8 65 130.043 2.7 2.7 3 35.112 4.8 5.852

Corriente Alterna antes del driver de Flauta B C.V 460 COS 0.9 1HP 746 P (W) Motor de 75Hp x 746W/Hp 55950I = P/3VCOS

P= 3 VICOS

I (A) 78.0259603

Corriente Alterna antes del driver de Doble Backer.V 460 COS 0.9 1HP 746 P (W) Motor de 125Hp x 746W/Hp 93250I = P/3VCOS

P= 3 VICOS

I (A) 130.043267

Corriente Alterna antes del driver de la Banda Sanduche.V 460 COS 0.8 1HP 746 P (W) Motor de 5Hp x 746W/Hp 3730I = P/3VCOS

P= 3 VICOS

I (A) 5.85194702

Corriente Alterna antes del driver del Engomador.V 460 COS 0.8 1HP 746 P (W) Motor de 10Hp x 746W/Hp 7460I = P/3VCOS

P= 3 VICOS

I (A) 11.703894

Corriente Alterna antes del driver de Triplex.V 460 COS 0.8 1HP 746

P (W) Motor de 30Hp x 746W/Hp 22380I = P/3VCOS

P= 3 VICOS

I (A) 35.1116821

Anlisis de la lnea LangstonIAMCC:Corriente Asimetrica en Centro de Control de MotoresIAMCC=5X (Suma de la Corriente de motores a plena a carga de las derivaciones 1, 2 y 3)

IAMCC (A)2442.815

ISMCC:Corriente Simetrica en Centro Control deMotoresISMCC= IAMCC/ 1,25

ISMCC (A) 1954.252

Relacin de voltaje reflejado del Vp(V) 13800 Vs(V)480

(VSL/VPL)2 0.00120983

Anlisis de las corrientes de cortocircuito en el punto de falla 1Resistencias reflejadas en el punto de falla 1RF1 =Ra+ Rla RF1() 4.77E-01

Reactancias reflejadas en el punto de falla 1XF1 =Xa+ XLa XF1() 7.54E-01

Impedancias de la Falla 1ZF1 =(RF1)2 +( XF1)2 ZF1 () 0.892361837

Clculo de corriente Simetrica. IF1Simetrica = VL/ (3 x ZF1)VL (V) 13800 IF1Simetrica (kA) IF1Simetrica (A) 8928.47877 8.92847877

Clculo de corriente AsimetricaRF1/XF1= 6.33E-01 K 1.42

IF1Asimetrica= K x 2 x IF1SimetricaIF1Asimetrica (KA)

IF1Asimetrica (A)

17930.02159 17.9300216

Contribucin de la demanda mxima en el secundario del transformador Principal.

En el punto de falla 1

IF1Asimetrica Trafo= 5 x Inominal.IF1Asimetrica (KA) 0.784443301

IF1Asimetrica (A) 7.84E+02

IF1Simetrica = IF1Asimetrica Trafo/ 1,25IF1simetrica (KA) 0.62755464

IF1simetrica (A) 6.28E+02

IF1Total Asimetrica= IF1Asimetrica + IF1Asimetrica TrafoIF1Asimetrica (KA)

IF1Asimetrica (A)

18714.46489 18.71446489

IF1Total Simetrica= IF1Simetrica + IF1Simetrica TrafoIF1Simetrica (A) 9.56E+03 IF1Simetrica (KA) 9.556033411

Anlisis de las corrientes de cortocircuito en el punto de falla 2Resistencias reflejadas en el punto de falla 2RF2 =Ra*(VSL/VPL)2 + RLa*(VSL/VPL)2 + RT + Ri + RB RF2() 3.38E-03

Reactancias reflejadas en el punto de falla 2XF2 =Xa* (VSL/VPL)2 + XLa (VSL/VPL)2+ XT + Xi + XB XF2 () 1.48E-02

Impedancias de la Falla 2ZF2 =(RF2)2 +( XF2)2 ZF2 () 0.015177902

Clculo de corriente Simetrica. IF2Simetrica = VL/ (3 x ZF2)IF2Simetrica (kA)

IF2Simetrica (A)

18258.65807 18.2586581 VL (V) 480

Clculo de corriente AsimetricaRF2/XF2= 2.28E-01 K 1.58

IF2Asimetrica= K x 2 x IF2SimetricaIF2Asimetrica (A) IF2Asimetrica (KA)

40798.19416 40.7981942

Contribucin de la demanda mxima del transformador Langston En el punto de falla 2

IF2Asimetrica Trafo= 5 x Inominal TrafoIF1Asimetrica (KA) 4.510548978

IF1Asimetrica (A) 4.51E+03

IF2Simetrica Trafo= IF2ASimetrica Trafo/1,25IF1Asimetrica (KA) 3.608439182

IF1Asimetrica (A) 3.61E+03

IF2Total Asimetrica= IF2Asimetrica + Inominal TrafoIF1Asimetrica (KA)

IF1Asimetrica (A)

45308.74314 45.3087431

IF2Total Simetrica= IF2Simetrica + IF2Simetrica TrafoIF1Simetrica (KA) 21.8670973

IF1Simetrica (A) 2.19E+04

Anlisis de las corrientes de cortocircuito en el punto de falla 3Resistencias reflejadas en el punto de falla 3RF3 =RF2+Ri1+ RLa1+RBL+R12+RLa3 RF3 () 1.07E-02

Reactancias reflejadas en el punto de falla 3XF3 =XF2+Xi1+ XLa1+XBL+X12+XLa3 XF2 () 1.76E-02

Impedancias de la Falla 3ZF3 =(RF3) +( XF3)2 2

ZF3 () 0.020601923

Clculo de corriente Simetrica. IF3Simetrica = VL/ (3 x ZF3)VL 480 IF3Simetrica (KA) IF3Simetrica (A) 13451.56631 13.4515663

Clculo de corriente AsimetricaRF3/XF3= 6.06E-01 K 1.2

IF3Asimetrica= K x 2 x IF3SimetricaIF3Asimetrica (KA)

IF3Asimetrica (A)

22828.06501 22.828065

Contribucin de los motores a plena a carga de las derivaciones 1, 2 y 3.

IF3ACCM= IAMCCIF1Asimetrica (KA) 2.442815

IF1Asimetrica (A) 2.44E+03

IF3SCCM=ISMCCIF1Simetrica (KA) 1.954252

IF1Simetrica (A) 1.95E+03

Clculo de corriente Total Asimetrica

ITotal Asimetrica= IF3Asimetrica+ IF3ACCMITotal Asimetrica (A) ITotal Asimetrica (KA)

25270.88001 25.27088001

Clculo de corriente Total Simetrica

ITotal Simetrica= IF3Simetrica+ IF3SCCMITotal Simetrica ITotal Simetrica (A) (KA) 1.54E+04 15.40581831

Resumen de los puntos de falla analizadosISimetrica Total (KA) IAsimetrica Total (KA)

Punto de Falla F1 F2 F3

R () 4.77E-01 3.38E-03 1.07E-02

X () 7.54E-01 1.48E-02 1.76E-02

Z ()

0.892361837 9.556033411 18.7144649 0.015177902 21.86709725 45.3087431 0.020601923 15.40581831 25.27088

ARCO ELECTRICOEn el punto de la Falla 2 DC= (2,65 x MVAbf x t)MVAbf: Lmite de Falla en el punto involucrado. DC:Distancia en pies desde la persona hasta la fuente de arco que solo produce quemaduras curables MVAbf= 3 x VL x IF2simetrica x 10-6 1.82E+01 t: Tiempo de exposicin en segundos. 0.02 0.03 0.05 VL: Voltaje de Lnea a lnea de la red (V). 480

IF2simetrica (A)

2.19E+04

t (s)0.02 0.03 0.05

DC (ft)

DC (cm)

DC (mm)

0.981599742 29.91916012 299.1916012 1.202209249 36.64333792 366.4333792 1.552045467 47.30634583 473.0634583

En el punto de la Falla 3 DC= (2,65 x MVAbf x t)MVAbf: Lmite de Falla en el punto involucrado. DC:Distancia en pies desde la persona hasta la fuente de arco que solo produce quemaduras curables MVAbf= 3 x VL x IF2simetrica x 10-6 1.28E+01 t: Tiempo de exposicin en segundos. 0.02 0.03 0.05 VL: Voltaje de Lnea a lnea de la red (V). 480

IF3simetrica (A)

1.54E+04

t (s)0.02 0.03 0.05

DC (ft)

DC (cm)

DC (mm)

0.823912806 25.11286232 251.1286232 1.009082983 30.75684933 307.5684933 1.30272053 39.70692175 397.0692175

Corriente de arco electricolgIa= K+0,662lgIbf+0,0966VL+0,000526G+0,5588VL(lgIbf ) - 0,00304G(lgIbf )

Donde: Ia:Corriente de arco electrico en KA lg: Logararitmo en base 10. K: 0,097 para configuraciones cerradas 0.097 Ibf: Corriente de falla trifasica en