Calculo de Corrientes Capacitivas por tierra en cables de media tensión Opciones

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Fabian Bensi

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Sep 23, 2010, 12:38:35 PM9/23/10
to listaele...@googlegroups.com
 Andres/Omar y listeros:
                                  Hago mi humilde aporte a este tema con un adjunto que hace referncia de transformadores de secuencia cero o del tipo ground sensor (somo se les suele llamar) y un diagrama donde se observa lo que indica Omar en cuanto a la pantalla de los cables de media tensión.
                                 Saludos.
Fabián Bensi
Rosario, Argentina 
 
> Andres Felipe, la respuesta a lo que estas planteando es correcto (Las corrientes de ida de SECUENCIA CERO, son iguales a las de venida); es decir las corrientes que ve el > CT toroidal se anulan, esto es verdad si las pantallas son exactamente iguales, lo cual es muy dificil de lograr y asegurar; y sobre esto te narrare una experiencia.
>  
> En todo caso, para eliminar tu duda, te debo decir, que cuando se instala un TOROIDAL, para medir corrientes de secuencia cero, con cables apantallados, se pasa la > > > pantalla por el toroidal en forma normal (Hacia el terminal de la fuente), y luego se regresa por el mismo toroidal, antes de su conexion a tierra en la fuente, con esto se anulan > todas las corrientes que esten circulando por la pantalla y el toroidal solo mide el desbalance real de los conductores de las tres fases. 
 
> En relacion con la experiencia que te mencione, te debo decir que vivi una experiencia en el mismo AMUAY, por ahi por el año 1971, despues del proyecto HDS ( Proyecto de > Desulfurizacion en Amuay), donde ademas eran poco conocidas las tecnicas de los rele que te comente en la nota anterior (50 GS, con CTs toroidales). Yo en ese momento > dictaba un curso de "Mantenimiento y Operacion de Reles", para el personal de Mantenimiento de Amuay. El asunto es que nos toco participar en el analisis de unas fallas > de esos circuitos, en la cual encontramos circuitos disparados por 50GS, las cuales se confirmo que eran falsas, y por supuesto que las fallas se repitieron (Ese era el primer > año en operacion del proyecto, y el ajuste era de 1,5 Amp., como lo mencione en la nota anterior, y la pantalla pasaba por el TOROIDAL en un solo sentido); bueno al final > logramos comprobar que la desigualdad de las pantallas, hacia circular corrientes diferentes por las
>  pantallas, causando una corriente de secuencia cero que hacia operar los rele. En ese momento, junto con unos gringos que nos apoyaban, se adopto el arreglo de pasar la > pantalla dos veces por el toroidal (De ida y regreso), antes de conectarlas a tierra en ese terminal. Con esto se soluciono el problema y se dio a conocer ampliamente esta > experiencia, por lo cual puedo decir que hoy en dia este arreglo es una conexion tipica, y recomendada en el libro de G.E ( The Art and Science of Protective Relaying), del cual > te incluyo el LINK donde encontraras muchos datos como el narrado sobre protecciones electricas.
 
http://pm.geindustrial.com/faq/documents/general/artsci.pdf  
  
 
> Saludos,...................Omar Graterol
> Ingeniero Electricista
> Maracaibo - Zulia - Venezuela
> Telf. 58-261-7436648
> Cel. 58-414-6338693

> --- El jue, 23/9/10, Andres Felipe Jaramillo <igt.ingenieriato...@gmail.com> escribió:

> De: Andres Felipe Jaramillo <igt.ingenieriato...@gmail.com>
> Asunto: Re: [LESM] Calculo de Corrientes Capacitivas por tierra en cables de media tensión
> Para: "omar graterol" <ograte...@yahoo.es>
> CC: listaele...@googlegroups.com
> Fecha: jueves, 23 de septiembre, 2010 04:30
>

> Omar:

> Estuve analizando el caso de mi estudio y todos los cables son tripolares apantallados.  En este caso, las corrientes capacitivas a tierra circularían por la chaqueta y en caso > de retornar hacia la alimentación, sería por la misma pantalla.  Eso significa que la corriente de ida (por las fases) sería igual a la de retorno (por la pantalla) y por lo tanto la > corriente medida en el toroidal es de cero.

> Diferente si es una línea aérea, donde el retorno capacitivo sería por el planeta.

> Tengo la duda.  Lo que escribo es una especulación mía.

> Si mepuedes apoyar con este concepto, te agradezco.

> Andres Felipe Jaramillo S
> Cali-Col

> El 22 de septiembre de 2010 20:58, omar graterol <ograte...@yahoo.es> escribió:

> Andres Felipe, para tambien es asi, y espero que nuestros colegas se animen a compartir mas sus dudas y generen preguntas, que aunque muchas de ellas puedan parecer > sencillas, no dejan de ser interesantes, asi es que animo y compartamos nuestras dudas y nuestras experiencias. 
>   
> Por cierto, yo vivi una epoca ( 1975-1978) de consecuencias o fallas por malos ajustes de las protecciones de tierra en un sistema de distribucion de media tension, en la > > REFINERIA DE AMUAY, en el cual existia un sistema de tierra con un Tx Zig-Zag, limitado a 1200 amp., y ademas de unos 12 circuitos sub-terraneos con cables de 15KV, > teniamos un circuito aereo en 13,8 Kv, el cual durante temporadas de lluvias fallaba mucho, con sus carateristicas fallas monofasicas, el hecho es que durante muchas de > estas fallas, al fallar el circuito aereo, se nos disparaban uno o mas circuitos sub-terraneos (Fallas o aperturas multiples ante fallas monofasicas del ciruito aereo).
>  
> La protecciones de estos circuitos eran del tipo 50GS ( Tipo secuencia cero, con transformadores toroidales abrazando las tres lineas), ajustadas al minimo segun el rele que > era 1,5 Amp..
>  
> Durante muchas de las fallas, nos cansamos de buscar una falla en los circuitos sub-terraneos, como obliga la actuacion de los rele, el caso que finalemente resulto > comprobado lo siguiente:
> 1- Al presentarse una falla monofasica en el circuito aereo,  las otras dos fases aumentaban el voltaje, a unos 1,4 p.u..
> 2- Este voltaje de 1,4 aplicado a la reactancia capacitiva de los dos circuitos mas largos (Aprox. 2 @ 3 Km), resultaba con una corriente de carga capacitiva superior a > > 1,5 Amp., y segun recuerdo era de 1,75 Amp., lo cual hacia actuar los rele 50GS.
> 3- El ajuste adoptado en aquella epoca, fue de 5 Amp. (Max. permitido por el rele con CT de 50/5), lo cual estaba muy por debajo de la minima corriente de falla....con esto se > soluciono el problema y se acabaron las fallas o aperturas multiples ante fallas monofasicas del circuito aereo. >

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

> --- El jue, 23/9/10, Andres Felipe Jaramillo <igt.ingenieriato...@gmail.com> escribió:

> De: Andres Felipe Jaramillo igt.ingenieriato...@gmail.com
> Asunto: Re: [LESM] Calculo de Corrientes Capacitivas por tierra en cables de media tensión
> Para: "omar graterol" <ograte...@yahoo.es>
> CC: listaele...@googlegroups.com
> Fecha: jueves, 23 de septiembre, 2010 01:41

> Omar:

> La historia se divide en dos:

> Antes y después de la lista.

> Gracias

> Andrés Felipe Jaramillo S
3176360320

> El 22 de septiembre de 2010 17:49, omar graterol <ograte...@yahoo.es> escribió:

> Andres Felipe, lo que debes hacer es calcular la corriente de carga del sistema, cada cable tiene una capacitancia tipica en micro faradios/km de cable, considerando una > > sola fase y teniendo la distancia de cada cable obtienes la capacitancia total por fase (lo mas dificil de esto es obtener este dato), lo demas es basico. 
 
> Xc = 1/(2TT f Ccable) 
 
> Ic = Vl-t /Xc
>  
> Para el caso de una falla de fase a tierra, considerar el voltaje linea a tierra en las fases no falladas (Recuerda que hemos hablado de este punto, el cual depende del sistema > a tierra), esa sera tu maxima corriente de carga capacitiva, que debe estar entre el 10 y 15% del ajuste de tu proteccion de falla a tierra.
>  
> Te copio un link, donde puedes ubicar datos de la capacitancia para cables de media tension.
>  
http://www.hitechcontrols.com/cables/technical-information/33-electri... 
 

TechTopics50.pdf

Marcelo Palacios

unread,
Sep 23, 2010, 3:10:00 PM9/23/10
to lista Salvador Martinez
Colegas
Aporto con esta información que puede aclarar conceptos de circulación de corrientes en sistemas subterráneos.
Cordiales
Marcelo Palacios
Portoviejo Ecuador


De: Fabian Bensi <fabian...@gmail.com>
Para: listaele...@googlegroups.com
Enviado: jue,23 septiembre, 2010 11:38
Asunto: [LESM] Calculo de Corrientes Capacitivas por tierra en cables de media tensión Opciones
problema cables subterraneos.pdf

Sergio Iniguez

unread,
Sep 24, 2010, 7:29:15 PM9/24/10
to listaele...@googlegroups.com
Estimados listeros:
Siguiendo la inquietud de Andres Felipe voy a generar una pregunta respecto a la treta (o "trick") de pasar de ida y vuelta la descarga de pantalla  por el toroidal, ¿que sucede cuando se daña el cable y uno de sus condutores se pone a tierra a traves de la pantalla ( sobre todo cuando el contacto no es franco, léase varios ohm), como podria ser el caso de un cable tocado por una excavadora o una falla de aislacion. En esta circuntancia los valores de corriente de defecto podrian no llegar a hacer actuar la proteccion de cortocircuito o termica ni tampoco actuaria la proteccion de tierra, al menos por un periodo suficiente como para producir un daño mayor al cable. Agradeceria si pueden dar su opinion sobre el particular.
Un cordial saludo,

Sergio Iñiguez
Elcom Bahia SRL
Bahia Blanca, Argentina.
email/Talk: sergio....@gmail.com

omar graterol

unread,
Sep 24, 2010, 10:32:46 PM9/24/10
to listaele...@googlegroups.com, Sergio Iniguez
Sergio, la proteccion a la cual nos referimos es una proteccion altamente sensible e instantanea, y el hecho de pasar la pantalla de ida y vuelta ( lo que hace es asegurar una verdadera medicion de las corrientes de secuencia cero, no afecta la medicion de las corrientes de falla), y en el caso que tu planteas es seguro la presencia de estas corrientes, recuerda que lo que hace el toroide es la suma vectorial de las corriente de fase, y en cualquier tipo de falla existira el desbalance originado por las fases falladas, que hace que la suma vectorial de las corrientes de fase sea vista por el rele. La relacion de estos CT es muy baja con respecto a la corriente de carga (Generalmente 50 o 100/5), y para el ajuste como ya se dijo, solo se tienen que permitir la existencia de las corrientes de carga capacitivas que son muy pequeñas (En el orden de 1 Amp.), y un desbalance normal, lo cual significa que el ajuste puede estar cercano a los 3 o 5 Amp. como el caso que les narre al inicio de estas consultas, lo cual significan unos 30  @ 50 amp. de desbalance.
Tambien es bueno recordar que si estamos hablando de una falla a tierra de alta impedancia (Arco), lo cual permite estimar una corriente de falla del 20% de la maxima corriente de falla a tierra, y teniendo una corriente limitada a unos 1200 amp., la corriente de falla en este caso seria de unos 240 amp., muy por encima del Pick-up del rele, lo cual significa que el rele actuaria; mas bien se ha planteado la duda de la saturacion de los CTs, pero se han hecho numerosas pruebas y estudios, y este problema ha sdio descartado.
Saludos,....................Omar Graterol
Ingeniero Electricista
> Maracaibo - Zulia - Venezuela
> Telf. 58-261-7436648
> Cel. 58-414-6338693
 
--- El sáb, 25/9/10, Sergio Iniguez <sergio....@gmail.com> escribió:

Sergio Iniguez

unread,
Sep 26, 2010, 11:52:46 PM9/26/10
to omar graterol, listaele...@googlegroups.com
Omar:
Como siempre muy clara y precisa tu respuesta, los niveles de sensibilidad del rele (3...5 amp.) estan muy por debajo de los niveles de corriente de falla, ergo el rele actuara correctamente. Muchas gracias por tu tiempo.
Saludos cordiales,

Sergio Iñiguez
Bahia Blanca, Argentina

Andres Felipe Jaramillo

unread,
Sep 27, 2010, 10:18:05 PM9/27/10
to omar graterol, listaele...@googlegroups.com, Sergio Iniguez
Omar, he leído la norma IEEE Std 62.92.1 y 62.92.3.  En dicha norma explican que las corrientes capacitivas por tierra en cables monopolares o tripolares, se presentan en el momento de la energización, en régimen transitorio y q¡por lo tanto pueden hacer operar protecciones sensibles en instantáneo.
 
Protecciones temporizadas no se afectarán.
 
La razón es que las corrientes capacitivas a tierra se suman fasorialmente y el resultado neto es de cero.  Si los cables no son simétricos es posible que quede una corriente residual, pero seguramente eso es poco probable.
 
En el momento de una falla a tierra, una delas fases se va a cero y se desequilibra la sumatoria,prolo que a la coriente de falla se le suma una componente capacitiva.  En sistemas de alta impedancia esa componente puede ser significativa.
 
Muy interesante el tema y mil gracias por todos los aportes.
 
Andres Felipe
Cali Colombia
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