Curva de Daño y Corriente de Inrush Transformador Aluminio

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Yoel LÓPEZ

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Jan 9, 2020, 5:00:42 PM1/9/20
to Lista Electrica Salvador Martinez
Estimados Colegas,

Estamos realizando coordinación de protecciones que incluyen a un transformador seco de 37kVA y 480/240-120VAC, conductor de aluminio, y estamos buscando información acerca de la corriente de inrush y la curva de daño.

Estamos interesados en saber si aplican las mismas curvas IEEE que para transformadores de cobre.

Por favor si alguién dispone de información al respecto, agradezco sus comentarios y aportes respectivos.

Saludos cordiales
Yoel López V.
Ing. Electricista
Quito, Ecuador

rolando .

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Jan 13, 2020, 5:51:10 PM1/13/20
to Yoel LÓPEZ, Lista Electrica Salvador Martinez
Buen día Lista, Yoel:

Por lo que mencionas, estamos hablando de un transformador de diseño/construcción IEC 60076-11, actualmente IEC no cuenta con una norma similar a IEEE Std C57.12.59, por lo que puedes usarla como referencia para tu coordinación de protecciones fase/tierra.

La norma IEEE en cuestión utiliza una curva I^2t=k, donde:
I es la corriente de cortocircuito simétrica en veces la corriente base.
t es tiempo en segundos.
k es la constate determinada a máxima corriente en un tiempo de 2 segundos.

De acuerdo a normativa IEEE, la magnitud de corriente de cortocircuito para transformadores secos es 25 veces la corriente base, en un tiempo máximo de 2 segundos.
I^2t=(25)^2 * 2
I^2t=1250
image.png

Para Categoría 1, la magnitud de la corriente de cortocircuito simétrica será normalmente limitada solo por la impedancia del transformador.

Con respecto a la Corriente Inrush, algunos fabricantes de transformadores IEC colocan la información en la placa de datos como IES/IN y el tiempo medio de cresta.

En dado caso que no se obtuvieran datos, Usar un multiplo de 8 veces la corriente nominal (IEEE Std. 242-2001, numeral 15.3.4), con un tiempo de duración de 0.1s.

saludos cordiales.

Rolando F. Zárate Martínez

 Ing. Eléctrico

   zara...@gmail.com

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Monterrey, Nuevo LeónMéxico



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Yoel LÓPEZ

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Jan 14, 2020, 8:30:09 AM1/14/20
to rolando ., Lista Electrica Salvador Martinez
Estimado Rolando,

Gracias por la información aportada, la cual es de muy valiosa ayuda para nuestro grupo.

Nuestra inquietud apunta a que si debemos considerar igual recomendación IEEE tanto para transformadores de Cobre como de Aluminio.

Los transformadores comprados son marca Federal Pacific, fabricados en EEUU.

Gracias a todos por su aportes e inestimable colaboración

Yoel López V.  
Ing. Electricista
Máster Sistemas Eléctricos de Potencia
Quito, Ecuador

Gerardo López

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Jan 14, 2020, 3:44:15 PM1/14/20
to Yoel LÓPEZ, rolando ., Lista Electrica Salvador Martinez
Buena información Rolando. Gracias

Gerardo López
Caracas-Venezuela

Leobardo Espinosa Magaña

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Jan 14, 2020, 8:03:04 PM1/14/20
to Yoel LÓPEZ, Lista Electrica Salvador Martinez
Buenas noches, por mi parte tambien me interesa contar con curvas de daño de transformadores, ojala y alguien de la pauta de donde encontrar los mas comunes ( 75, 112.5, 225, 500 kVA´s) saludos FELIZ AÑO y gracias.

Ing. Leobardo ESPINOSA MAGAÑA
26 AÑOS VERIFICANDO INSTALACIONES ELECTRICAS POR SU SEGURIDAD
FIMEQ - UMSNH
Tel.  (981) 811 0201
Móvil 981 133 2201



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rolando .

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Jan 15, 2020, 10:29:00 AM1/15/20
to Leobardo Espinosa Magaña, Yoel LÓPEZ, Lista Electrica Salvador Martinez
buen día:

adjunto más información relativa a las curvas de daño de transformadores secos y en aceite.

Norma IEEE Curvas de daño transformadores en aceite en español:

Graficador Excel de curvas de daño (seco y en aceite):

 Guia Software SKM para curvas de daño de transformadores con ejemplos de aplicación:

Norma IEEE curva de daño transformadores secos: adjunta.

saludos cordiales. 

Rolando F. Zárate Martínez

 Ing. Eléctrico

   zara...@gmail.com

  8113827089

  http://ingenieriaelectromecanica-rfzm.blogspot.mx/

Monterrey, Nuevo LeónMéxico


IEEE STD C57.12.59-2015 GUIDE FOR DRY-TYPE TRANSFORMER THROUGHT-FAULT CURRENT DURATION.pdf

omar graterol

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Jan 15, 2020, 1:17:55 PM1/15/20
to rolando ., Yoel LÓPEZ, Lista Electrica Salvador Martinez

Yoel, saludos.

Muy buen la información de parte de Rolando, no obstante como insistes en tu pregunta, y como no hay nada referido específicamente a la misma (Nuestra inquietud apunta a que si debemos considerar igual recomendación IEEE tanto para transformadores de Cobre como de Aluminio), a la cual la respuesta es,  Si se pueden usar, y no requieren ningún ajuste adaptación o cambio, debido a que las mismas están definidas según la IFL del transformador, la cual ya está limitada por el material del devanado, en otras palabras y como respaldo te comento lo siguiente:

1- Las curvas de daño de transformadores, están definidas según la capacidad nominal (kVA o IFL).

2- Las curvas de daño aplican por igual, según la definición anterior, no importa cuál sea el material del núcleo o del devanado. (Con esto se responde a tu pregunta).

Copio a continuación texto con su correspondiente traducción, de la guía para el cálculo de corrientes de daño en transformadores de SKF (Equipment Damage Curves Transformers - SKF), donde indican que las curvas no se ajustan por cambios en el núcleo o en el material del devanado.



Purpose

Proposito

The purpose of this guide is to provide basic information about transformer through-fault damage curves and characteristic landmarks necessary for plotting on time-current curves, for the purpose of equipment overcurrent protection.

 

Damage curves are defined in the IEEE standards in per unit on the nominal base rating (kVA) of the transformer, and are not adjusted with changes to the core, winding material or method of cooling.

 

El propósito de esta guía es proporcionar información básica sobre las curvas de daño por falla a través del transformador y los puntos de referencia característicos necesarios para trazar en curvas de tiempo-corriente, con el propósito de proteger el equipo contra sobrecorriente.

Las curvas de daño se definen en los estándares IEEE en por unidad en la capacidad nominal (kVA) del transformador, y no se ajustan con cambios en el núcleo, o en el material del devanado o el método de enfriamiento.



Copio a continuación el LINK del documento completo, con más detalles sobre este tema; por otra parte es importante indicar que además del límite térmico, existe un límite mecánico que está integrado a la curva, y que representa el límite para soportar los esfuerzos magnéticos.






Saludos, Omar Graterol
Ingeniero Electricista
Maracaibo - Zulia - Venezuela
Telf. 58-261-7436648
Cel. 58-414-6338693

rolando .

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Jan 15, 2020, 1:50:21 PM1/15/20
to omar graterol, Yoel LÓPEZ, Lista Electrica Salvador Martinez
buen día:

Así es como comenta Omar, las curvas IEEE se basan tanto en la capacidad en KVA (base) del transformador y su impedancia.
Si un transformador tiene doble o múltiple capacidad, se toma como referencia para las curvas la capacidad en KVA base (o en otras palabras la mínima capacidad en KVA).

Cuando se involucra la temperatura, entonces si afecta si es cobre o aluminio, como en el caso de las curvas para cable proporcionadas por ICEA.

Por ejemplo, dentro de la norma IEEE Std C57.12.01-2015, numeral 7.10, existe una formula para el calculo de la temperatura del devanado durante un cortocircuito (Tf), aquí si es importante declarar si es devanado de cobre o aluminio:
image.png

saludos cordiales.

 Rolando F. Zárate Martínez

 Monterrey, Nuevo LeónMéxico


omar graterol

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Jan 15, 2020, 9:14:03 PM1/15/20
to rolando ., Yoel LÓPEZ, Lista Electrica Salvador Martinez

Excelente Rolando, saludos.

 

No obstante, o solo como complemento,  es importante aclarar o reafirmar, que las curvas de daño, dadas por IEEE, para transformadores, aplican sin ninguna modificación para transformadores con devanados de cobre o de aluminio, y definitivamente como tu indicas, "cuando se involucra la temperatura entonces si afecta si es cobre o aluminio", y en tu ejemplo está claro que para calcular la temperatura (Tf) a la cual puede llegar un transformador de cobre o de aluminio, si se debe considerar el material del devanado, porque aplican formulas basadas constantes Tk, diferentes para cada material.

 

La razón de la validez de las curvas de daño de la IEEE para transformadores indistintamente si el devanado es de cobre o de aluminio, es porque debido a que las curvas están dadas según su capacidad (kVA) base, cuando estos se diseñan, el fabricante debe calcular esa capacidad base considerando el material del devanado, y las temperaturas máximas que debe garantizar el fabricante para esa capacidad, tanto en condiciones normales, como al ocurrir una falla aguas abajo en los terminales del transformador (Through-Fault-Current).

 

En todo caso, cualquier comentario será bienvenido.

 

Saludos, Omar Graterol

Ing. Electricista
Maracaibo - Zulia - Venezuela
Tlf. 58-261-7436648
Cel. 58-414-6338693 

Yoel LÓPEZ

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Jan 16, 2020, 8:49:22 AM1/16/20
to omar graterol, rolando ., Lista Electrica Salvador Martinez
Estimados Rolando, Omar,

Altamente agradecido por sus aportes técnicos para dilucidar las dudas que al respecto se asomaban.

La calidad técnica se impondrá siempre para todos quienes pertenecemos a éste importante grupo de apoyo.

Saludos cordiales
Yoel López
Ing. Electricista
Quito, Ecuador

Miguel Martinez

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Jan 17, 2020, 4:39:03 AM1/17/20
to Lista Electrica Salvador Martinez
Apreciados amigos,

Estoy desarrollando las especificaciones de materiales para una instalación fotovoltaica en un entorno corrosivo por la presencia de sulfato sódico (mina). Alguno conoce alguna normativa particular o tiene experiencia con este material en específico?
Muchas gracias,

Ing. Miguel Martínez Lozano, MSc, Dr
email: mmloz...@gmail.com



omar graterol

unread,
Jan 17, 2020, 3:00:50 PM1/17/20
to Lista Electrica Salvador Martinez, Miguel Martinez

Estimado Miguel, saludos.

Aunque tu pregunta es específica sobre: "Alguno conoce alguna normativa particular o tiene experiencia con este material en específico", a continuación mi respuesta o comentario:

Mi experiencia, que no es específicamente en instalaciones eléctricas para el manejo de "Sulfato Sódico", no obstante, por mi trabajo en la Refinería de A muay, que en algunos de sus procesos, manejaban productos altamente corrosivos, e incluso peligros para la salud, como lo son instalaciones con H2S, si me permiten hacerte algunos comentarios:

1-Normas específicas que hablen de instalaciones eléctricas para áreas altamente corrosivas, no conozco, no obstante desde el punto de vista eléctrico, aplicarían las mismas normas que se pueden usar para una industria química, o para una refinería.

2-Lo que sí existe en el caso de estas instalaciones, son prácticas básicas, particulares de cada industria, que te pueden dar alguna recomendación para instalaciones en áreas corrosivas, desde el punto de vista de corrosión.

3-En tu caso el producto sulfato Sódico (NA2SO4), es mucho menos peligroso que el H2S, ya que el mismo no es "Combustible", y su presentación es "Partículas Solidas blancas e higroscópicas", el cual a 20 oC tiene una evaporación despreciable, pero  se descompone por calentamiento, lo cual produce óxidos de azufre y óxidos de sodio. 

 

En relación con experiencia, te puedo indicar lo siguiente:

1- Se prohibió el uso de tuberías de aluminio enterrado (Se corroe), forma sulfatos de aluminio, y casi que desaparece. Nosotros utilizábamos en toda esa área, solo tubería de PVC, pero en las llegadas o salidas de las tuberías, se usaba el aluminio, pero se protegían con un teipe especial anticorrosivo, o se impregnaban en PVC. También llegamos a tener una instalación completa en una "torre de Enfriamiento", toda cubierta con PVC.

2- A la vista se usaba tubería de aluminio, y accesorios compatibles electroquímicamente, para evitar corrosión electrolítica (Ver doc. Anexo de Link de “Thomas and Betts”).

3- En las subestaciones, se instalaron filtros de carbón activado.

4- Los contactos eléctricos de interruptores y contactores, en lugar de ser "Plateados" (Silver Plated), se deben usar "Estañados" (Tin Plated). El H2S corroe tanto el cobre como la plata.

5-Las cajas de conexiones se especificaban de "Policarbonato".

 

Además de estas recomendaciones prácticas, que también aplican por el alto grado de corrosivita del NA2SO4, te incluyo a continuación un Link de "Thomas and Betts", donde encontrarás recomendaciones para estas instalaciones.

http://www.tnb.ca/en/fichier/ss_corrosion-harsh-environment-protection_brochure_en.pdf

 

Por otra parte te anexo un paper "Corrosion in Electric Installations" de "General Cable" que tenía en mis archivos que ayuda en este tema.

 

Saludos, Omar Graterol

Ing. Electricista

Maracaibo - Zulia - Venezuela

Tlf. 58-261-7436648

Cel. 58-414-6338693

CorrosioninElecApplications.pdf

Miguel Martinez

unread,
Jan 18, 2020, 4:05:51 AM1/18/20
to omar graterol, Lista Electrica Salvador Martinez
Apreciado Omar,

Muchas gracias por tu respuesta.
Finalmente he estado especificando tuberias EMT con revestimiento de PVC, muy parecido a lo que comentas.

Un abrazo,

MML

José Luis Falcon

unread,
Jan 19, 2020, 8:32:43 PM1/19/20
to Miguel Martinez, omar graterol, Lista Electrica Salvador Martinez
Espero te sirva esto Miguel 

http://www.crouse-hindslatam.com/uploads/pdfs/products/families/1.Tuberia.pdf

saludos desde México 🇲🇽 José Luis Falcón 



El 18 ene 2020, a la(s) 3:05 a.m., Miguel Martinez <mmloz...@gmail.com> escribió:


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