By Corrección del Factor de Potencia: Cálculo de la potencia reactiva de compensación: Lo primero que se debe realizar es calcular la corriente nominal total que la instalación demanda. Para ello se deben sumar las corrientes nominales (en Ampere) que consumen las cargas (al ser pocas cargas, se considera un factor de simultaneidad igual a la unidad).
Con los datos que se obtuvieron en las consignas calculamos dicha corriente de la siguiente manera: Ahora calculamos la potencia activa considerando el actual valor del cos fi el cual es 0, p Como la empresa distribuidora de energía multa a aquellas mpresas que posean un factor de potencia menor a 0. 95 se deberá llevar el valor actual 0. 85 al valor deseado 0. 95,por lo tanto es necesario calcular la potencia reactiva que deben aportar los capacitores para lograr esta compensación.
Dicha potencia reactiva se calcula con la fórmula obtenida del método de las tangentes que se expresa a continuación: Siendo: -0,62 -0. 328 Con estos dos valores se entra a la tabla de coeficientes perteneciente al Boletin Técnico de LEYDEN y se obtiene el cada paso no puede demandar más de 60 kVAr por cuestiones de eguridad ya que se corre el riesgo de explosiones no deseadas. Nosotros optamos por construir el tablero con 12 pasos.
La potencia reactiva de cada paso se calcula de la siguiente manera: por lo tanto el tablero consta de 12 pasos con una valor de potencia reactiva de 46 kVAr. Selección de los capacitores: Para seleccionar los capacitores se utilizan los catálogos de Condensadores Varplus de Merlin Gerin- para seleccionar dichos elementos se necesita la potencia reactiva necesaria por paso calculada anteriormente. ngresando al catálogo de Varplus MI con tensión= 400 V e obtiene que el condensador más adaptable a la potencia requerida es el 52420 con .
Estos condensadores se pueden ensamblar para obtener como máximo 60 kVAr para una tensión de 400 V . Como nosotros necesitamos 46 kVAr ,cada paso constara de 4 grupos de condensadores Varplus MI conectados en paralelo para obtener una potencia reactiva igual Cabe aclarar que esta potencia es bastante cercana a la calculada por lo tanto no corremos el riesgo de lograr una sobrecompensación y además está dentro de los valores permisibles por cada paso. Selección de los Contactores: Los contactores se seleccionan con la potencia reactiva de cada paso. gresando al catálogo de contactores para condensadores de Merlin Gerin con tensión= 400 V y potencia reactiva=46 kVAr se obtiene que el valor por arriba de 46 kVAr más cercano es 60 kVAr, 2 potencia reactiva=46 kVAr se obtiene que el valor por arriba de 46 kVAr más cercano es 60 kVAr, por lo tanto el contactor a utilizar es el LCI-DWKII -Es necesario mencionar que se utiliza un contactor por paso. Selección de los fusibles: Los fusibles se seleccionan con la corriente nominal de línea de los capacitores.
Dicha corriente se calcula de la siguiente manera: Siendo C] el defasaje que existe entre la tensión de línea y la corriente de linea en cada paso. Como se trata de una carga puramente capacitiva el ángulo toma el valor 0=900. El valor 0. 3 corresponde a consideraciones de aspectos constructivos del capacitor: Como nosotros utilizamos fusibles del tipo gG se debe verificar que ngresando al catálogo de fusibles Reproel del tipo gG/gL se obtiene el fusible TIPO NH-I gL Fl L0160 cuya corriente nominal es Cabe aclarar que en cada paso se utiliza un fusible por fase, por lo tanto se tendrá 3 fusibles por pasos.
Seleccionamos un fusible de corriente nominal menor a 200 ya que al proteger un cable de 35 mm2 podemos llegar a tener peligro de no proteger frente a una sobrecarga del cable. Cálculo de conductores: Ahora se procede a calcular los conductores que parten desde las barras de distribución del TGBT hasta las barras de distribución del TCFP. La corriente norn’ uctor es igual a la suma 3 de las corrientes nominale os de capacitores antes antes calculadas .
Consideraciones: Conductores de cobre clase 2 Conductores aéreos Transportados sobre bandeja portacable Formación «en contacto» oeficientes de temperatura y de agrupamiento iguales a 1 Selección del cable en función de su corriente admisible: Lo primero que se realiza es entrar en la tabla 2 del catálogo de conductores Durolite@ . lngresando en la columna de cables unipolares se busca un valor superior a 1188 Amperes.
Para este caso el valor que mejor se adapta es 50 mm2) por fase. Verificación por caída de tensión : Debido a la corta distancia entre TGBT y TCFP no es necesario realizar dicho cálculo. Verificación por cortocircuito: Lo que se hace por último es verificar que la sección elegida se ncuentre por encima de lo mínimo que se exige para que los conductores soporten el cortocircuito. Esta sección mínima se calcula con la energía pasante del interruptor compacto ICfp .
La energía pasante de dicho interruptor compacto (referencia ICfp en unifilar de potencia dibujado en CAD) tiene el valor de La sección mínima debe ser tal que cumpla la siguiente igualdad: Por lo tanto la sección minima para verificar el cortocircuito será: Con el valor calculado se observa que la sección elegida anteriormente (es mayor que , por lo tanto dichos conductores verifican el cortocircuito.
Ahora calcularemos los conductores que van desde las barras de cobre de distribución del T s capacitores, o sea , los 4 7 conductores que forman lo del TCFP hasta los capacitores, o sea , los conductores que forman los pasos. La corriente nominal de cada paso se calculó anteriormente y tiene el valor : Lo que se realiza luego es entrar en la tabla 2 del catálogo de conductores Durolite@ . lngresando en la columna de cables unipolares se busca un valor superior a 99 A, para este caso el valor que mejor se adapta es 119 A cuya sección transversal es de . Verificación por caída de tensión:
Aqui no consideramos la caída de tensión que puede existir ya que las longitudes que manejamos para estos conductores son muy pocas por lo tanto es insignificante aplicar el cálculo. Lo que si se debe hacer es la verificación por cortocircuito. El cálculo de la sección mínima se obtiene con la energía pasante del fusible seleccionado. Ingresando en la tabla «energía específica en función de la corriente nominal» de la página 3 del catálogo de fusibles REPROEL se obtiene que la energía pasante Por lo tanto la sección mínima para verificar el cortocircuito será:
Cálculo de las barras de distribución: Para calcular las barras de distribución vamos a considerar que la corriente de cortocircuito máxima y mínima en el TCFP son idénticas a las que existe 5 considerar que la corriente de cortocircuito máxima y mínima en el TCFP son idénticas a las que existen en el TGBT ya que la distancia que existe entre dichos tableros es muy pequeña. Para el cálculo de barras debemos tener en cuenta la corriente nominal que circulará (corregida) y la sección minima dada por la corriente de cortocircuito. para ello realizaremos primero eóricamente el procedimiento a efectuar. Corriente nominal: Como la barras están dadas en el catalogó para una temperatura de 35 0C, con la temperatura ambiente del tablero a 450 C debemos determinar el factor de corrección a temperatura ambiente, para ello ingresamos al gráfico del factor K2 donde en abscisa tendremos la temperatura del embarrado y deberemos intersectar con la temperatura ambiente. Esto nos da K2 = 0,82 luego aplicaremos la siguiente formula – Cortocircuito: Para el cálculo del cortocircuito primero calculamos Ith de la siguiente manera: Por otro lado averiguamos el Sth (densidad de corriente térmica).
De curva obtendremos Sthr ingresando con 65 0C en abscisa e intersectando con la curva de 200 0C para cobre, siendo esta la admisible según norma porque se tienen en cuenta los esfuerzos electrodinámicos, no es que el cobre sólo resista esta temperatura. Este dato es un valor genérico que se usara en todas las barras de aluminio. Sthr 135 [A/mm2], como esta densidad de corriente es para un tiempo de apertura equivalente a 1 segundo usamos la siguiente relación para obtener Sth equivalente a 1 segundo usamos la siguiente relación para btener Sth – 1509. 4A/mrn2 Siendo Tkr= 1 s, y k el tiempo de apertura del interruptor aguas arriba (referencia ICFP en unifilar de potencia dibujado en CAO). Luego por la relación que conocemos S = 1/A obtenemos la sección mínima de las barras necesaria para soportar el cortocircuito (Sth) Despejando A obtenemos Con ambos entramos a tablas y buscamos la barra más pequeña que cumpla con estas condiciones. Los valores se adjuntan en la siguiente tabla 70 8 0,6 713 88,2 1509. 34 800 1650 58. 43 Se selecciona 2 barras de corriente nominal de 1650 80×10 mm con una
