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7/25/2019 Proteccion Contra Sobret
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Proteccin contra
Sobretensiones
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Sobretensiones:
Cualquier transitorio de tensin fase-tierra, fase-fasecon un valor de cresta mayor al valor mximo de
cresta del sistema. Las sobretensiones se pueden subdividir en grupos
caracterizados por su forma temporal. Pueden serde:
Origen externa
Origen Interna
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Duracin y amplitud de las sobretensiones
6
1
2
3
4
5
10-6 10-4 10-2 100 104102[t] = s
[p.u.] Sobretension es de Maniobra
Sobretension es Tempo rales
Tens in del Sistema
1 p.u. = Umax./ (Umx 2 / 3)
Sob reten sion es A tm os fric as
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Elementos de proteccin
Explosores
Descargadores
Carburo de silicio (SiC)
Oxido de Zinc (ZnO)
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Explosores:
Curva de actuacin
Cuando actua Z=0 ; Icc elevada
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Curva tensin-tiempo
Se observa una gran dispersin en Ua (8%) y Ta (2-8 S)
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Curva tensin-tiempo: comportamiento del aislamiento elctrico
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Tiempo mnimo de actuacin
Ondas con frente rpido: escaln inverso
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Desventajas
Provocan un CC
Incerteza en el valor de actuacin
No protege totalmente al transformador de
potencia
Frente de onda inverso solicita la aislacin del TP
Protegen contra sobretensiones atmosfricas
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Ventajas
Dispositivo econmico
Elimino grandes corrientes que los descargadores
no pueden eliminar sin destruirse
Se pueden usar como proteccin secundaria en
transformadores. (Ua 70-80% por debajo del nivel
de aislamiento). Se pueden usar para proteger cadenas de
aisladores.
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Descargadores de SiC y ZnO
Curva de actuacin
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Puede asimilarse la corriente a
Con =50 para I entre 1 y 600 A y 25 entre 1 y 10 kA
La tensin a la cual actua es directamente
proporcional a la cantidad de pastillas
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Definiciones:
Tensin mxima de red (Um)
Tensin nominal (Ur): t10 seg - TOV
Corriente de descarga nominal: El valor mximo del impulsode corriente de descarga que se utiliza para clasificar el descargador.
Tensin de trabajo continuo MCOV
Tensin residual: Valor mximo de la tensin, que aparece entre losterminales de un descargador cuando pasa por l la corriente de descarga
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Capacidad de energa (Clase): Capacidad deabsorcin de energia por impulso en kJ/kV detensin nominal que soporta sin destruirse.
Nivel de Proteccion: Np: Mximo valor de cresta(Uresidual) que aparece en los terminales bajocondiciones especficas de operacin para unadeterminada corriente de descarga (LPL, FOW, SPL).
La IEEE Std C62.11-2005especifica las magnitudes decorriente para la descarga de impulso para cada clasede descargador
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Lightning impulse protective level (LPL) mayor de lastensiones de descarga establecidas usando corrientede impulso 8/20 us o un impulso de tensin 1,2/50 us
Front-of-wave protective level (FOW) Mayor Tensin de
cresta que resulta de la onda de impulso de corriente atravs del descargador con una tasa de crecimiento losuficientemente alta para producir la cresta de tensinen 0.5 us. (1200 kV/us)
Switching impulse protective level (SPL) Mayor Tensin
de cresta medida con una onda de impulso decorriente de maniobra con una cresta entre los 45 us y60 us.
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Capacidad para soportar TOV
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Capacidad para manejar la energa (absorcin)
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Grafico V-I
Voltage-current characteristic is temperature-sensitive near the knee of the curve.
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Ciclo de histresis
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Eleccin de un descargador
BIL
Margen de proteccin: Np vs BIL
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Distancia mxima
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Del diagrama se tiene:
= . 0 +. . 0 +. . ( 2. 0 2. 0 0
= . 0 +. . 0 +. . ( 0
= . . 0+. . . . 0 . + . + . 0 . . +. . + . . 0
= . + . . = . . (+ 1)
= . +. . 2. 0 +. . ( 2. 0 2. 0
= . +. . . . 2. 0 . + . . . +. .
= . . 2. 0 + .
Tenemos dos ecuaciones con dos incgnitas, ta y t0
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1) = . . (+ 1)
2) = . . 2. 0 + .
Resolviendo de 1)
=
. (+ 1)
De 2)
= . . . . 2. 0+ .
0=. . + .
2.. =
. . (+ 1)
2..
Reemplazo ta:
0=
.
. (+ 1). (+ 1)
2..
0=
2..
Relacionamos X0con t0
0=
2.. .
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0=
2.. .
0=
2.. .
Ejemplo:
Asumiendo UT= BIL = 650 kV ; UT=1.25 UD
S=1200 kV/S
fr=1
Vprop. = 300 m/S
0= .1.251
2.1.1200kV
S
.300m
S = 16 m
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