CORTO CIRCUITO Y COORDINACIÓN DE PROTECCIONES

- CONCEPTOS, MÉTODOS DE SOLUCIÓN y EJEMPLOS -
 


Reconocimiento


Estas notas comenzaron en 1987, y con el correr de los años, han crecido con el material recopilado de empresas de manufacturas eléctricas,  y de diversos cursos impartidos en Universidades, y en algunas empresas industriales y de construcción.

A todos: empresas, alumnos, instructores e ingenieros les agradezco su valiosa cooperación.

Roberto Ruelas Gómez. - Currículum -


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ÍNDICE


0. INTRODUCCIÓN 

0.1 Estudio de Corto Circuito
       0.1.1 Partes de un estudio de cortocircuito
 

0.2 Estudio de Coordinación
      0.2.1 Partes de un estudio de coordinación

 

1. CONCEPTOS DE LA TEORÍA DEL CORTO CIRCUITO (C.C.)  

1.1 Representación de sistemas eléctricos
      1.1.1 Datos de Placa

      1.1.2 Diagrama unifilar (*)
      1.1.3 Simbología (*)

                Ejemplo SCADA CFE
      1.1.4 Ejemplos de los 80's de Datos de C.C. de CFE (Aguascalientes, León,

      Salamanca)
 
1.2 Tipos de Corto Circuito
      1.2.1 Generalidades
      1.2.2 Trifásico (*)
      1.2.3 Monofásico a tierra (*)
      1.2.4 Bifásico (*)

      1.2.5 Bifásico a tierra (*)

      1.2.6 Gráfica del cortocircuito
      1.2.7 Videos de cortocircuitos

      1.2.8 Norma IEC 60909 vs. ANSI/IEEE
 
1.3 Métodos de solución
      1.3.1 Componentes simétricas (teoría)

      1.3.2 Programas de Cómputo

        

2. MÉTODOS DE SOLUCIÓN CON EJEMPLOS

 

2.1 CÁLCULO DE IMPEDANCIAS

2.1.1 Ejemplo 1: Cálculo de impedancia de líneas aéreas

2.2 MÉTODO A BUS INFINITO 

2.2.1 Ejemplo 1: Bus infinito en B.T. de transformadores

2.2.2 Ejemplo 2: Alimentador de un comercio

2.2.3 Tablas: (1) (2) (3)

2.3 MÉTODO PUNTO A PUNTO

2.3.1 Hoja de cálculo

2.3.2 Programa

2.3.3 Ejemplo propuesto

       

          2.4 MÉTODO POR UNIDAD

 2.4.1 Teoría

 2.4.2 Ejemplo 1: Pozo de agua potable

 2.4.3 Ejemplo 2: Planta de bombeo de agua potable con motores grandes

 

2.5 MÉTODO POR KVA

2.5.1 Formulario

2.5.2 Ejemplo 1: Sistema eléctrico con transformador y motores agrupados.
2.5.3 Ejemplo 2: Sistema eléctrico con 2 transformadores y motores en los dos voltajes.
2.5.4 Ejemplo 3: Sistema eléctrico con transformadores y motores en 2 voltajes. - Completo
2.5.5 Ejemplo 4: Sistema eléctrico con 2 transformadores y Generador.

2.6 EJEMPLOS CON SOFTWARE NEPLAN

2.6.1 Ejemplo completo

2.6.2 Comercio
2.6.3 Industria con motores pequeños
2.6.4 Industria con motores grandes
2.6.5 Industria con generadores  - Falla monofásica

2.6.6 Otro Ejemplo 1 - Otro Ejemplo 2


3. APLICACIÓN DEL CÁLCULO DEL CORTOCIRCUITO MONOFÁSICO Y DOS FASES A TIERRA.

3.1 Diseño de sistemas de tierra (*)

 

4. APLICACIÓN DEL CÁLCULO DEL CORTOCIRCUITO TRIFÁSICO

4.1 SELECCIÓN DE EQUIPOS

4.1.1 Selección de interruptores por capacidad interruptiva  (*)(**)

4.1.2 Cálculo de cables por cortocircuito (Pantallas de cables) (**)

4.1.3 Selección de equipos para tableros de control industrial (otro)

4.1.4 Esfuerzos Mecánicos y Térmicos de buses bajo cortocircuito - Tomás Pascual Martínez  [1.7]

4.1.5 C. c. y coordinación en motores

4.1.6 Daño a controles de motores por cortocircuito

4.2 COORDINACIÓN DE PROTECCIONES (**)

 

         4.2.1 Coordinación en BT -

                   Curvas de Disparo - Schneider Electric
         4.2.2 Datos de Protecciones

                   Fusibles MT y AT

                   Fusibles tipo europeo

                   I. Magnéticos  y Termomagnéticos,

                   Interruptores Tipo Serie
         4.2.3 Ejemplos

                   Método de “Layouts”.
                   Utilizando software

                   Coordinación de fusibles de protección de pedestales.

         4.2.4 Software gratuito Direct Coordination v 4.03 - Schneider Electric

  

5. TABLAS

5.1 Datos de conductores en BT (75 C)

5.2 Datos de conductores con pantalla clase 15 kV

5.3 Datos de impedancias de conductores ACSR

5.4 Corrientes a cortocircuito de cables con forro termoplástico

5.5 Protecciones en BT de Transformadores por método de bus infinito

 

6. PREGUNTAS FRECUENTES

6.1 Corto Circuito.

6.2 Coordinación de Protecciones.

 

7. CATÁLOGOS COMERCIALES

7.1 ABB S200 Miniature Circuit Breakers

7.2 Allen Bradley Miniature Circuit Breakers

7.2 S&C SMD Fusibles MT y AT


8. REFERENCIAS

8.1 NORMAS OFICIALES MEXICANAS Y NORMAS MEXICANAS

8.1.1 NOM-001-SEDE-2005  Instalaciones Eléctricas (utilización)
8.1.2 NOM-029-STPS-2005 - Mantenimiento de las Instalaciones Eléctricas en los Centros de Trabajo
8.1.3 PEC de la NOM-001-SEDE-2005

 
8.2 NORMAS DE REFERENCIA

8.2.1 NRF-011-CFE-2004 - Sistema de Tierras de Plantas y Subestaciones
8.2.2  NRF-048-PEMEX-2003 - Diseño de Instalaciones Eléctricas en Plantas Industriales

8.3 OTRAS REFERENCIAS

8.3.1 Cálculo de Corrientes de Cortocircuito – Cuaderno Técnico 158 -  Schneider Electric 2000

8.3.2 Short-Circuit Current Calculations – General Electric 1989.
8.3.3 A Simple Approach to Short Circuit Calculations – Bulletin EDP-1 Cooper-Bussmann 2004.
8.3.4 Selective Coordination of Overcurrent Devices for Low Voltage Systems – Bulletin EDP-2 Cooper-Bussmann 2004.
8.3.5 Component Protection for Electrical Systems – Bulletin EDP-3 Cooper-Bussmann 2004.

8.3.6 Substations: Theory and examples of short-circuit calculations - Technical Application Paper # 2. ABB. Sep 2005.
8.3.7 Seguridad de las Protecciones en BT y MT – Cuaderno Técnico 175 -  Schneider Electric 2000.

8.3.8 Protección de Redes de AT – Cuaderno Técnico 174 -  Schneider Electric 2000.

8.3.9 Molded Case Circuit Breakers and their Application - NEMA Standards Publication AB 3-2006.

 

(*) - REQUISITOS DEL PEC
(**)  REQUISITOS DE LA NOM-001-SEDE-2005

 


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