INSTITUTO TECNOLGICO DE ZACATEPECMATERIA: subestaciones elctricasPROFESOR: Ing. Jos Alfonso santa camiloGrupo: PAIngeniera electromecnicaIntegrantes del equipo:Carpanta espinosa flaviano Trabajo a entregar:Practica n 2 sistemas de tierras

PRCTICA DE SISTEMAS DE TIERRAS SUBESTACIONES ELCTRICAS

OBJETIVO DE LA PRCTICAConocer el funcionamiento de un sistema de tierras, los esquemas de conexin as como las partes que lo integran, y sus aplicaciones que puede tener dentro de las instalaciones elctricas.

Qu es un Sistema de Puesta a Tierra?

Un Sistema de Puesta a Tierra, o simplemente Tierra Fsica, es un conjunto de elementos formados por electrodos, cables, conexiones, platinas y lneas de tierra fsica de una instalacin elctrica, que permiten conducir, drenar y disipar al planeta tierra una corriente no deseada. Un sistema de puesta a tierra consiste en la conexin de artefactos elctricos y electrnicos a tierra, para evitar que sufran dao, tanto las personas como nuestros equipos, en caso de una corriente de falla.

Las funciones de un sistema de puesta a tierra son: Brindar seguridad a las personas. Proteger las instalaciones, equipos y bienes en general, al facilitar y garantizar la correcta operacin de los dispositivos de proteccin. Establecer la permanencia, de un potencial de referencia, al estabilizar la tensin elctrica a tierra, bajo condiciones normales de operacin. Mejorar la calidad del servicio elctrico, disipar la corriente asociada a descargas atmosfricas y limitar las sobre tensiones generadas.

Por estas razones, se recomienda que se realicen las instalaciones de puesta a tierra debido a que la corriente elctrica siempre busca el camino de menor resistencia.

Por qu instalar un Sistema de Puesta a Tierra?

Se debe instalar un sistema de puesta a tierra porque ante una descarga atmosfrica o un corto circuito, sin tierra fsica, las personas estaran expuestas a una descarga elctrica, los equipos tendran errores en su funcionamiento. Si las corrientes de falla no tienen un camino para disiparse, por medio de un sistema de conexin correctamente diseado, entonces stas encontraran caminos no intencionados que podran incluir a las personas. 1. Seguridad Humana 2. Seguridad de los Equipos elctricos electrnicos 3. Buen funcionamiento de los equipos

Otras razones de porqu instalar un sistema de Puesta a Tierra Estabilizar los voltajes fase a tierra en lneas elctricas bajo condiciones de rgimen permanente, por ejemplo, disipando cargas electrostticas que se han generado debido a nubes, polvo, aguanieve, o la friccin de materiales o Maquinaria, etc. Una forma de monitorear la instalacin del sistema de suministro de potencia. Para eliminar fallas a tierra con arco elctrico persistente. Para asegurar que una falla que se desarrolla entre los embobinados de alto y bajo voltaje de un transformador pueda ser manejada por la proteccin primaria. Proporcionar una trayectoria alternativa para las corrientes inducidas y as minimizar el ruido elctrico en cables. Proporcionar una plataforma equipotencial sobre la cual pueda operar correctamente el equipo electrnico.

Material y herramienta para realizacin de la prctica

Varillas de cobre de 3/8 con una distancia de 1.50m de largo. Agua (lo suficiente)Bentonita (lo suficiente)Palas y picos Barretas mazos, martillosCincelesConductor elctrico cal. #10, cal. #11 y cal. #12 desnudosMegger (instrumento de medicin).

Desarrollo de la prctica

Localizar un lugar (terreno) dentro del tecnolgico de zacatepec para realizar las pruebas de sistema de tierras.

Despus de haber encontrado el terreno se procede a revisar si el material y herramienta estn completas para llevar acabo lo siguiente:

Enterramos la varilla 1 a una distancia de 10 cm sobre la tierra, en la cual se muestran 2 pruebas una prueba es que la varilla se la aplique agua y tomamos las mediciones con el megger y despus de haber terminado la medicin la misma varilla ahora se le aplica la bentonita y volvemos a tomar nuevamente la medicin, como se mostrada en la Tabla 1. Con su respectivas grafica 1.1 y grafica 1.2 el cual muestra su comportamiento de la relacin de la profundidad con la resistencia de la varilla.

PruebasDescripcinProfundidadResistencia

Prueba 1Terreno hmedo (se le aplico agua)1.40m con un 459.5 /9.4 /9.3 /9.2 /9.0

Prueba 2Se le agrego la bentonita1.40m7.7

Tabla 1

Grafica 1.1

Grafica 1.2

Para la varilla 2 3/8 y de longitud de 1.50m que se entierra 20cm ms pero ahora sin aplicar agua y bentonita el terreno est seco y en la Tabla 2 nos muestra las siguientes mediciones y el comportamiento en la siguiente grafica 2.1

Varilla 2

PruebaDescripcinProfundidadResistencia

1Terreno seco20 cm65

Tabla 2

Grafica 2.1Nota: solo que por las condiciones del terreno ya no se puedo enterrar ms la varilla, y solo se tomaron estas mediciones con sus respectivas grficas.

Nota: solo que por las condiciones del terreno ya no se puedo enterrar ms la varilla, y solo se tom esta medicin.

Utilizamos una tercera varilla con el nombre de varilla 3 y realizamos las siguientes mediciones mostrados en la Tabla 4 Y Tabla 5 con sus respectivas graficas 4.1 y 5.1

RESISTENCIAPROFUNDIDAD

35.420

2140

15.960

14.280

12.5100

13.9120

13.5140

Tabla 4

Grafica 4

PRODUNDIDAD RESISTENCIA

1.40m con un Angulo de 45107/110

1.40m con un Angulo de 9015.8

1.40m con un Angulo de 13512.4

1.40m con un Angulo de 1805.3

1.40m con un Angulo de 2158.3

1.40m con Angulo de 27012.1

1.40m con un Angulo de -4512.5

1.40m con un Angulo de 4512.9 /13.1

Tabla 5

Grafica 5.1

Nota: todas las mediciones y conexiones con las varillas 1, 2, 3 se llevaron a cabo en distintos puntos del terreno.

Para esta siguiente medicin tenemos una varilla ala que le llamaremos varilla 1 para esta prueba. Solo que se tomaron las mediciones sin bentonita y aplicando bentonita como se muestra en la Tabla 6

Configuracin con una sola varilla 1 en el terreno seco

PruebaDescripcinResistencia []

1Sin bentonita24.3-24.5-25.5

2Con bentonita12.2

Tabla 6

Para la siguiente prueba utilizamos 2 varillas y hacemos la conexin en paralelo aplicndole bentonita y agua para despus tomar las mediciones correspondientes y las mostramos en la siguiente Tabla 72 varillas en paralelo

PruebaDescripcinResistencia []

1Una varilla tiene bentonita8.2----8.3

2El cable est enterrado y solo las varillas contienen agua6.08----6.15

3Toda la conexin contiene agua5.95----6

Tabla 7

Ahora conectamos 3 varillas en paralelo como se muestra a continuacin en la Tabla 8Tres varillas en paralelo

DescripcinResistencia []

Solo una varilla tiene bentonita.Ambas secciones de cable se encuentran hmedas y enterradas.12

5.355.38

5.45.4

Tabla 8Para la siguiente conexin que es en delta y tenemos la siguiente Tabla 9 en el cual muestra las caractersticas siguientes.

Conexin Delta

DescripcinResistencia []

Todo el sistema contiene agua y est enterrado.Solo una varilla tiene bentonita.La seccin 1 y 2 estn conectadas con cable #10 d.La seccin 3 tiene cable #12 d.

12

5.355.38

5.45.4

Tabla 9Para esta prueba se realiz una conexin de mayado de 3x3 en las cuales enterramos varillas de 1 metro a una profundidad de 85 a 80 cm aproximadamente y conductor cal.10 y cal. 11 desnudos se realizaron diferentes conexiones con sus correspondientes mediciones que mostraremos a continuacin.Mayado de 3x3888888

321888

888888888

564

888888888

987

Una vez enterradas las varillas en el mayado de 3x3 tomamos las mediciones solo que es varilla por varilla como se muestra a continuacin, Conectamos las varillas utilizando en megger como se muestra en la siguiente Tabla 10 y la grafica 10.1

VarillasResistencia []

126.4

219.9

322.3

429.7

524.1

647.7

743.2

830.8

921.7

Tabla 10

10.1Ahora conectamos las varillas 8 y 9 teniendo la siguiente forma como se muestra en la figura 18

9

888

Figura. 1Tenemos como resultado una Resistencia R= 15.5

Para las varillas 7, 8 y 9 realizando la conexin siguiente. Como se muestra en la siguiente figura. 2987

Figura. 2En el cual Resistencia es de R=

Para las varillas 5, 6, 8 y 9 realizando la conexin siguiente como se observa en la siguiente figura 3 65

98

Figura 3

Del cual nos resulta una resistencia R=11.3

Para las varillas 8, 9, 5, 6, 2, y 3. La cual se presenta en la siguiente configuracin en la figura 4

32

685

9

Figura 4En esta figura 4 nos resulta una resistencia de R=7.4 Para estas ltimas varillas 8, 9, 5, 6, 2 y 3 ahora solo que se le agrego agua como se muestra en la figura 5

238965

Figura 5

Figura 5.1

ConclusionesUn sistema de tierra proporciona seguridad en la instalacin elctrica y evita que pueda causar algn dao para el personal, en esta prctica se observ que de acuerdo a las condiciones del terreno le resistencia baja o aumentaba lo mismo ocurra al momento de aplicarle agua y la bentonita las pruebas se hicieron en diferentes puntos del terreno en el cual variaba la resistividad del terreno y las condiciones climatolgicas eran parte de esta condicin.en otra parte de cambiamos de terreno y el cual fue muy accesible ya las varillas no presentaban oposicin al momento de enterrarlas entraban de manera muy fcil pero ocurri algo su resistencia no bajaba. A pesar de las diferentes conexiones que se realizaron su resistencia era muy mnima ya que en esta parte se realizaron conexiones agregando mas varillas y realizando diferentes conexiones.