Calculo de caída de tención en conductores y transformadores usando tablas y gráficas.docx

8/17/2019 Calculo de caída de tención en conductores y transformadores usando tablas y gráficas.docx

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TECNOLÓGICO NACIONAL DEMEXICO

“CAMPUS APIZACO”

CARRERA:

INGENIERIA ELECTROMECANICA

ASIGNATURA:

INSTALACIONES ELECTRICAS

HORARIO:

l,m,M,j,v de 8:00 a 9:00 HRS P6

PROFESOR:

ING. JOSE JUAN SILESTRE CORONA CAMPOS

MOTIVO:

TRA!AJO ESPECIAL

"#$#,#$%,#$&,#$',#$$,#$6,#$(,#$8,#$9,#60)

NOMBRE DEL ARCHIVO:

IEelm*a%0#6,#E+$l%6CE-a&$/'%UP'

IEelmca!"#$"E%&'S()*ce+”N,- DE LISTA NOMBRE

%% MORALES HERNANE1 2EERICO


2/14


3/14

VI).- Calculo de caída de tensión en el sistema.

Para determinar la caída de voltaje de un circuito en condiciones

estables (sin efectos por arranque de motores) es necesario

conocer la impedancia del circuito, la corriente en el mismo el

factor de potencia de la car!a.

"ormula !eneral para el c#lculo de la caída de tensión, se!$n la

fi!ura si!uiente%

V& caída de tensión, línea a neutro (volts).

I& corriente (amperes).

'&resistencia del circuito en oms por fase.

&reactancia del circuito en oms por fase

*epende del tama+o del conductor de si se usan ductos

ma!nticos o n o ma!nticos de la separación entreconductores.

& n!ulo entre la corriente el voltaje de la car!a.

Cos ϕ& factor de potencia de la car!a.


4/14

V S &tensión de la fuente, línea a neutro.

V R &tensión en la car!a línea a neutro

V&

V S

-

V R

/a caída de línea a línea a un sistema trif#sico es i!ual a 0 √ 3 V1

en un sistema monof#sico es i!ual a 02 V1.

Caída de tensión en porciento.

V (3)& KVA ( R cosφ+ X sen φ)

10( KV )2

4V & 4V trif#sicos & 456 cosϕ

4V& 4V de línea a línea

-782-

Calculo de caída de tención en conductores transformadores

usando tablas !r#ficas.

Conductores./a tabla ane9a permite calcular en forma bastante preciosa la

caída de tensión para conductores de cobre aluminio en ductos

ma!nticos no ma!nticos, los valores de la caída de dica tabla

est#n dados para diferentes calibres de los conductores en

sistemas trif#sicos para 7:,::: amperes-metro.

;jemplo

C> entubería conduit (ma!ntica) con una lon!itud de 7:: metros con

una car!a de 2:: mperes a un factor de potencia de :.?

atrasado.

a).-


5/14

b) *e la tabla de caída de tensión para 7:.::: 9 m con

conductores de =8: >C> factor de potencia de :.? es% =.2A volts

/a caída para 2:,::: -m seria por tanto%

20000

10000 9 =.2A& B.8? volts (entre líneas)

/a caída entre líneas neutro es%

6.58

√ 3 & =.? volts

ransformadores

/as !r#ficas ane9as se utiliDan para transformadores trif#sicos o

monof#sicos, auto enfriados en aceite, con tenciones primarias de

8-28 4V de =8.8 Ev, B: FD.

;jemplo%


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78G

CJ* *; ;K;'N

Con una temperatura de B:OC en el conductor a una frecuencia

de B: FD. (en volts)

Calibre del conductor "actor de potencia de la car!a (atrasado)

7.:: :.A8 :.A: :.?: :.H:

>C> 7% Conductores de cobre en conduit ma!ntico.

7:::

A::

?::

H8:

H::

B::

8::

G::

=8:

=::

28:

:.:2

7.:7

7.77

7.78

7.27

7.=?

7.BG

7.AH

2.2=

2.8B

=.:2

7.BG

7.H7

7.?:

7.?H

7.AG

2.7:

2.==

2.BB

2.?A

=.2A

=.B7

7.?H

7.AG

2.:=

2.7:

2.7H

2.==

2.8B

2.?A

=.72

=.B7

=.AG

2.7H

2.2=

2.==

2.G:

2.G=

2.B=

2.HA

=.72

=.2A

=.B7

=.AG

2.==

2.G:

2.8:

2.8B

2.B=

2.H=

2.?A

=.7A

=.2A

=.B7

=.AG

5

G6:=6:

26:

76:

7

2

G

B

? Q

7:Q

72Q

=.B7

G.B:8.8A

B.A:

?.88

77.7?

7H.G=

2H.B=

G2.HH

BA.:A

7:?.8H

G.2H

G.A=B.28

H.8B

A.27

77.87

7H.G=

2B.AH

G2.HH

B8.?

7:8.2?

G.2H

8.2BB.28

H.8B

A.27

77.7?

7H.7:

2B.=2

=A.G?

B2.87

A?.H

G.B:

8.2BB.28

H.8B

?.88

7:.82

78.HA

2G.:7

=B.7A

88.A=

??.?=

G.2H

G.A=8.A2

B.A:

?.22

A.?H

7G.7H

27.H7

=2.8H

GA.=8

H?.AB

>C> 2% Conductores de cobre en Conduit no >a!ntico

7:::

A::

?::

H8:

H::

B::8::

G::

=8:

=::

28:

:.H8

:.?8

:.A2

:.A8

7.:?

7.287.G?

7.?:

2.:=

2.G:

2.?A

=.2A

G.2H

8.2B

7.=7

7.G7

7.G?

7.8G

7.BG

7.HH2.:=

2.==

2.B=

=.:2

=2A

=.B7

G.A=

8.A2

7.8G

7.8H

7.H7

7.HH

7.?:

7.AG2.2=

2.8:

2.HA

=.72

=.B7

=.B7

G.A=

8.A2

7.HH

7.?:

7.?H

7.AG

2.:=

2.7H2.G:

2.BB

2.?A

=.7A

=.B7

=.B7

G.B:

8.8A

7.?H

7.AG

2.:=

2.7:

2.7H

2.2H2.G=

2.H=

2.?A

=.7A

=.B7

=.B7

G.B:

8.2B

5

G6:

=6:

26:


7/14

76:

7

2

G

B

?Q

7:Q

72Q

B.A:

?.88

7:.?8

7H.G=

2H.B=

G2.HH

BA.:A

7:?.8H

H.2=

?.??

77.7?

7H.G=

2B.GH

G2.HH

B8.?:

7:?.2?

H.2=

?.??

7:.?8

7B.HH

28.AA

=A.G?

B2.87

A?.H:

B.A:

?.22

7:.7A

78.GB

2=.B?

=B.7A

88.A=

??.?=

B.8?

H.?A

A.27

7G.7G

27.:8

=7.A7

GA.=8

H?.AB

QConductor solido

788

CI* *; ;K;'N (Cont.)

Calibre del conductor "actor de potencia de la car!a (atrasado)

7.:: :.A8 :.A: :.?: :.H:

>C> =%Conductores de luminio en Conduit >a!ntico

7:::

A::?::

H8:

H::

B::

8::

G::

=8:

=::

28:

7.=?

7.G?7.B7

7.H7

7.?:

2.:H

2.G=

2.AA

=.2A

=.AG

G.B:

2.:2

2.7=2.=:

2.G:

2.8:

2.H=

=.:A

=.B7

=.AG

G.B:

8.2B

2.2H

2.=B2.8:

2.8A

2.BA

2.?A

=.28

=.AG

G.2H

G.B:

8.2B

2.8:

2.B=2.H=

2.HA

2.?A

=.72

=.2A

=.AG

G.2H

G.B:

8.2B

2.B=

2.H=2.?B

2.A2

=.:2

=.22

=.B7

=.AG

G.2H

G.B:

8.2B

5

G6:

=6:

26:

76:

7

2

G

B

?Q

7:Q

72Q

8.8A

B.A:

?.88

7:.?8

7=.?7

7H.7:

2H.B=

G2.HH

BA.:A

7:?.8H

7H7.:?

8.A2

H.8B

?.??

77.7?

7=.?7

7H.G=

2B.AH

G2.HH

B8.?:

7:8.2?

7BG.8:

B.28

H.8B

?.??

77.7?

7=.G?

7B.HH

28.AA

=A.G?

B2.87

A?.H:

78H.A2

8.A2

H.2=

?.88

7:.82

72.?=

78.GB

2G.:7

=B.7A

88.A=

??.?H

7G7.GH

8.8A

B.A:

H.?A

A.8G

77.?G

7G.7G

27.=?

=2.A:

GA.=8

HB.AB

727.H=

>C> 2% Conductores de cobre en luminio en Conduit no >a!nrtico

7:::

A::

?::

H8:

H::

B::

8::G::

=8:

=::

28:

7.7?

7.2?

7.GG

7.8G

7.BH

7.AG

2.=:2.?A

=.2A

=.AG

G.B:

8.8A

B.A:

?.88

7:.?8

7.H7

7.?G

7.AH

2.:H

2.2:

2.G=

2.HA=.2A

=.B7

G.2H

G.A=

8.A2

H.2=

?.??

77.7?

7.?H

2.::

2.7=

2.2=

2.==

2.8A

2.A2=.B7

=.AG

G.2H

G.A=

8.A2

H.2=

?.88

7:.?8

2.:H

2.7H

2.==

2.G:

=.8:

2.H=

=.:2=.B7

=.AG

G.2H

G.A=

8.8A

B.A:

?.22

7:.7A

2.7H

2.2H

2.G:

2.GB

2.8?

2.H=

=.:2=.B7

=.B7

G.2H

G.B:

8.2B

8.8A

H.8B

A.27

5

G6:

=6:

26:

76:


8/14

7

2

G

B

?Q

7:Q

72Q

7=.?7

7H.7:

2H.B=

G2.HH

BA.:A

7:?.8H

7H7.:?

7=.?7

7H.7:

2B.AH

G2.HH

B8.?:

7:8.2?

7BG.8:

7=.G?

7B.G8

28.AA

=A.G?

B2.87

A?.H:

78H.A2

72.8:

78.7=

2=.B?

=B.7A

88.A=

??.?H

7=?.7?

77.7?

7=.?7

27.:8

=2.8H

GA.=8

H?.AB

727.H=

QConductor solido

Para convertir la caída de tensión a% multiplique por%

Rna fase, = ilos. /ínea a línea 7.7?

Rna fase, = ilos línea a neutro :.8HH

res fases, línea a neutro :.8HH

78B

r#ficas para determinar la caída de tensión apro9imada entransformadores monof#sicos trif#sicos para clases 8- 28 4V

=G.8 4V, B: FD, auto enfriados en aceite.


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Kotas

7).- las curvas est#n dadas para diversos factores de potencia

0atrasados1 de la car!a.

2).- las !r#ficas pueden aplicarse para transformadores

monof#sicos, entrando en ellas con un valor de = veces la potencia

monof#sica en 4V

78H

Caída de tensión debida al arranque de motores

;ste es un aspecto de importancia que debe analiDarse al dise+ar

un sistema de distribución, especialmente si dentro del mismo

e9isten motores de potencia elevada con relación a la capacidad

del transformador a travs del cual se alimenta (ver !rafica

ane9a).

/a maoría de los motores de corriente alterna requieren en elarranque de una corriente bastante maor que su corriente normal

de plena car!a. ;n los motores de inducción tipo jaula de ardilla

en motores síncronos, la corriente de arranque es de B a ? veces

la corriente nominal.


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;l aumento subido de corriente en el sistema debido al arranque

de motores,

Puede resultar en una caída e9cesiva de tensión en el mismo a

menos que se consideren en el dise+o al!unas medidas para

prevenirla, tales como seleccionar un mtodo de arranque

apropiado.

>todos de arranque mas usados su influencia en el par la

corriente de arranque de un motor de C..

ipo

*e

rrancador

ensión en

el motor

(3 de la

tensión de

línea)

Par de

arranque

(3 del de

plena

tensión)

Corriente

de línea (3

de la de

arranque a

plena

tensión)

7) tensión plena 7:: 7:: 7::

2) ipo

autotransformado

r

ap ?:3ap B83

ap 8:

?:

B88:

BG

G228

B?

GB=:

=) ipo reactor

ap 8:3

ap G83

ap =H.83

8:

G8

=H.8

28

2:

7G

8:

G8

=H.8

G) ipo resistenciajustado a ?:3

Voltaje de línea?: BG ?:

8) *evanados

parciales

H83 del devanado

8:3 del devanado7::

7::

H8

8:

H8

8:


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B) ;strella- *elta 8? == ==

78?

rafica para estimar la caída de tensión secundaria en untransformador, al arrancar un motor de inducción jaula de ardilla o

un síncrono conectados en el secundario del transformador%

Kotas%

7).- (kVA de arranque

deunmotortrifasico ) &7.H= 9 (

corrientede

arranque enamperes ) 9

¿

de linea KV a linea

¿¿

Para arranque a tensión reducida, deben multiplicarse por elfactor correspondiente.

2).-/a !rafica se aplica para motores con factor de potencia en el

arranque de entre :.7: :.G:


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Para motores de rotor devanado con factor de potencia de

alrededor de :.?:, la caída de tensión ser# un H:3 de la dada por

la !rafica

=).- la !r#fica supone que la car!a inicial si e9iste, suministra

corriente constante durante el arranque del motor.

"órmula para calcular la tensión en las terminales del arrancador

de un motor, asumiendo que la ciada de tensión que se produce

por el arranque del mismo ocurre en los elementos est#ticos del

sistema, tales como líneas de transmisión cables,

transformadores, reactores, etc.%

V aZm

√ ( Rm+ Rc)

2

+( X m+ X C )2 xV ia

-78A-

*onde%

V a & tensión en el arrancador del motor.

V ia & tensión inicialó en el arrancador.

Z m &Impedancia del motor (relación del voltaje aplicado a lacorriente de arranque)

Rm & Z mcosφm

X m & Z m senφm

Cos φm &factor de potencia de la corriente de arranque del motor

Rc&resistencia total del circuito entre el motor el punto del

sistema donde la tensión permanece constante es decir el punto

donde la tensión no se ve afectada por el arranque del motor.

X c &'eactancia total del circuito entre el motor el punto del

sistema donde la tensión permanece contante.


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Nbservaciones%

-/as impedancias, resistencia reactancia en la formula anterior

puedan e9presarse en oms o en por-unidad (en3).

-en caso de usar un arrancador a tensión reducida, es necesariaconsiderar los factores de reducción correspondientes para

obtener la tensión aplicada al motor así como el valor de la

corriente de arranque.

"actores de potencia de arranque apro9imados, de motores de

inducción jaula de ardillas típicos%

Fp f.p .p. f.p. Fp. f.p.

8 :.B7 G: :.G: 2:: :.2B

7: :.8G 8: :.=? =:: :.22

78 :.8: H8 :.=G 8:: :.7A

2: :.GH 7:: :.=7 H:: :.7H

=: :.G= 78: :.2? 7::: :.78

/os factores anteriores no consideran los efectos de arranque de

tensión reducida. ;n caso de un autotransformador el f.p

disminue li!eramente. ;n el caso de un reactor, el f.p. se afecta

por el factor de reducción de tensión del arrancador.

;l f.p. de arranque de motores síncronos para compresores varia

de :.2: a :.G: para bombas centrifu!as de :.78 a :.=8.

/a resistencia reacción reactancia de un transformador puedae9presarse en oms multiplicado sus valores en porciento por la

si!uiente e9presión%

(10 x KV secundarios)2

kVA deltransformador


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