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8/18/2019 Presentación Clase Coordinación Aislamiento Actualizada
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Coordinación de AislamientoCoordinación de Aislamiento
Prof. Horacio TorresProf. Horacio Torres
Asistentes: Juan Carlos Inampués Asistentes: Juan Carlos Inampués
Jesús Alberto López Jesús Alberto López
www.paas.unal.eu.cowww.paas.unal.eu.co
1
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ContenioContenio
Planteamiento el problemaPlanteamiento el problema
Conceptos esfuerzo!ri"iez Conceptos esfuerzo!ri"iez
#uente e información e ra$os#uente e información e ra$os
%etoolo"&a e an'lisis%etoolo"&a e an'lisis
(esultaos(esultaos
(ecomenaciones(ecomenaciones
ConclusionesConclusiones
2
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)l problema)l problema Acti*ia e ra$os "lobal Acti*ia e ra$os "lobal
NASA/Goddard Space Flight CenterScientific Visualization Studio
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)l problema)l problema #uente e perturbaciones electroma"néticas#uente e perturbaciones electroma"néticas
ABC Company
MCR
110 kV
Data
TV
Telephone
400/230 V Mobile phone
1320e_c 4
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)l problema)l problema Los ra$os como la principal causa e fallaLos ra$os como la principal causa e falla
en rees e ener"&a eléctricaen rees e ener"&a eléctrica
+uema e+uema e reconectaoresreconectaores +uema e transformaores+uema e transformaores
5
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)l problema)l problema Los ra$os como la principal causa e fallaLos ra$os como la principal causa e falla
en rees e ener"&a eléctricaen rees e ener"&a eléctrica
(ees aéreas(ees aéreas
6
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)l problema)l problema Los ra$os como la principal causa e falla enLos ra$os como la principal causa e falla en
rees e ener"&a eléctricarees e ener"&a eléctrica
1%3%3%
6%
10%
78%
ATMOS FE RICA
QUE MADO
CORTOCIRCUITO
B.T.
FAL TA TE NS IÓN
EN 1a FA S E
VANDA LIS MO
CAUS A
DE S CONOC IDA
Causa e fallas en rees %T $Causa e fallas en rees %T $ ,T ,T Causa e falla en e-uiposCausa e falla en e-uipos
7
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ConceptosConceptos Tensiones inucias por ra$os en rees eTensiones inucias por ra$os en rees e
istribuciónistribución /)sfuerzos0/)sfuerzos0
i (z,t) E, B V
E, B
8
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ConceptosConceptos %eición e tensiones inucias forma e1perimental %eición e tensiones inucias forma e1perimental
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ConceptosConceptos 3escar"aor e 2obretensión3escar"aor e 2obretensión 32T 32T
2e comporta como una resistencia no lineal 2e comporta como una resistencia no lineal
V
I
Vnominal
t
12
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ConceptosConceptos 3escar"aor e 2obretensión3escar"aor e 2obretensión 32T 32T
2e comporta como una resistencia no lineal 2e comporta como una resistencia no lineal
V
I
Vnominal
t
13
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ConceptosConceptos 3escar"aor e 2obretensión3escar"aor e 2obretensión 32T 32T
2e comporta como una resistencia no lineal 2e comporta como una resistencia no lineal
V
I
Vnominal
t
Sobretensión
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ConceptosConceptos 3escar"aor e 2obretensión3escar"aor e 2obretensión 32T 32T
2e comporta como una resistencia no lineal 2e comporta como una resistencia no lineal
VSobretensión sinDescargador
I
Vnominal
t
Sobretensión conDescargador
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ConceptosConceptos 3escar"aor e 2obretensión3escar"aor e 2obretensión 32T 32T
2e comporta como una resistencia no lineal 2e comporta como una resistencia no lineal
VSobretensión sinDescargador
It
Vnominal
Sobretensión conDescargador
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ConceptosConceptos 3escar"aor e 2obretensión3escar"aor e 2obretensión 32T 32T
2e comporta como una resistencia no lineal 2e comporta como una resistencia no lineal
VSobretensión sinDescargador
It
Sobretensión conDescargador
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ConceptosConceptos )stimación e tensiones inucias:)stimación e tensiones inucias:
4.4. Aoptar un moelo para escribir el frente e ona e la Aoptar un moelo para escribir el frente e ona e la
corriente e la escar"a e retorno:corriente e la escar"a e retorno: LT LT7 7 LT% LT%88
Nube
h2
h1
Tierra
_
“La corriente en la base del canalasciende por este como si se tratara
de una línea de transmisión sin pérdidas”
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ConceptosConceptos )stimación e tensiones inucias:)stimación e tensiones inucias:
6.6. )mplear un moelo e acople el campo electroma"nético)mplear un moelo e acople el campo electroma"nético
para calcular la tensión inucia. /%oelo e para calcular la tensión inucia. /%oelo e A"rawal A"rawal0 0
“La inducción horizontal del campo eléctricoa lo largo de un conductor puede, puederepresentarse como una serie de fuentes detensiones distribuidas a lo largo de la línea”
[ ] [ ] [ ]),()()( ' h x E x I Z dx
xV d z
s
=+
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ConceptosConceptos )stimación e tensiones inucias:)stimación e tensiones inucias:
2olución e los moelos e acople: /)cuación e2olución e los moelos e acople: /)cuación e (usc9 (usc90 0
22
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ConceptosConceptos )stimación e tensiones inucias:)stimación e tensiones inucias:
2oftware para simulación e tensiones inucias2oftware para simulación e tensiones inucias –– YALUK YALUK
(Prof. E(Prof. E Perez Perez) )
8
10x 10
4
N1A
N11A
N15A
ForeignMOD!"
Models# $ermite %rogramar &'nciones no incl'(das en el A)$ Dra*+$ermite enla,ar otros leng'a-es de %rogramación con el A)$+
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
x 10-4
-2
0
2
4
6
Tiempo (s)
T e n s i ó n
I n d u c i d a
( V )
24
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#uente e Información e ra$os#uente e Información e ra$os eraunoseraunos
Misión: Ser una compañía de caráctercientífico que se dedica aldesarrollo tecnológico paraproporcionar productos y servicios
de detección y predicción detormentas eléctricas con elpropósito de proteger vidas ymejorar el desempeño deinstalaciones y equipos sensibles al
fenómeno del rayo. 25
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#uente e Información e ra$os#uente e Información e ra$os (e(e Linet Linet ;; ColombiaColombia
Técnicas eTécnicas e T@AT@A $$ 3%# 3%# para localización e ra$os para localización e ra$os
)ficiencia el B para)ficiencia el B parae ecc n e ra$ose ecc n e ra$os ;;
69A69A..
)rror)rror 5353 F 5GG mF 5GG m
isualizaciónisualización 6363
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#uente e Información e ra$os#uente e Información e ra$os (e(e Linet Linet ;; ColombiaColombia
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#uente e Información e ra$os#uente e Información e ra$os (e(e Linet Linet ;; ColombiaColombia
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#uente e Información e ra$os#uente e Información e ra$os (e(e Linet Linet Colombia *isualizaciónColombia *isualización 6363
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%etoolo"&a%etoolo"&a4.4. (ecopilar información técnica el sistema(ecopilar información técnica el sistema
Tipo $ confi"uración e estructurasTipo $ confi"uración e estructuras
Tipo e aislaores
2istema e puesta a tierra2istema e puesta a tierra
Car"asCar"as
Topolo"&a "eneral Topolo"&a "eneral
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%etoolo"&a%etoolo"&a5.5. Caracterización e los par'metros e ra$oCaracterización e los par'metros e ra$o
en la zona conen la zona con Linet Linet
An'lisis e inciencia: ra$os F 4GG7 5GG $ An'lisis e inciencia: ra$os F 4GG7 5GG $ BGGmBGGm
3istribución e corrientes3istribución e corrientes
33T 33T
Impactos!9m l&neaImpactos!9m l&nea aoao
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%etoolo"&a%etoolo"&a6.6. )*aluar el esempeo real e la l&nea)*aluar el esempeo real e la l&nea
empleano la norma I))) 44Gempleano la norma I))) 44G ;; 5G4G5G4G
3eterminar los /3eterminar los /#lameos#lameos0 por impactos e ra$os0 por impactos e ra$os
//Yaluk Yaluk” ”
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(esultaos(esultaos4.4. (ecopilar información técnica el sistema(ecopilar información técnica el sistema
%oelao e los transformaores e potencia en%oelao e los transformaores e potencia en
alta frecuenciaalta frecuencia ?úmero e e*anaos?úmero e e*anaos
Potencia nominal Potencia nominal
Cone1iónCone1ión =rupo e cone1ión=rupo e cone1ión
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(esultaos(esultaos4.4. (ecopilar información técnica el sistema(ecopilar información técnica el sistema
%oelao e los transformaores e potencia en%oelao e los transformaores e potencia en
alta frecuenciaalta frecuencia Par'metros (KPar'metros (K M M
Par'metros CPar'metros C
Ensayos
Std. IEEE C37.011-1994
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(esultaos(esultaos4.4. (ecopilar información técnica el sistema(ecopilar información técnica el sistema
Topolo"&a e la re:Topolo"&a e la re:
Nbicación "eo"r'fica e los postes.Nbicación "eo"r'fica e los postes. Información e las car"as. .Información e las car"as. .
Información e losInformación e los 3P23P2 e1istentes.e1istentes.
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(esultaos(esultaos4.4. (ecopilar información técnica el sistema(ecopilar información técnica el sistema
Aislaor Line Post A?2I BO Aislaor Line Post A?2I BO;;55
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(esultaos(esultaos5.5. Caracterización e los par'metros el ra$o en laCaracterización e los par'metros el ra$o en la
zona con zona con Linet Linet 3ensia e escar"as a tierra3ensia e escar"as a tierra ;; 33T 33T
DD) ..!!/ 2009 DD) ..!!/ 2010
39
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(esultaos(esultaos5.5. An'lisis e inciencia An'lisis e inciencia
Impactos e ra$osImpactos e ra$os zona zona 44
Sep-Nov Dic-Feb
Mar-Jun 40
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(esultaos(esultaos5.5. An'lisis e inciencia An'lisis e inciencia
Correlación e fallasCorrelación e fallas
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias
/esfuerzos0 empleano/esfuerzos0 empleano alu9 alu9..
Inte"rar la información el sistema paraInte"rar la información el sistema para
encontrar las sobretensiones representati*as enencontrar las sobretensiones representati*as en
caa noo.caa noo.
)structuras)structuras
%oelo e los%oelo e los 32T 32T
Tipo e aislaoresTipo e aislaores
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias
%oelo aoptao por la I))) el escar"aor e%oelo aoptao por la I))) el escar"aor e sobretesiónsobretesión a emplear a emplear
(espuesta(espuesta a impulsos ea impulsos ecorriente con frentes e onacorriente con frentes e onaentre G.B a B Qsentre G.B a B Qs
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias
%oelo el escar"aor en%oelo el escar"aor en ATP ATP
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias ;; YALUK YALUK
2imulación e impactos: 3ensia Romo"énea e ra$os2imulación e impactos: 3ensia Romo"énea e ra$os ;; Caso NniformeCaso Nniforme
3istribución3istribución e corriente lo"e corriente lo";;
normal normal
%eia%eia B.6B.6 9A9A
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias ;; YALUK YALUK
2imulación e impactos: )emplo e una sobretensión en un noo el2imulación e impactos: )emplo e una sobretensión en un noo elsistemasistema
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias ;; YALUK YALUK
2imulación e impactos:2imulación e impactos: #lameos#lameos por noo el circuito por noo el circuito Caso NniformeCaso Nniforme
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias ;; YALUK YALUK
2imulación e impactos: 3ensia Romo"énea e ra$os2imulación e impactos: 3ensia Romo"énea e ra$os ;; Caso base:Caso base:Inclu$eno *alores e la 33T.Inclu$eno *alores e la 33T.
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias ;; YALUK YALUK
2imulación e impactos:2imulación e impactos: #lameos#lameos por noo el circuito por noo el circuito ;; Caso baseCaso base
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias YALUK YALUK
Propuesta e soluciones: 2e"ún I))) 44G7 paraPropuesta e soluciones: 2e"ún I))) 44G7 parameorar el esempeo e las l&neas istribución:meorar el esempeo e las l&neas istribución:
3isminuir el *alor e puesta a tierra3isminuir el *alor e puesta a tierra
Instalar escar"aores e sobretensiónInstalar escar"aores e sobretensión 32T 32T
Aumentar el aislamiento e la l&nea Aumentar el aislamiento e la l&nea
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias ;; YALUK YALUK
Propuesta e soluciones:Propuesta e soluciones: Al!erna!i"a 1 Al!erna!i"a 1. Cone1ión sólia a tierra el. Cone1ión sólia a tierra elcable e "uara en toos los noos el sistemacable e "uara en toos los noos el sistema
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(esultaos(esultaos6.6. %oelao e tensiones inucias%oelao e tensiones inucias ;; YALUK YALUK
Propuesta e soluciones:Propuesta e soluciones: Al!erna!i"a Al!erna!i"a .. 32T 32T caa 47B 9mcaa 47B 9m
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(esultaos(esultaosHacer inspección *isual $ comentar en *oz altaHacer inspección *isual $ comentar en *oz alta
Efecto Punta
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(esultaos(esultaos)sta conición afecta el)sta conición afecta el C#@C#@ el aislamiento S el aislamiento S
Efecto Punta
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(esultaos(esultaosCalcular elCalcular el #ac!or de u!ilización#ac!or de u!ilización el arre"loel arre"lo
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(esultaos(esultaosNtilizano elNtilizano el #)% #)%
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(esultaos(esultaos3isminución e la ri"iez ieléctrica3isminución e la ri"iez ieléctrica
59
l l
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(esultaos(esultaos
Ntilizano elNtilizano el #)% #)%
Eh [kV/m] Emax[kV/m] F.U.
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C l ióC l ió
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ConclusiónConclusión
)ste proceimiento permite eterminar e manera m's ri"urosa el)ste proceimiento permite eterminar e manera m's ri"urosa el
esempeo e la l&nea ese el punto e *ista e la coorinación elesempeo e la l&nea ese el punto e *ista e la coorinación el
aislamiento -ue en el est'nar I))) 44G7 puesto -ue combina laaislamiento -ue en el est'nar I))) 44G7 puesto -ue combina la posibilia e impactos irectos e inirectos sobre la l&nea $ los efectos posibilia e impactos irectos e inirectos sobre la l&nea $ los efectos
por las sobretensiones inucias e manera por las sobretensiones inucias e manera e%!ad&%!icae%!ad&%!ica..
Aicionalmente7 permite asociar irectamente las caracter&sticas e la Aicionalmente7 permite asociar irectamente las caracter&sticas e la
l&nea bao estuio como7 los elementos e aislamiento eléctrico7 lal&nea bao estuio como7 los elementos e aislamiento eléctrico7 la
topolo"&a e la re7 sieno lo anterior un acercamiento m's austao atopolo"&a e la re7 sieno lo anterior un acercamiento m's austao a
las coniciones reales.las coniciones reales.
También a$ua a ientificar las soluciones m's optimas como7También a$ua a ientificar las soluciones m's optimas como7ubicación estraté"ica e losubicación estraté"ica e los 32T 32T7 $ lo comparación entre alternati*as 7 $ lo comparación entre alternati*as
e solución.e solución.
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