Falla en pozo de puesta a tierra transformador de potencia
Luis Mamani
Humberto Tello
Luis:
Puedes enviar los registros de los relés de protección de falla a tierra y un unifilar detallado?
Atte,
Humberto Tello Durán
Ibagué Colombia
Ruben Molina
Además de los registros de eventos de las protecciones indicadas por
Humberto, sería bueno contar con registro del perfil de carga del
sistema de 22,9 kV. Seguramente tienes consumo permanente de corriente
residual debido a los consumos con retorno por tierra de esa red.
Para disminuir esa corriente residual se podría hacer al menos dos cosas:
1.- Distribuir los arranques monofásicos (con retorno por tierra) en
las tres fases, vale decir que un arranque se conecte a la fse 1, el
siguiente a las fase2 y así sucesivamente. De esta manera, harás que
la suma fasorial de corrientes que retornan al transformador tiendan a
anularse (al menos la fundamental ya que la tercera armónica y
múltiplos se sumarán).
2.- Si es posible, transformar arranques monofásicos (retorno por
tierra) a arranques bifásicos, reemplazando los transformadores. Esto
puede ser costoso pero tendrás además del beneficio de disminuir
corriente residual, una disminución de pérdidas.
Consulto: ¿El sistema de puesta a tierra es una malla de tierra o solo
la jabalina de las fotografías?
Espero te sirvan estas sugerencias y obtén perfiles de carga para que
puedas ir controlando cómo evoluciona el comportamiento de la
corriente residual a medida que hagas lo indicado en sugerencia N°1.
Atentamente:
Ruben Molina S.
Osorno, Chile.
2010/6/16 Luis Mamani <lmam...@hotmail.com>:
Luis Mamani
Registros del rele no hay ya que la protecci�n no actu� en ning�n momento,
es decir mientras salia el humo y se fue calcinando el conductor, el
alimentador estuvo en servicio, con corrientes de 27/28/29 A. por fase y por
el neutro 2 A. que es lo que se tiene por el neutro constantemente, una vez
que se saco de servicio manualmente reci�n dejo de calcinarse el conductor.
En cuanto a la distribuci�n de los ramales con retorno por tierra, estos ya
est�n distribuidos en las tres fases, por lo que el sistema ya esta
balanceado.
Como indique amteriormente el terreno es bastante h�medo, al instalar el
nuevo pozo se midi� una resistividad menor a 1 ohmio, aqu� debo indicar que
solo se tiene una jabalina separada de la malla de la Subestacion y de la
tierra del lado de 138 KV. la razon: asi lo dise�aron.
La subestacion tiene bastante a�os en servicio y los ramales con retorno por
tierra se instalaron hace 4 a�os aproximadamente, por lo que creemos que
esta corriente (aprox. 2 A. casi siempre) mas las condiciones del terreno
provocan la falla. El terreno es tan suelto que para poner la jabalina no se
hizo ning�n agujero solo se clavo y se empujo hasta hundirse completamente.
Lo de aumentar un conductor mas a los ramales, seria la soluci�n pero seria
una inversion muy costosa, estas derivaciones alimentan cargas muy peque�as
y bastante distanciadas, (areas rurales a donde solo se llega con caballos,
en donde la gente solo usa la electriciad para iluminacion).
Espero con estos datos adicionales me puedan ayudar.
Atte.
Luis Mamani
Arequipa-Peru
--------------------------------------------------
From: "Ruben Molina" <r.mol...@gmail.com>
Sent: Friday, June 18, 2010 4:00 AM
To: "Luis Mamani" <lmam...@hotmail.com>
Cc: <listaele...@googlegroups.com>; <r.mol...@gmail.com>
Subject: Re: [LESM] Falla en pozo de puesta a tierra transformador de
potencia
> Luis:
>
> Adem�s de los registros de eventos de las protecciones indicadas por
> Humberto, ser�a bueno contar con registro del perfil de carga del
> sistema de 22,9 kV. Seguramente tienes consumo permanente de corriente
> residual debido a los consumos con retorno por tierra de esa red.
> Para disminuir esa corriente residual se podr�a hacer al menos dos cosas:
> 1.- Distribuir los arranques monof�sicos (con retorno por tierra) en
> las tres fases, vale decir que un arranque se conecte a la fse 1, el
> siguiente a las fase2 y as� sucesivamente. De esta manera, har�s que
> la suma fasorial de corrientes que retornan al transformador tiendan a
> anularse (al menos la fundamental ya que la tercera arm�nica y
> m�ltiplos se sumar�n).
> 2.- Si es posible, transformar arranques monof�sicos (retorno por
> tierra) a arranques bif�sicos, reemplazando los transformadores. Esto
> puede ser costoso pero tendr�s adem�s del beneficio de disminuir
> corriente residual, una disminuci�n de p�rdidas.
> Consulto: �El sistema de puesta a tierra es una malla de tierra o solo
> la jabalina de las fotograf�as?
> Espero te sirvan estas sugerencias y obt�n perfiles de carga para que
> puedas ir controlando c�mo evoluciona el comportamiento de la
> corriente residual a medida que hagas lo indicado en sugerencia N�1.
> Atentamente:
> Ruben Molina S.
> Osorno, Chile.
>
> 2010/6/16 Luis Mamani <lmam...@hotmail.com>:
>> Estimados Listeros:
>>
>> En la empresa donde laboro hemos registrado una falla en el pozo a tierra
>> de
>> un transformador de potencia de tres devanados 138/66/22.9 KV, tal como
>> se
>> observa en las fotograf�as adjuntas. Los lados de 138 y 22.9 son en
>> estrella, la jabalina de puesta a tierra ha desaparecido literalmente y
>> el
>> conductor que iba del trafo al buz�n de puesta a tierra se ha calcinado
>> hasta llegar cerca al transformador de potencia. La subestaci�n queda a
>> 3860
>> msnm y el terreno es bastante h�medo y suelto, es decir para poner una
>> jabalina, con el peso de una persona y un martillo es suficiente para
>> enterrarla.
>> El pozo que ha presentado la falla es el del lado 22.9 KV, de donde sale
>> un
>> alimentador de distribuci�n con algunos ramales con sistema retorno total
>> por tierra, hemos descartado una falla a tierra en el alimentador, por lo
>> que suponemos que el conector del cable al pozo a tierra se oxido
>> lleg�ndose
>> abrir provocando la falla. El detalle es que es la segunda vez que pasa
>> en 2
>> a�os aproximadamente, y aqu� viene la pregunta para los compa�eros que
>> tienen mas experiencia, �que tipo de instalaci�n para los nuevos pozos a
>> tierra le podr�a dar para evitar esta falla?
>>
>> Atte.
>> Luis Mamani
>> Arequipa - Per�
>
Juan Melgarejo
Revisa si los neutros de los transformadores estan conectados
directamente a un pozo de tierra y calcula la corriente de falla y la
seccion del conductor a tierra, verifica si estos neutros tiene una
reactancia conectada al neutro antes de su coneccion a tierra, para
reducir la corriente de falla y asi puedan limitar la corriente de
cortocircuito y para que la proteccion actue
Saludos cordiales
Ing. Juan Melgarejo
El 18/06/10, Luis Mamani <lmam...@hotmail.com> escribió:
> Estimados:
>
> Registros del rele no hay ya que la protección no actuó en ningún momento,
> es decir mientras salia el humo y se fue calcinando el conductor, el
> alimentador estuvo en servicio, con corrientes de 27/28/29 A. por fase y por
> el neutro 2 A. que es lo que se tiene por el neutro constantemente, una vez
> que se saco de servicio manualmente recién dejo de calcinarse el conductor.
> En cuanto a la distribución de los ramales con retorno por tierra, estos ya
> están distribuidos en las tres fases, por lo que el sistema ya esta
> balanceado.
> Como indique amteriormente el terreno es bastante húmedo, al instalar el
> nuevo pozo se midió una resistividad menor a 1 ohmio, aquí debo indicar que
> solo se tiene una jabalina separada de la malla de la Subestacion y de la
> tierra del lado de 138 KV. la razon: asi lo diseñaron.
> La subestacion tiene bastante años en servicio y los ramales con retorno por
> tierra se instalaron hace 4 años aproximadamente, por lo que creemos que
> esta corriente (aprox. 2 A. casi siempre) mas las condiciones del terreno
> provocan la falla. El terreno es tan suelto que para poner la jabalina no se
> hizo ningún agujero solo se clavo y se empujo hasta hundirse completamente.
> Lo de aumentar un conductor mas a los ramales, seria la solución pero seria
> una inversion muy costosa, estas derivaciones alimentan cargas muy pequeñas
> y bastante distanciadas, (areas rurales a donde solo se llega con caballos,
> en donde la gente solo usa la electriciad para iluminacion).
> Espero con estos datos adicionales me puedan ayudar.
>
> Atte.
> Luis Mamani
> Arequipa-Peru
>
> --------------------------------------------------
> From: "Ruben Molina" <r.mol...@gmail.com>
> Sent: Friday, June 18, 2010 4:00 AM
> To: "Luis Mamani" <lmam...@hotmail.com>
> Cc: <listaele...@googlegroups.com>; <r.mol...@gmail.com>
> Subject: Re: [LESM] Falla en pozo de puesta a tierra transformador de
> potencia
>
>> Luis:
>>
>> Además de los registros de eventos de las protecciones indicadas por
>> Humberto, sería bueno contar con registro del perfil de carga del
>> sistema de 22,9 kV. Seguramente tienes consumo permanente de corriente
>> residual debido a los consumos con retorno por tierra de esa red.
>> Para disminuir esa corriente residual se podría hacer al menos dos cosas:
>> 1.- Distribuir los arranques monofásicos (con retorno por tierra) en
>> las tres fases, vale decir que un arranque se conecte a la fse 1, el
>> siguiente a las fase2 y así sucesivamente. De esta manera, harás que
>> la suma fasorial de corrientes que retornan al transformador tiendan a
>> anularse (al menos la fundamental ya que la tercera armónica y
>> múltiplos se sumarán).
>> 2.- Si es posible, transformar arranques monofásicos (retorno por
>> tierra) a arranques bifásicos, reemplazando los transformadores. Esto
>> puede ser costoso pero tendrás además del beneficio de disminuir
>> corriente residual, una disminución de pérdidas.
>> Consulto: ¿El sistema de puesta a tierra es una malla de tierra o solo
>> la jabalina de las fotografías?
>> Espero te sirvan estas sugerencias y obtén perfiles de carga para que
>> puedas ir controlando cómo evoluciona el comportamiento de la
>> corriente residual a medida que hagas lo indicado en sugerencia N°1.
>> Atentamente:
>> Ruben Molina S.
>> Osorno, Chile.
>>
>> 2010/6/16 Luis Mamani <lmam...@hotmail.com>:
>>> Estimados Listeros:
>>>
>>> En la empresa donde laboro hemos registrado una falla en el pozo a tierra
>>>
>>> de
>>> un transformador de potencia de tres devanados 138/66/22.9 KV, tal como
>>> se
>>> observa en las fotografías adjuntas. Los lados de 138 y 22.9 son en
>>> estrella, la jabalina de puesta a tierra ha desaparecido literalmente y
>>> el
>>> conductor que iba del trafo al buzón de puesta a tierra se ha calcinado
>>> hasta llegar cerca al transformador de potencia. La subestación queda a
>>> 3860
>>> msnm y el terreno es bastante húmedo y suelto, es decir para poner una
>>> jabalina, con el peso de una persona y un martillo es suficiente para
>>> enterrarla.
>>> El pozo que ha presentado la falla es el del lado 22.9 KV, de donde sale
>>> un
>>> alimentador de distribución con algunos ramales con sistema retorno total
>>> por tierra, hemos descartado una falla a tierra en el alimentador, por lo
>>> que suponemos que el conector del cable al pozo a tierra se oxido
>>> llegándose
>>> abrir provocando la falla. El detalle es que es la segunda vez que pasa
>>> en 2
>>> años aproximadamente, y aquí viene la pregunta para los compañeros que
>>> tienen mas experiencia, ¿que tipo de instalación para los nuevos pozos a
>>> tierra le podría dar para evitar esta falla?
>>>
>>> Atte.
>>> Luis Mamani
>>> Arequipa - Perú
>>
--
Juan Melgarejo Garcia
Telefax: 422 1714
Humberto Tello
Definitivamente, para que el conductor estuviese a esa temperatura (rojo
vivo) que indican las fotos anteriores, debieron circular muchos amperios
(mayor a la corriente máxima permitida del conductor), una falla monofásica
de alta impedancia en un alimentador ( se asume tres fases sin neutro),
puede verse como una sobrecarga normal en la fase en falla y esta corriente
retorna al sistema desde la tierra a través del neutro del transformador.
Lo que deben implementar es una protección de falla a tierra, tanto
instantánea como temporizada.
De otra parte los neutros de las dos estrellas (138 kv y 24 kv) deben estar
aterrizados a la misma malla de la subestación, no solo para dar
cumplimiento a la norma IEEE 80, sino para que no se vaya a matar alguien
por tensiones de paso y contacto que se presenten al interior de la
subestación. Esta condición de tierra "semiaislada o mal aterrizada", hace
que la corriente de falla monofásica sea muy baja y nunca actúen las
protecciones de sobrecorriente. En mi concepto si el nivel de falla no es
muy alto para los equipos, es preferible una falla franca, que se despeje
con los relés instantáneos, que una falla temporizada que puede quedar
permanentemente como una sobrecarga que los relés no detecten.
Debes revisar que la corriente de falla monofásica en cada una de las
barras, no supere la capacidad de interrupción de los equipos de corte de la
subestación.
Atte,
Humberto Tello
Ibagué Colombia
-----Mensaje original-----
De: listaele...@googlegroups.com
[mailto:listaele...@googlegroups.com] En nombre de Luis Mamani
Enviado el: viernes, 18 de junio de 2010 08:42 p.m.
Para: listaele...@googlegroups.com
Asunto: Re: [LESM] Falla en pozo de puesta a tierra transformador de
potencia
Estimados:
Registros del rele no hay ya que la protección no actuó en ningún momento,
es decir mientras salia el humo y se fue calcinando el conductor, el
alimentador estuvo en servicio, con corrientes de 27/28/29 A. por fase y por
el neutro 2 A. que es lo que se tiene por el neutro constantemente, una vez
que se saco de servicio manualmente recién dejo de calcinarse el conductor.
En cuanto a la distribución de los ramales con retorno por tierra, estos ya
están distribuidos en las tres fases, por lo que el sistema ya esta
balanceado.
Como indique amteriormente el terreno es bastante húmedo, al instalar el
nuevo pozo se midió una resistividad menor a 1 ohmio, aquí debo indicar que
solo se tiene una jabalina separada de la malla de la Subestacion y de la
tierra del lado de 138 KV. la razon: asi lo diseñaron.
La subestacion tiene bastante años en servicio y los ramales con retorno por
tierra se instalaron hace 4 años aproximadamente, por lo que creemos que
esta corriente (aprox. 2 A. casi siempre) mas las condiciones del terreno
provocan la falla. El terreno es tan suelto que para poner la jabalina no se
hizo ningún agujero solo se clavo y se empujo hasta hundirse completamente.
Lo de aumentar un conductor mas a los ramales, seria la solución pero seria
una inversion muy costosa, estas derivaciones alimentan cargas muy pequeñas
y bastante distanciadas, (areas rurales a donde solo se llega con caballos,
en donde la gente solo usa la electriciad para iluminacion).
Espero con estos datos adicionales me puedan ayudar.
Atte.
Luis Mamani
Arequipa-Peru
--------------------------------------------------
From: "Ruben Molina" <r.mol...@gmail.com>
Sent: Friday, June 18, 2010 4:00 AM
To: "Luis Mamani" <lmam...@hotmail.com>
Cc: <listaele...@googlegroups.com>; <r.mol...@gmail.com>
Subject: Re: [LESM] Falla en pozo de puesta a tierra transformador de
potencia
> Luis:
>
> Además de los registros de eventos de las protecciones indicadas por
> Humberto, sería bueno contar con registro del perfil de carga del
> sistema de 22,9 kV. Seguramente tienes consumo permanente de corriente
> residual debido a los consumos con retorno por tierra de esa red.
> Para disminuir esa corriente residual se podría hacer al menos dos cosas:
> 1.- Distribuir los arranques monofásicos (con retorno por tierra) en
> las tres fases, vale decir que un arranque se conecte a la fse 1, el
> siguiente a las fase2 y así sucesivamente. De esta manera, harás que
> la suma fasorial de corrientes que retornan al transformador tiendan a
> anularse (al menos la fundamental ya que la tercera armónica y
> múltiplos se sumarán).
> 2.- Si es posible, transformar arranques monofásicos (retorno por
> tierra) a arranques bifásicos, reemplazando los transformadores. Esto
> puede ser costoso pero tendrás además del beneficio de disminuir
> corriente residual, una disminución de pérdidas.
> Consulto: ¿El sistema de puesta a tierra es una malla de tierra o solo
> la jabalina de las fotografías?
> Espero te sirvan estas sugerencias y obtén perfiles de carga para que
> puedas ir controlando cómo evoluciona el comportamiento de la
> corriente residual a medida que hagas lo indicado en sugerencia N°1.
> Atentamente:
> Ruben Molina S.
> Osorno, Chile.
>
> 2010/6/16 Luis Mamani <lmam...@hotmail.com>:
>> Estimados Listeros:
>>
>> En la empresa donde laboro hemos registrado una falla en el pozo a
>> tierra de un transformador de potencia de tres devanados 138/66/22.9
>> KV, tal como se observa en las fotografías adjuntas. Los lados de 138
>> y 22.9 son en estrella, la jabalina de puesta a tierra ha
>> desaparecido literalmente y el conductor que iba del trafo al buzón
>> de puesta a tierra se ha calcinado hasta llegar cerca al
>> transformador de potencia. La subestación queda a 3860 msnm y el
>> terreno es bastante húmedo y suelto, es decir para poner una
>> jabalina, con el peso de una persona y un martillo es suficiente para
>> enterrarla.
>> El pozo que ha presentado la falla es el del lado 22.9 KV, de donde
>> sale un alimentador de distribución con algunos ramales con sistema
>> retorno total por tierra, hemos descartado una falla a tierra en el
>> alimentador, por lo que suponemos que el conector del cable al pozo a
>> tierra se oxido llegándose abrir provocando la falla. El detalle es
>> que es la segunda vez que pasa en 2 años aproximadamente, y aquí
>> viene la pregunta para los compañeros que tienen mas experiencia,
>> ¿que tipo de instalación para los nuevos pozos a tierra le podría dar
>> para evitar esta falla?
>>
>> Atte.
>> Luis Mamani
>> Arequipa - Perú
>
Andres Felipe Jaramillo
rmendozaing
normales de carga (no solo de condicion de falla), entonces utilizar
solo una jabalina como electrodo es totalmente insuficiente.
Si el terreno es humedo, se logra un buen valor de resistencia en
condicion nueva, pero una vez que circula corriente en forma
permanente, el suelo en entorno inmediatamente cercano a la jabalina
se seca (la humedad se evapora), aumentando progresivamente su
resistencia. Al aumentar su resistencia aumenta tambien la disipacion
de potencia y consecuentemente la evaporacion. Cuando el terreno se
seca totalmente, como el voltaje que fuerza esta corriente es
significativo, el calor generado ya no se disipa tan facilmente y se
acumula en la jabalina y conductor, provocando un recalentamiento
progresivo, que empieza a oxidar y corroer en forma acelerada el
cobre, disminuyendo seccion, hasta que finalmente se corta. El
resultado, la jabalina se corroe totalmente y luego queda solo un arco
intermitente que termina de cortar el conductor.
En resumen es un problema de mala conexion a tierra, con un segmento
del circuito que no tiene buena capacidad de disipacion de calor.
La solucion, es conectar el neutro directamente a la malla principal,
con lo que la densidad de corriente entre el cobre y el suelo es
bajísima, con muy baja disipacion de calor y por lo tanto se mantiene
la humedad natural del terreno.
La solucion de utilizar una jabalina unica como retorno por tierra del
neutro, es ineficiente. Desde el punto de vista de potencial no aporta
nada porque la resistencia de la jabalina esta ya acoplada
resistivamente a la malla principal, pudiendo producirse en caso de
falla una sobretension peligrosa entre el neutro (accesible al
contacto con las personas, por lo que se observa en la foto) y el
resto de las partes metalicas conectadas directamente a la malla
principal.
Para electrodos de tierra que se utilizan como retorno permanente en
zonas rurales, una buena practica es hacer una malla extendida (puede
ser un conductor enterrado horizontalmente) en un entorno con sales y
carbon molido. Las sales tienen la propiedad de ser higroscopicas,
tendiendo a mantener la humedad del terreno. Logicamente mientras mas
se reduzca la resistencia del electrodo (mas extenso) menor sera la
disipacion termica por metro de conductor por la corriente normal que
circula, evitando de ese modo la evaporacion total de la humedad del
suelo. Si esperas una corriente promedio de 5A en el neutro por
retorno de las cargas, un valor de resistencia de 1 ohm tendras una
disipacion permanente de 1 x 5 x 5 = 25W. Si esto se concentra en solo
un metro, y ademas "abrigado" por el mismo suelo, la temperatura se
elevara progresivamente, hasta el punto de equilibrio donde el calor
emitido al suelo sea igual al generado. Se produce un circuito
equivalente termico donde los 25W es la fuente, la caida de calor se
produce en la resistencia termica del terreno y el gradiente de
temperatura es el necesario para producir este flujo de calor.
La receta, conectarse directamente a la malla principal para
distribuir el calor generado en una extension mayor, disminuyendo por
lo tanto el gradiente de temperatura. Mejorará tambien el aspecto
electrico. Si la jabalina esta inserta en la malla principal, en la
practica no está desconectada de ella (de hecho puedes medir con un
tester la resistencia entre ambas). Por lo tanto lo practico es
interconectarlas y hacer una sola malla extensa.
Saludos
Rene Mendoza
Ing. Civil Electricista
Santiago
Chile
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rmendozaing
rmendozaing
Andres Felipe Jaramillo
Luis Mamani
Enrique Medina Calvillo
De: Luis Mamani <lmam...@hotmail.com>
Fecha: 22 de julio de 2010 01:22
Asunto: Re: [LESM] Re: Falla en pozo de puesta a tierra transformador de potencia
Para: Andres Felipe Jaramillo <igt.ingen...@gmail.com>, rmendozaing <rmend...@gmail.com>, htell...@gmail.com
Cc: "LISTA ELECTRICA \"SALVADOR MARTINEZ\"" <listaele...@googlegroups.com>