Embed Size (px)
DESCRIPTION
good
Citation preview
Obtención de la U50 para una configuración punta-plano aplicando impulso de rayo en ambas
polaridades Ruiz Pérez Norberto
Instituto Politécnico Nacional Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica Unidad Zacatenco
Departamento de ingeniería eléctricaDistrito Federal, México.
OBJETIVO:
Comprobar las ecuaciones en la literatura para calcular las distancias fase-tierra en función de la U50
INTRODUCCIÓN TEÓRICA:
Flameo: este término es usado cuando una descarga disruptiva ocurre en un medio líquido o gaseoso
Distribución gaussiana: Distribución gaussiana: método para la distribución de tensiones correspondiente a una distribución probabilística de gauss, dado por el método teórico en:
U50=∑U i
n
Dónde:
n=minimo de experimentos
U i=valores de tension parala prueba
σ=√∑ (U i−U 50)2
n−1
U50: resultado experimental que puede tener una frecuencia con relación al valor teórico Vmed. Tensión prevista que tiene un 50% de probabilidad de un objeto bajo prueba
U90: el valor de U50 representa la probabilidad de falla del aislamiento, pero para diseño este valor es solo de referencia ya que no se puede diseñar con este alto índice de fallas, si se diseñara para una probabilidad de falla de 10%, se tendría que determinar cuál es el voltaje de falla.
Multiniveles: se aplican mi esfuerzos de tensión sustancialmente iguales (por ejemplo impulso por rayo) en cada uno de los niveles de tensión Ui( i=1,2,3…n). Aunque generalmente este procedimiento se emplea con tensión de impulso, algunas pruebas con tensiones alternas y directas también caen dentro.
Los resultados de prueba son los n números mi de las aplicaciones de tensión y los correspondientes números di de descargas disruptivas a cada nivel de tensión Ui.
Determinación de la U para diferentes distancias punta-plano
Impulso de rayo 2250 msnmb= 585 mmHg
t= 20 °Ch= 12.5 g/m3
t0= 20 °Cb0= 760 mmHgh0=11 gr/m3
Solución
Para 4 centímetros, U ESIME=5.3 KV × 8=42.4 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 42.4(500)(0.04)(0.7697)(1.0524)
=2.61
W=0, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)0(1.0524 )1=1.0524
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=42 .4 KV
1.0524=40.28 K V
Para 8 centímetros, U ESIME=7.1 KV × 8=56.8 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 56.8(500)(0.08)(0.7697)(1.0524)
=1.75
W=0.2, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.2=0.7775
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=56.8 KV
0.7775=73.05 KV
Para 12 centímetros, U ESIME=10.1 KV × 8=80.8 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 80.8(500)(0.12)(0.7697)(1.0524 )
=1.66
W=0.2, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.2=0.777
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=80.8 KV
0.7775=103.98 KV
Para 16 centímetros, U ESIME=12.5 KV × 8=100 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 100(500)(0.16)(0.7697)(1.0524)
=1.54
W=0.4, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.4=0. 7854
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=100 KV
0.7854=127.32 KV
Para 20 centímetros, U ESIME=13.7 KV × 8=109.6 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 109.6(500)(0.20)(0.7697)(1.0524)
=1.35
W=0.8, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.8=0. 8018
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=109.6 KV
0.8018=136.7 KV
Para 24 centímetros, U ESIME=16.7 KV × 8=133.6 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 133.6(500)(0.24)(0.7697)(1.0524)
=1.37
W=0.8, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.8=0. 8018
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=133.6 KV
0.8018=166.62 KV
Determinación de la U para diferentes distancias punta esférica-plano
Impulso de rayo 2250 msnmb= 585 mmHgt= 20 °Ch= 12.5 g/m3
t0= 20 °Cb0= 760 mmHgh0=11 gr/m3
Solución
Para 4 centímetros, U ESIME=5.3 KV × 8=42.4 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 42.4(500)(0.04)(0.7697)(1.0524)
=2.61
W=0, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)0(1.0524 )1=1.0524
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=42 .4 KV
1.0524=40.28 K V
Para 8 centímetros, U ESIME=7.1 KV × 8=56.8 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 56.8(500)(0.08)(0.7697)(1.0524)
=1.75
W=0.2, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.2=0.7775
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=56.8 KV
0.7775=73.05 KV
Para 12 centímetros, U ESIME=8.9 KV × 8=71.2 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 71.2(500)(0.12)(0.7697)(1.0524 )
=1.46
W=0.4, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.4=0. 7855
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=71.2 KV
0.7855=90.64 KV
Para 16 centímetros, U ESIME=11.9 KV ×8=95.2 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 95.2(500)(0.16)(0.7697)(1.0524)
=1.46
W=0.4, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.4=0. 7854
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=95.2 KV
0.7854=121.21 KV
Para 20 centímetros, U ESIME=14.7 KV × 8=117.6 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 117.6(500)(0.20)(0.7697)(1.0524)
=1.45
W=0.55, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.55=0.7916
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=117.6 KV
0.7916=148.55 KV
Para 24 centímetros, U ESIME=16.1 KV × 8=128.8 KV
δ= bb0
×273+t0
273+t=( 585
760 )( 273+20273+20 )=0.7697
k=1+0.01( hδ−11)=1+0.01( 12.5
0.7697−11)=1.0524
g= U500 L δ k
= 128.8(500)(0.24)(0.7697)(1.0524)
=1.32
W=0.8, m=1
K=k1 k2=δm kw=(0.7697)1(1.0524)0.8=0. 8018
U ESIME=U 0 K ∴U 0=U ESIME
K=128.8 KV
0.8018=160.63 KV
PARA EL CASO DEL CALCULO DE LA POLARIDAD NEGATIVA NO SE PUEDE CALCULAR POR ESTE METODO YA QUE AL MOMENTO DE CALCULAR G, ESTE VALOR SE SALE DE RANGO.
Graficas de tensiones de polaridad positiva
Punta-plano
Promedio 4 cm (KV)
6 si5 si
4 no5 no6 si5 no6 si5 no6 si5 no
promedio 5.3Promedio 8 cm (KV)8 si7 si6 no7 no8 si7 no8 si7 si6 no7 nopromedio 7.1promedio 12 cm (KV)11 si10 no11 si10 no11 si10 si9 no10 si9 no10 sipromedio 10.1
promedio 16 (KV)
13 si12 si11 no12 no
13 no14 si13 si12 no13 si12 no
promedio 12.5promedio 20 cm (KV)15 si14 si13 no14 no15 si14 si13 no14 si13 si12 nopromedio 13.7promedio 24 cm (KV)17 si16 no17 si16 no17 si16 no17 si16 no17 no18 sipromedio 16.7
Punta esférica-plano
promedio 4 cm (KV)
5 no6 si5 si4 no5 no6 si5 no6 si5 no6 si
promedio 5.3promedio 8 cm (KV)8 si7 si6 no7 si6 no7 no8 si7 no8 si7 nopromedio 7.1promedio 12 cm (KV)10 si9 no10 si9 si8 no9 si8 no9 si8 no9 sipromedio 8.9
promedi
o 16 (KV)12 si11 no12 si11 no12 si11 no12 no13 si12 no13 si
promedio 11.9promedio 20 cm (KV)16 si15 si14 no15 si14 no15 si14 no15 si14 no15 sipromedio 14.7promedio 24 cm (KV)16 si15 no16 no17 si16 no17 si16 no17 si16 si15 nopromedio 16.1
distanciapunta-plano
punta-esfera
4 5.3 5.38 7.1 7.1
12 10.1 8.916 12.5 11.920 13.7 14.724 16.7 16.1
4 8 12 16 20 240
5
10
15
20
25
30
35
punta-esferapunta-plano
Polaridad negativa
Punta-plano
promedio 3 cm (KV)
7 no8 si7 si6 no7 si6 no7 no8 si7 si6 no
promedio 6.9promedio 6 cm (KV)13 si12 no13 no14 si13 si12 no13 no14 si13 no14 sipromedio 13.1promedio 9 cm (KV)17 si16 no17 si16 no17 si16 no17 si16 no17 no18 sipromedio 16.7
promedi
o 12 (KV)
23 si22 no23 no24 si23 si22 no23 no24 si23 si22 no
promedio 22.9
Esfera
promedio 3 cm (KV)
7 no8 si7 si6 si5 no6 no7 si6 no7 si6 si
promedio 6.5promedio 6 cm (KV)11 no12 si11 no12 si11 no12 si11 no12 si11 si10 sipromedio 11.3
promedio 9 cm (KV)
16 no17 no18 si17 si16 si15 no16 si15 no16 si15 no
promedio 16.1promedio 12 (KV)21 no22 si21 si20 no21 si20 si19 no20 si19 no20 sipromedio 20.3
distancias cónica esfera3 6.9 6.56 13.1 11.39 16.7 16.1
12 22.9 20.3
3 6 9 1205
101520253035404550
esferaconica
REFERENCIAS:
NMX-J-271/1-ANCE-2000
