SELECCIÓN DE VOLTAJE DEL SISTEMA.

La selección de voltaje es uno de los factores más importantes en el diseño de un sistema eléctrico de una planta industrial, un edificio comercial, un hospital o cualquier otro tipo de edificio o planta. Es un factor importante para determinar el coste total, flexibilidad y facilidad de expansión futura.Este capítulo se tratará en la selección de la tensión sólo para aplicaciones de plantas. La selección de voltaje para edificios de tipo comercial se incluye la discusión de total de sistemas de energía para edificios comerciales y de oficinas en el capítulo 14. FACTORES QUE AFECTAN LA SELECCIÓN DEL VOLTAJEHay varios factores que afectan la selección del voltaje del sistema:1. La magnitud de la carga2. Energía de distancia debe llevarse a3. La disponibilidad de dispositivos de utilización en función de la tensión y4. Seguridad5. Los códigos y normasEl efecto de estos factores paletas ampliamente en una planta industrial. Área de magnitud y de la planta de carga Total de limitaciones tienen poca o ninguna audiencia en la selección de voltaje en la clase de 600 voltios. Aquí las calificaciones de voltaje-equipo para la utilización y limitaciones de voltaje son casi los factores que gobiernan todo. Sin embargo, al seleccionar el voltaje primario, la magnitud de la carga y la distancia están muy importantes. Si la planta es compacta, 8s la mayoría de ellos son, entonces la magnitud es el principal factor determinante. Sin embargo, deben los edificios que ampliamente dispersos como en algunas plantas, la magnitud y la distancia son factores importantes.En algunas plantas hay porciones considerables de carga, tal como una casa bomba, muy a distancia de la planta principal. Aquí el problema es de la transmisión de un bloque de poder de un punto a otro. Magnitud y la distancia y el tipo de construcción de la línea son factores importantes. EFECTO DE LA UTILIZACIÓN DE DISPOSITIVOS Utilización dispositivos tienen un profundo efecto sobre la selección de la tensión en plantas industriales. Lámparas incandescentes, pequeños motores de potencia fraccionaria, herramientas de mano, business machines, electrodomésticos, etc., están generalmente disponibles con 115 - o calificaciones monofásica de 120 voltios. Donde se utiliza esta clase de equipo, 120 voltios monofásicos debe estar disponibles.Polifásico motores están disponibles para tensiones de 110 a 13.200 voltios.Sin embargo, la tensión deseable desde un punto de vista de diseño del motor y desde un punto de vista de costo del sistema es una función de caballos de fuerza. Motores de hasta 200 hp son generalmente más bajos en precio al nominal 550 voltios o menos y debido a su pequeño tamaño se prestan mejor a esas

tensiones más bajas desde un punto de vista de diseño. Motores por debajo de 40 caballos de fuerza no son mencionados 550 voltios. Desde estos puntos de vista mismos hay límites más bajos de la potencia económica y conveniente para otros rangos de voltaje de motores. Así, potencia nominal de motores afecta definitivamente selección del voltaje del sistema en la clase de tensión secundaria de 600 voltios y a continuación y en la clase de voltaje primario de la planta de 2400 a 13.800 voltios donde se utilizan motores más grandes.Accesorio de iluminación tensiones han, en el pasado, sido generalmente limitada a 120 voltios. Con el advenimiento de las lámparas de descarga gaseosa de la limitación de 120 voltios ya no existe. En muchos casos, que las lámparas de descarga gaseosa pueden operó directamente desde el sistema de alimentación de 480 voltios que motores de suministros y otro de energía cargas. Muchos hornos no pueden ser diseñados y construidos más económicamente para tensiones superiores a 240 voltios. Cuando estos son usado eutensively, tienen una influencia muy decidida en la selección del voltaje del sistema en la clase 600 voltios y a continuación.Transformadores de horno de arco grande están generalmente limitados a mavimum 23 - o 34,5 kv voltaje primario debido a los medios de conexión del transformador del horno de arco. Así, estos pueden afectar la selección de voltaje primario para plantas muy grandes. Lo anterior ilustra cómo el aparato que influyen en la selección del voltaje del sistema. Estos efectos específicos son tratados en el siguiente texto en función de la clase de tensión. En muchos casos se requieren dos o más tensiones secundarias en la clase 600-v-y-abajo en una planta determinada.  Cómo obtener la combinación de voltajes más económicamente se discute más adelante. Del mismo modo, se requiera más de un voltaje en el rango de voltaje de 2400 a 13.800 voltios. SEGURIDAD Seguridad suele ser un factor en la selección de voltaje del sistema sólo en el área donde se utilizan aparatos o herramientas portátiles. El código eléctrico nacional por razones de seguridad requiere que tensiones en algunos circuitos de iluminación y unidades de portahle-aparato limita a 150 voltios a tierra. Donde hay gran, posibilidad de contacto con partes energizadas como herramientas portátiles sin conexión a tierra del bastidor, algunas lámparas portátiles, etc., voltajes del orden de 32 voltios son seleckd porque se ha demostrado que tensiones superiores a 50 voltios a tierra puede él letal.En circuitos por encima de 120 voltios parece haber poca evidencia concreta que la selección de voltaje desde un punto de vista de la seguridad es una consideración importante.Mientras que la probabilidad de electrocución hacer, hasta cierto punto, aumenta con un aumento de tensión, cualquier voltaje más alto puede electrocutar a una

persona si entra en contacto con una parte viva bajo condiciones apropiadas. Para un más alto nivel de seguridad con 50 voltios de circuitos y superior, trabajar en corriente parte, s debe hacerse sólo con el circuito deenergizcd. CÓDIGOS Y NORMAS El código eléctrico nacional impone limitaciones definidas las tensiones que pueden aplicarse al equipo. Como anteriormente mencionado, algunos arco de circuitos de iluminación limitada a 150 voltios a tierra. Circuitos primarios en edificios se limitan a 15.000 línea de voltios a línea. Hay otras limitaciones, choza de éstos no son particularmente eficaces en el área bajo discusión aquí.   Ventajas de la tabla 10.1 de 480 voltios sistemas sobre sistemas de 240 voltios *

240 voltios

480 voltios

Avmilobilily de equipo. ........costo... ........................Pierde ..........................Caída de voltaje... .................Con seguridad... ......................

Mismo135 100 %Alta LoxAlta Bajo

Ninguna diferencia demostrada.Bolh debe trabajarse en sóloCuando desenergizados.

 * Mientras que los sistemas de 600 voltios son motores menos costosos, 550 voltios, control & c., me no 80 disponible como 440 voltios equipmcnt. SELECCIÓN DE VOLTAJES 600 VOLTIOS O MENOS En plantas industriales más la mayoría de las cargas son motores polifásicos de caballos de fuerza integral, hornos y soldadores que son más convenientes para la operación en sistemas 600 voltios o menos. La elección de la tensión en esta clase para servir estas cargas es 208Y/120 o 240 o 480 o 600 voltios.El uso de un sistema de 480 voltios suele ser desirahle para la planta de fabricación promedio porque cuesta menos de 240 voltios sistemas y equipos de 410-voltios para uso en sistemas de 480 voltios son mucho más fácilmente availahle que el equipo de 550 voltios para uso en sistemas de 600 voltios. Estas razones se discuten en el texto siguiente.480- VS. MXI-voltios sistemas  Mientras que el centro de carga de 600 voltios sistemas cuesta nacional 2 a 7 por ciento sistemas de centro de carga de menos de 480 voltios (Fig. 10.l), tienen derreased en popularidad sobre todo debido a la falta de availahility de estándar

550 - y equipo para la utilización de 575 voltios de stocks de fabricantes y distribuidores. Esto fue traído hacia fuera por la fuerza durante la guerra mundial 11, tiempo durante el cual el porcentaje de los motores de inducción estándar de 550 voltios se redujo de 11 a 4 por ciento de los motores de inducción estándar total realizados.

Gráfico de la FIG. 10.1 que muestra los costos comparativos aproximados de 208Y/120, 240, 480 y 600 voltios redid lood centro de sistemas.                                                       

Pedido de máquinas de herramientas o equipos de utilización con un número considerable de circuitos de control eléctrico, suele ser difícil conseguir equipos de 550 voltios, particularmente en el envío del corto. Bombas y otros equipos que son sembradas por los fabricantes con motores ya montados generalmente cuentan con calificaciones de 220 o 440 voltios y no con calificaciones de 550 voltios.

Disponibilidad de equipos de utilización es el principal problema al elegir entre sistemas de 600 voltios y 480 voltios. Hoy en día, sistemas de 600 voltios se limitan principalmente a la expansión de las plantas que operan ya a 600 voltios y algunos textiles plantas donde más motores son de diseño especial, así no están ampliamente disponibles desde las acciones del fabricante.  480 - VS. SISTEMAS DE 240 VOLTIOS Económicamente hablando, rara vez hay algún motivo para la selección de 240 voltios en lugar de 480 voltios. El costo de sistemas del centro de carga de 240 voltios sobre 35 por ccnt más que sistemas de centro de carga de 480 voltios (Fig. 10.1). Como se indica en la tabla 10.1, 240 voltios sistemas generalmente tienen pérdidas más altas y un voltaje más alto porcentaje gota que sistemas de 480 voltios. Si se utiliza suficiente cobre en los comederos de 240 voltios, las pérdidas y el porcentaje de voltaje gota puede hacer comparable a los de sistemas de 480 voltios, pero en sistemas prácticos raramente se hace.Los sistemas de tensión inferiores cuestan más porque hay más actual por kva a él llevaron, así se requiere mayores disyuntores y conductores del alimentador. Por ejemplo, un 500 kva unidad subestación cuesta alrededor de $25 por kva a 240 voltios secundarios en comparación con $20 por kva en 480 voltios secoudary. Un alimentador de cable solo llevar 200 kva costes cerca de $9 por pies a 240 voltios en comparación con $3,75 por pies a 480 voltios. Control del motor en un promedio costará más a la tensión más baja. Por ejemplo, un arrancador de motor magnético de combinación de un motor de hp 745 sería tamaño 2 a 220 voltios y 1 en 440 voltios con costos comparativos aproximados al usuario de aproximadamente $135 en 220 voltios y 595 4iO voltios. La combinación de todos estos factores en sus resultados de la proporción adecuada en la diferencia de coste que se muestra en la Fig. 10.1, algunas industrias, donde hay humedad considerable como en productos lácteos y los mataderos, a menudo seleccionó 240 voltios porque parecía ser más seguro que 480 voltios. Registros que mostrar que el mayor factor de seguridad a este respecto es actual-que llevan todas las partes de la tierra adecuada y segura, como se indica en el capítulo 7, para que el aislamiento hreak downs pueden poner peligrosos potenciales en las partes uon-corriente de funcionamiento. Cuando se trabaja en los conductores del circuito mientras energizados, existe una mayor posibilidad de heridas causadas por descargas eléctricas con mayores potencialidades para moler o fase twphase. Sin embargo, como ha señalado anteriormente, cualquier tensión por encima de 50 voltios puede ser letal; por lo tanto, la única manera de manejar estos circuitos en húmedo o en otros lugares es incluir los conductores portadores de corriente en forma segura y correctamente conectado a tierra de envolventes metálicos y para trabajar sobre piezas de corriente sólo cuando desenergizados y si es necesario con un terreno temporal establecido en las partes de la corriente.En zonas de sobre todo de los hornos eléctricos, 240 voltios puede ser más ventajosos debido a la limitación de voltaje que puede ser aplicada a estos hornos. En general, sin embargo, los hornos son grandes cargas de puntos y cubren sólo una pequeña porción del área de la planta. Por lo tanto, estos hornos pueden ser

suministrados por una subestación de centro de carga separada caminar hasta 240 voltios para el horno, el resto de la carga está conectada en 480 voltios. Para los más pequeños hornos el poder puede caminó de 480 a 240 voltios. Rara vez es económico utilizar 240 voltios para distrihution general en una planta a pesar de que una porción considerable de la carga total de kw mayo él hornos de 230 voltios. DONDE 208Y/lZO voltios sistemas son aplicables Hay ciertas áreas donde los sistemas de 208Y/120 voltios son más económicos que los sistemas de 480 voltios porque el tipo de aparato que debe o debe ser conectado a 120 voltios. Cuando tal aparato y lámparas incandescentes constituyen una parte importante de la carga (más de 50 a 65 por ciento de la carga total), sistemas de 208Y/120 voltios puede él más económico que sistemas de 480 voltios. Es típico de tal aLoader de tijeras de la mano de un establecimiento de ropa de fabricación donde a11 de la República el poder es utilizado por motorizado. Otras áreas en que 208Y/120 voltios pueden ser deseables son en las bancas de la Asamblea donde se ensamblan los componentes pequeños y donde portable pequeña herramientas tales como soldadores, taladros de mano eléctrica, tensores de tuerca eléctrico, etc., se utilizan.Un caso típico sería la línea de montaje de él un pequeño equipo electrónico.Otra vez la elección de las tensiones más bajas se basa principalmente en el deseo de limitar la tensión en las herramientas de mano para 120 voltios. En estas áreas de la Asamblea, la mayoría de la energía se utiliza en esta baja tensión. TRES FASES VS. CIRCUITOS MONOFÁSICOS En general, voltajes trifásicos se utilizan exclusivamente para la distribución general de energía excepto cargas de 120 voltios que se alimentan de transformadores muy pequeños. Cuando alimentados desde transformadores pequeños nacional 50 kva o menos, 120/240 voltios monofásicos trifilar sistemas pueden ser más económicos que los sistemas de cuatro cables trifásicos 208Y/120 voltios si hay Motor polifásico para él no alimentó a esta tensión particular. SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN DE BAJA TENSIÓN QUE SIRVEN A DIFERENTES VOLTAJES La siguiente discusión se muestra, para luces y poder en la mayoría de las plantas donde motores integral caballos de fuerza son la carga principal, que combina luz y sistemas de la subestación de energía son más económicos que independiente de la luz y sistemas de alimentación de la subestación.Más adelante hay una discusión que muestra cómo cargas de energía, tales como hornos eléctricos, cocinas eléctricas en cafeterías y otros equipos de calefacción eléctrica que requieren 240 voltios o 208 voltios, puede sirvió de sistema a480-voltios. 

Figura 10.2 dos combinaciones de subestación voltaje clasificaciones y calificaciones de kva a cargas que deben operar a voltajes diferentes en la clase de la fuente 600 voltios y menos.  Además de la consideración económica dada más adelante, hay otros factores importantes de la red combinada con todas las subestaciones retira a un voltaje como 480 voltios.Los sistemas de tensión solo son más simples en su concepto y a menudo permiten un sistema primario de costo sustancialmente menor. Por ejemplo, como se muestra en A, Fig. 10.2, un solo alimentador principal cuidará de cuatro subestaciones de centro de carga de 1000 kva que requieren solamente un interruptor alimentador primaria y ninguna protección en cada subestación de unidad del centro de carga individual. Si, en vez de saltar todo el poder hasta 480 voltios, mitad renunció a 480 voltios y la mitad a algún voltaje inferior como 210 voltios, entonces dos alimentadores primarios pueden requeridos como se muestra en B, Fig. 10.2, si no protertion primaria individual se utiliza en cada centro de carga. Este método duplica el costo del sistema alimentador primario. Un método alternativo sería utilizar fusibles por delante de cada subestación de unidad del centro de carga individual; Esto también aumenta el costo del sistema primario en comparación con el arreglo que se muestra en la figura A, 10.2. En otros casos donde puede haber unidades de gran potencia y menor iluminación unidades, uso de las unidades más pequeñas pueden requerir, que sigue siendo

un costo adicional en el sistema primario en comparación con la que se muestra en A, Fig. 10.2.Arreglo B, Fig. 10.2, requiere más gastos de instalación porque hay más subestaciones poner otra, requiere más espacio para las subestaciones, y hay mantenimiento extra debido al mayor número de unidades. Muy poco más cuesta para mantener un transformador de 1000 kva, que lo hace para mantener un transformador de 300 kva. La eliminación de fusibles es también una ventaja desde el punto de vista de la selectividad de los dispositivos de sobrecorriente.Una mayor continuidad de servicio puede obtenerse a menudo caminando todo el poder a un voltaje en lugar de dos voltajes diferentes. Para euample, un edificio de oficinas de planta puede requerir 400 kva de potencia de 480 voltios y 200 kva de luces, etc., de 120 voltios. Un arreglo nominal sería una subestación de potencia 500 kva y una subestación de iluminación de 200 kva, Fig. 10.3A. Debe ser cualquier subestación hacia fuera el edificio puede ser inútil. Sin embargo, si se colocaron dos subestaciones de 480 voltios de 300 kva y la carga de 120 voltios sirve el sistema de 480 voltios, como se muestra en la figura 10.3R, entonces la pérdida de una subestación o alimentador principal dejaría algunas luces y algo de poder en el edificio para permitir las operaciones menos esenciales para llevarse. Incluso en el mayor sistema de over-all costó puede ser conveniente hacer todas las subestaciones 480 voltios, por ejemplo, para obtener mayor flexibilidad y para ahorrar dinero cuando se realizan cambios futuros. Al tener todas las subestaciones con tensión secundaria, entonces el mismo voltaje está disponible en todas partes de la planta. Por lo tanto, la disponibilidad de voltaje adecuado no será un cuello de botella caro para la flexibilidad en el desplazamiento de cargas.   

Diagrama de una línea FIG. 10.3 de (A) dos subestaciones funcionando a recondory diferentes voltajes y (B) dos subestaciones en secundaria arreglo selectiva operan el algún voltaje con transformadores descender a 120 o 240 voltios.  SELECCIÓN DE VOLTAJE DE ILUMINACIÓN La planta más general la carga de para los motores generalmente es la carga de iluminación. En la actualidad, los niveles de iluminación de 50 pie-bujías se consideran buenas prácticas, y niveles tan altos como 100 foob-velas no son fuera de lo común. Densidades de 2 a 4 de la carga va por pies cuadrados para la iluminación y de 8 a 10 va por sq f t para poder tratan de normal. Hasta el advenimiento de la lámpara fluorescente, más distribución de la energía para la iluminación de cargas fue de 120 voltios para una operación más eficiente de las lámparas incandescentes. Mayor tensión las lámparas incandescentes son frágiles y generalmente no satisfactoria.Prácticas de iluminación moderna, sin embargo, son cada vez más uso de lámparas fluorescentes, solos o en combinación con otros tipos. 3' ince la lámpara fluorescente tiene una reactancia en serie con él, ya no se aplica la limitación de

120 voltios. La tensión necesaria en el momento de arranque está siempre por encima de 120 voltios y es suministrada por un transformador integrado en el balasto. Así el uso de lámparas fluorescentes ha abierto nuevas posibilidades para el uso de circuitos de voltaje mayor para reducir el costo de la red.Tres sistemas para obtención de voltaje adecuado para cargas de iluminación.Debido a la limitación de 120 voltios impuesta por las lámparas incandescentes, el sistema de 208Y/120 v se ha utilizado comúnmente para circuitos de iluminación. Sin embargo, las plantas industriales más han "reconocido desde hace mucho los beneficios de voltajes más altos para los motores, y 480 voltios es un voltaje de carga de potencia común.Así el sistema A (Figura 10.4) incluye un sistema de 208Y/120 voltios trifásico fourwire para la iluminación y un sistema de 480 voltios para la carga de energía. Este sistema requiere dos subestaciones separadas.A segunda alternativa es un sistema de energía usando la misma subestación para alimentación y luces y luz combinada. Sistema B (Fig. 10.5) incluye una subestación de 480 voltios con transformadores descender pequeños ubicados a lo largo de la planta para alimentar la carga de iluminación a 120 voltios. Este sistema tiene la ventaja de usar sólo una subestación en lugar de dos pequeños, choza todavía utiliza 120 voltios para la iluminación de.El tercer sistema va un paso más allá y utiliza un voltaje más alto para el preencendido. Sistema C (Fig. 10.6) utiliza la misma subestación para alimentar la planta utilizando un sistema de tres fases 480Y/277 voltios.La carga de la energía se suministra en el voltaje de línea a línea de 480 voltios.La carga de iluminación es distribuida en las tres fases pero conectada de una línea a neutro de 277 voltios.Estos tres sistemas se consideran ser utilizado en una planta industrial típica de un determinado tamaño y forma para formar la base de comparación. A iluminación carga de 3.1 va por sq f t se asume. Además, se supone que % va por sq f t serían necesarias para salidas de conveniencia de 120 voltios.Resumen de la comparación económica. Costos primeros representantes de los sistemas A, B y C se muestran en la tabla 10.2. Sistema tiene un costo de instalación total de sobre $82 por kva. Sistema B muestra algunos ahorros en relación con el sistema en que el costo de instalación total es aproximadamente de $59,50 por kva. Sistema C es el menos costoso, cuesta sólo $46,75 por kva total. Sobre la base del sistema A ser 100 por ciento, sistema R cuesta sólo 75 por ciento mayor y sistema C solamente 57 por ciento mayor. Los ahorros de la luz combinada y propulsión justificará la selección de este sistema donde la carga total de 120 voltios es tan alta como 50 a 65 por ciento de la carga total en 480 o 6 M) voltios. Aunque costó comparaciones de fluorescentes,-sistemas de iluminación están fuera del alcance de este libro, es bueno señalar que las cifras mencionadas deben considerarse en relación con el diseño específico de la lámpara fluorescente. El primer costo del sistema de distribución es pequeño comparada con el costo de la primero de las luminarias. Los cargos de transporte en inversión de capital del sistema eléctrico son pequeños en comparación con el costo de operación del sistema de iluminación. Incluso teniendo en cuenta estos factores,

sin embargo, todavía mostrará que luz combinada y sistemas de energía son menos costosos que las subestaciones separadas del sistema A.   Selección de voltaje para las combinaciones de diversas lámparas.  Muchas plantas pueden tener altas bahías y calas bajas. El heno baja generalmente es iluminado con lámparas fluorescentes, y la discusión anterior se aplica específicamente a dichas zonas. En áreas de alta-heno, mercurio y lámparas incandescentes se utilizan a menudo en combinación. Las lámparas de mercurio tienen lastres como las lámparas fluorescentes y son, por lo tanto, adecuado a un voltaje más alto. Como se muestra en la Fig. 10.7, el combinado de la luz y el sistema eléctrico C puede utilizarse para suministrar estas combinaciones. En A, Fig. 10.7, es una unidad de mercurio incandescente y pequeñas de combinación. La lata de la unidad de mercurio pequeño que operó 277 voltios y las lámparas incandescentes en 120 voltios a través de un pequeño transformador reductor conectado al sistema de 480 voltios. Las grandes unidades de 3 kw explotara en 277 o 480 voltios y las lámparas incandescentes de compañero a 120 voltios apagado el pequeño transformador conectado al 480 - sistema de voltios, como se muestra en B, Fig. 10.7.Las lámparas fluorescentes son neutro conectado como se muestra en C, Fig. 10.7. CONSIDERACIONES DEL SISTEMA CON SISTEMAS LUZ COMBINADA Y ENERGÍA Mientras que no se oye la siguiente discusión sobre el problema de selección de voltaje, sin embargo, está, incluido en este momento para consolidar los diversos temas de ingeniería que deben considerarse en el diseño de luz combinada y sistemas de energía.Corrientes. El cortocircuito corrientes en el sistema de iluminación son realmente muy bajas cuando el guardamotor combinación fundida se utiliza para controlar las luces. Las entradas están equipadas con silversand fusibles limitadores de corriente que limitan definitivamente muy corrientes a valores bajos. No más que sobre 5000 amperios corriente de cortocircuito pueden fluir a una falla en el sistema de iluminación aunque corto disponible, circuito actual en el sistema de 480 voltios puede ser tan alta como 50.000 amp.  Fusibles de 20 amperios se utilizan en los controladores para dar protección adecuada a los balastos de lámparas fluorescentes. En este sentido, cabe señalar que un sistema 480Y/277 voltios, por ejemplo, requiere la mejor protección que un sistema de 120 voltios. Con el sistema de tensión bajo, es difícil, si no imposible, obtener un reencendido cuando un corto circuito se produce. El corto puede a menudo burn sí mismo gratis en un sistema de 120 voltios. Sin embargo, con voltajes más altos es totalmente posible Haz conformado, y por lo tanto se indica la mejor protección. El fusible limitador de corriente de arena de plata protege el circuito entero con sistema C.

En realidad, el general equipado con sistema de protección contra cortocircuitos.

Diagrama de una línea FIG. 10.7 mostrando cómo combinada luz y subestaciones eléctricas con sistema C puede suministrar varios tipos de lámparas que pueden operar a diferentes voltajes. A es menos razonables, y que eso ahove descrihed para sistema R o C. Se reconoce que los interruptores de circuito en las hordas de pane1 no tiene suficiente interruptiiig ratiiig (sólo 5000 amp) para este servicio. Hoivever, no hay devicej disponible que reúnan los requisitos de espacio para este servicio y que tienen adecuada calificación de interrupción para el corto-circuitcurrent derecho impuesto ou les.Parpadeo de voltaje - Parpadeo de voltaje debido a fluct, cargas de potencia uating que no canse ohjectionable parpadeo de luz iii la fábrica promedio. Resistencia grande soldadores o grandes motores mhich Inicio frequeiitly debe no coiiconectarse al hus de 480 voltios que sirve la iluminación de la planta. Melders de resistencia están siendo usado iii aumento de las cantidades en la fabricación

de plantas, particularmente en aquellos mhich fabricar productos metálicos. En muchas grandes que plantas que emplean sistemas de distribución de relación de centro de carga, los soldadores están conectados a un transformador whirh suministra nada pero weldirig carga. En estas plantas no hay prohlem de parpadeo de la lámpara debido a resistaiice soldadores, a menos que la planta es suministrada por un sistema primario de gustos muy, en caso de mhich el prohlem de Ricker voluntad bc esseiitially thc mismo si había o no cnmhined luz y syst ponw, se utilizan erns.  PAG. CULMINA 590 En plantas de fabricación donde la carga total de soldador de resistencia no es suficiente para justificar transformadores de soldadura separados o donde no hay soldadores excepcionalmente grandes, puede utilizarse el arreglo selectivo secundario del sistema de distribución de centro de carga, con una de las dos subestaciones (Fig. 10.8) para soldadores de carga y resistencia de poder general y el otro para el combinado de la luz y el poder. Durante la subestación de funcionamiento normal los dos autobuses no están en paralelo, y el parpadeo en el bus al que están conectados los soldadores no afectará las luces conectadas a otras unidades de negocio. Cuando durante una emergencia, uno de los alimentadores primarios o uno de los transformadores está fuera de servicio, los autobuses pueden ser paralelo y - durante ese período de emergencia puede notarse el parpadeo. En general tiene no sido ninguna dificultad con el combinado de la luz y sistemas de energía donde se han seguido los principios mencionados.

Fiabilidad. Con sistema B o C, alimentadores separados puede usarse para iluminación de la porción de carga solamente. Hay muchas más interrupciones en alimentadores que en alimentadores de iluminación debido a la mayor parte de los cambios realizados en los alimentadores. Además, los alimentadores de energía pueden tener más tensión caída debido a cargas fluctuantes. Por lo tanto separar alimentadores de iluminación debe utilizó para una mayor fiabilidad y reducir la caída de tensión.Con cualquiera de los sistemas que se discuten en este gancho, debe prestarse atención a superposición la zona alimentada por una subestación, para que una interrupción en eso Molino de subestación no causar interrupción completa de lámparas en cualquier área. Un método de lograr la mayor confiabilidad económicamente es con el sistema de alimentación selectiva de centro de carga secundaria que se muestra en la figura 10.9.Plantas pequeñas con demandas de 500 a 1500 kva generalmente requieren sólo una subestación. Ha sido práctica común para instalar una madeja de transformador de potencia y un banco de transformador de iluminación. Los soldadores y carga de potencia están conectados al banco más grande y las luces a la menor. Utilizando el arreglo se muestra en la Fig. 10.9, con dos

transformadores de equivalentes en total kva a la iluminación y la demanda de energía, aumento considerable en la confiabilidad del servicio puede ohtained sin incurrir en desagradable parpadeo de los soldadores. Con dos transformadores de igual tamaño, ambos caminar hasta 480 voltios, la planta puede mantuvo en operación al menos parcial con luces y aparatos de gran potencia en el servicio con un transformador desenergizado. Separar donde la iluminación y se utilizan bancos de potencia, esto no ha hecho. Servicio mayor fiabilidad de la misma can razón que obtuvo en plantas más grandes mediante el sistema selectivo secundario con subestaciones en pares, tanto caminar hasta 480 voltios, en lugar de luz individual y subestaciones eléctricas dispersas por la zona de trabajo.

Que no sean de iluminación General-son 0. En sistemas A (Figura 10.4) y B (Fig. 10.5), 120 voltios están disponibles para el área general de iluminación, así como varios alimentación de 120 voltios y la iluminación. Por lo tanto, todos otra carga de 480 voltios carga puede quitarse el mismo circuito en esos dos sistemas.Con sistema C (Fig. 10.6), 265 voltios lastres si usó sólo en accesorios para la iluminación de la zona de general. Estos accesorios deben más de 8 metros del suelo y deben no haber interruptores montados en ellos. El código eléctrico nacional exige que todos iluminación para bancos individuales, las máquinas así que adelante debe funcionar de 120 voltios. Puesto que siempre hay alguna carga de esta naturaleza alrededor de cualquier planta, es necesario obtener la energía para la carga de los alimentadores de 480 voltios del sistema C.Fuente de alimentación de fábrica oficina. Con frecuencia, las plantas industriales están diseñadas con un área de oficinas considerable en un extremo de la zona de la fábrica. Aquí otra vez sistema C (Fig. 10.6) puede utilizado para lighting fluorescente general área dentro de la zona de oficinas. En un edificio de tal sistema C como se describió anteriormente le utilizaba para el área de la fábrica. Uno o más alimentadores también funcionaría en la zona de oficinas para la iluminación general, figura 10.10.Para la discusión adicional de officepower y sistemas de iluminación, ver cap. 14.Selección de pequeños transformadores para sistemas de luz y energía combinados. Selección de la adecuada kva y tensión nominal de los transformadores de tipo seco pequeños para el combinado de la luz y el sistema eléctrico B (Fig. 10.5) son esenciales. Estos transformadores son todos monofásico y pueden utilizarse como unidades monofásicas o en los bancos de la fuente trifásica, 240 o 208Y/120 voltios.En general, las unidades monofásicas son menos costosos y más adaptable que los bancos trifásicos. Bancos trifásicos se utilizan cuando se necesita tres fases 208 voltios pequeña energía como energía bien como monofásica de 120 voltios. 10.11A). Unidades trifásicas son delta conectado en el lado de 480 voltios y 208Y/120 voltios, trifásico, de cuatro cables, en el lado secundario (Fig. 10.11b).

Tamaños más económicos de transformadores descender dependen de la carga a la sirve. En general, unidades monofásicas se limitan a 25 kva unidades máxima y trifásicos a máximo 50 kva. Estos tamaños limitan el

cortocircuito actual en el voltsystem de 120 a unos 5030 amp máximo, así el cortocircuito es corriente disponible dentro de la clasificación de la mayor parte de la mejor calidad de dispositivos de protección de reserva de panel de iluminación.Muchos transformadores de tipo seco para servicio de la iluminación tienen incluso una proporción, es decir, 480-120 (4:1), 240-120 (2:1), etc.. Donde no hay grifos se ofrece en los devanados primarios, estas unidades no en la mayoría de los casos tienen la proporción correcta para que suministre la tensión correcta para un sistema de iluminación del sistema habitual de 480 voltios de energía. La dificultad se presenta porque la relación entre el motor y lámpara calificaciones de placa no es incluso múltiplos. Motores están clasificados 440 voltios, mientras que las luces son nominal de 120 voltios. Es obvio que, si la tensión es correcta para los motores será él demasiado bajo para las lámparas utilizando un transformador de iluminación de relación 4: 1 estándar. Con 440 voltios aplicados a tal transformador, allí serían sólo 110 voltios menos caída de tensión de las luces. Para remediar esta condición, transformadores de iluminación con dos grifos de 5 por ciento clasificado completo o grifos cuatro clasificado completo 2 1/2 por ciento para abajo puede usarse normal en la bobina primaria. Esta calificación de 480-120-voltios normal tendrá un grifo 5 por ciento más abajo (456 voltios) y el 10 por ciento por debajo de (432 voltios). Así, realmente tiene tres razones:Normal 480-120 4:1Tap: 5 por ciento por debajo de 120 456 3.8:1TAP, 10 por ciento helow 432-120 hombre-mujerSi, por ejemplo, el voltaje del sistema eléctrico es correcto para los motores, es decir, 440 voltios, luego usando el 10 por ciento por debajo del grifo en la iluminación transformer la tensión será él más casi correcta para las luces. El voltaje de la lámpara será él (440 X 1) / 3.6 = 122 voltios. Por lo tanto, al tener grifos adecuados en los transformadores de iluminación, es posible que la tensión correcta para equipos de alimentación de 440 voltios y para 120 voltios luces todos suministrada desde el mismo sistema de poder.En la práctica, tensiones rara vez son exactamente iguales a la calificación de la placa de características del aparato de consumo de la energía debido a la caída de tensión y Reglamento del circuito principal. Un informe de la Comisión de sistemas de energía Industrial AIEE (véase Cap. 4) estableció un rango deseable máximo de 480 voltios máximo 420 voltios mínimo para 125 voltios máximo 114 voltios mínimo para lámparas y sistemas de 440 voltios. En el caso donde la tensión varía de 440 a 475 en el sistema de alimentación de 480 voltios, la tensión variaría en un sistema de iluminación de este sistema de energía. de esta manera. Si se utiliza el 5 por ciento por debajo del grifo normal en el transformador de la iluminación, la tensión máxima del sistema de iluminación sería 475/3.8 = 125 voltios. La tensión mínima sería de 440/3.8 = 116 voltios menos la caída de tensión en el sistema de cableado de la iluminación. Éstos están dentro de los límites anteriormente. Con relación 4: 1 iluminación transformadores without grifos, el voltaje en el circuito de iluminación habría sido 475/4 = 118,5 voltios máximos y 440/4 = 110 voltios mínimo. El valor mínimo es muy bajo para un mejor nivel de iluminación de las lámparas. Los grifos debajo de lo normal en el primario de los transformadores de iluminación permiten elevar la

tensión iluminación más casi el rango de voltaje de la lámpara mientras main-taining voltaje adecuado en el sistema de 480 voltios para aparato de poder. Transformadores similares están disponibles para proveer luces de sistemas de alimentación de 600 voltios.SELECCIÓN DE VOLTAJE PARA FUENTE DE ALIMENTACIÓN PARA HORNOS ELÉCTRICOSSiempre que sea prácticos los hornos eléctricos deben diseñó para funcionar con sistemas de 480 voltios. Esto proporciona el menor costo total del sistema de alimentación y, en general, no aumenta el costo del horno. Como cuestión de hecho, en algunos casos, el costo del control de horno realmente puede ser reducida.Como un ejemplo, un fabricante instalado cuatro hornos de esmaltado de 2000 kw. A comparación del diseño de los hornos demostró que podría ser diseñados con iguales características de funcionamiento y vida cuando ya sea clasificada 230 o 460 voltios. Seleccionar el índice de 460 voltios para operación en un sistema de 480 voltios reducido el costo de sistema de suministro de energía por más de 50.000 $.Algunos hornos, particularmente los más pequeños, no pueden ser diseñados para funcionar con sistemas de 480 voltios y por lo tanto, deben estar diseñados para funcionar con sistemas de 240 voltios. Hornos más grandes, que es, los del orden de 500 a 1000 kw que debe funcionar en sistemas de 240 voltios, puede tener una subestación de la unidad para el horno. En tales casos la subestación de la unidad se considera una parte del horno y generalmente se moverá con ella. Un sistema con subestaciones de 480 voltios para el suministro de carga general y subestaciones de 240 voltios para alimentar cargas de horno se muestra en la figura 10.12,Hornos más pequeños, menos de 500 kva, en general, pueden, ser económicamente más servidos sin sistemas de 480 voltios con transformadores a dimitir de 480 a 240 voltios para el horno. El problema de suministro de los hornos más pequeños es muy similar al problema de suministro de combinación de luz y cargas de potencia, como comentamos anteriormente en este capítulo. Tal sistema se mostrarán como eso en Fig. 10.13.A pesar de que hay suficiente pequeños hornos de 240 voltios en un área para justificar una subestación de 240 voltios, es todavía mejor, práctica en muchos casos para poner en todas las subestaciones con fuente entonces el horno de 240 voltios y 480 voltios secundario carga a través de transformadores de 480-240 voltios. Estos hornos más pequeños son más fácilmente movible y puede utilizarse para formar parte de la línea de producción . Por lo tanto, fuente de alimentación, debido a la tensión, no será ningún problema cuando los hornos de olor más sus Transformadores auxiliares y 480 240 voltios se trasladan de un lugar a otro. Asimismo, 480 voltios estará disponibles whenmachine toolsaremoved en las áreas que originalmente puede ser ocupada por hornos eléctricos de.

SELECCIÓN DE VOLTAJES PARA SISTEMAS DE 2.4 A 15 KV

Tensiones en esta clase se utilizan principalmente para la distribución de la energía primaria en plantas industriales. Todas las plantas con un voltaje primario utilizan voltajes de esta clase excepto algunos de los grandes plantas químicas, acerías, etc.. Este último puede emplear tensiones de subtransmisión superiores a 15.000 voltios.Cuando el voltaje de la red pública está por debajo de los 15.000 voltios, no hay ningún problema de selección de voltaje primario.Dado que el código eléctrico nacional permite 15.000 voltios en los buildings, generalmente hay ninguna razón para transformar los voltajes del orden de 13.800 voltios, decir, 2400 o 4160 voltios para la transmisión a través del edificio. Funcionó la mayor tensión en el cable y el conducto o cable de armadura entrelazados a las subestaciones de centro de carga y se transformed a la tensión de utilización.Cuando la fuente de voltaje de la red pública está por encima de 15.000 voltios, entonces en todos excepto unos muy grandes acerías, fábricas de productos químicos, etc., transformación a algún voltaje menos de 15.000 voltios es deseable, tanto económicamente como technically, para transmitir el poder a través de la planta a las subestaciones de centro de carga donde se renunció a la tensión de utilización. En este caso, el Ingeniero de planta debe seleccionar un voltaje primario de la planta. La tendencia en los últimos años ha sido seleccionar voltajes más altos para obtener una mayor economía y flexibilidad de expansión. Muchos estudios han demostrado que cualquiera de los dos voltajes será suficiente en la mayoría de los casos, Fig. 10.14. es decir, 4160 voltios para las plantas con un transformador de la fuente y/o generación de capacidad de 10, 000kva y menos y 13.800 voltios para las plantas con un transformador de la fuente y/o generar capacidad de 20.000 kva o mayor. Para el rango de entre 10.000 y 20.000 kva, 4160 o 13.800 voltios pueden resultar más económicos. Sin embargo, al seleccionar el voltaje en esta gama, vista no perdió el hecho de que todas las plantas crecen en tamaño y que mientras 4160 voltios por ejemplo, podrían ser un poco menos caras para una planta de 15.000 kva, si eso sucediera a crecer hasta 25.000 o 30.000 kva, entonces 13.800 voltios sería más economiral. En ese caso la selección de la tensión superior pagar sin duda al final.

Las ventajas básicas de alta tensión se contabilizan por la economía mejora en circuitos de distribución primaria, en baja de primaria conmutación costos de equipo y en la mejora de la economía y la simplificación de la disposición de autobús de la estación principal. El efecto de los motores de alta tensión se discutirá más adelante.

Debido a la amplia variación en la magnitud de la carga y en los sistemas de alimentación, no es posible dibujar una curva simple de primaria-sistema de costos como lo fue para los sistemas secundarios. En una pequeña planta de 2000 kva, por ejemplo, la diferencia de coste entre un 2400 - o un sistema de 4160 voltios puede ser muy pequeño, pero en un sistema de 15.000 kva el diferencial de costo

puede ser varios dólares por kva a favor del sistema de 4160 voltios. Como otro ejemplo, en algunas plantas el poder puede suministrarse en 13, 800volts; así no hay transformación es necesario antes de llevar el voltaje primario a los centros de carga en la planta. En otros casos, una subestación de la unidad principal puede ser necesaria. En otros poder puede generado o generado y adquirido.13.800 Vs 4160 voltios Los datos Fig. 10.14 muestran que 4160 voltios es más económico para plantas más pequeñas y más económicas para plantas más grandes 13.800 voltios. A algunos ejemplos a explicar esto. Primero asumir un 10.000-kvaplant. El tablero de la fuente cuesta alrededor de $1,10 por kva 4160 voltios y sobre $0,75 por kva 13.800 voltios. Tablero de alimentación primaria cuesta alrededor de $1,90 por kva 4160 voltios y sobre $2,70 por kva 13.800 voltios. Cable de alimentación primaria cuesta alrededor de $2,00 por kva por 1000 ft 4160 voltios y sobre $1,60 por kva por 1000 pies en 13, 800 voltios. Agregar estas, el costo total del sistema primario es $5.00 por kva 4160 voltios y $5,05 por kva a13.800 voltios. Esta extensión sería considerablemente ampliado debe haber muchos motores que podrían operar directamente 4160 voltios y no podían operar directamente en 13.800 voltios. El differencewill ampliarse en todo caso por unos $2,00 por kva debido al costo más bajo de subestaciones de unidad del centro de carga con 4160-vs devanados primarios 13.800 voltios. Esto hace que el total a favor del sistema de 4160 voltios sobre $2,05 por kva.Asumen como un segundo ejemplo de una planta de 20.000 kva, 4160 voltios el costo sería aproximadamente $2,10 por kva para la unidad fuente, $1,90 por kva para el dispositivo de distribución primaria y $2,00 por kva por 1000 pies para el cable principal, haciendo un total de $6.00 por kva. Para el voltsystem de 13.800 los costos aproximados son los siguientes: unidad fuente, $0,35 por kva; dispositivo de distribución primaria, $2,20 por kva; y cable principal, $1,25 por kva por 1000 pies, haciendo un total de 93.80 por kva para el sistema primario. Agregar $2,00 por kva extra de carga para la subestación de la unidad de centro de carga, los ahorros para el13.800 - sistema de voltios es $0,20 por kva. Esta carga es un punto de equilibrio. La planta debió unos 30.000 kva, el ahorro para el13.800 - voltios sistema sería aproximadamente $6,10 por kva. 2400 VS. 4160 VOLTIOSUno de los problemas que se presenta muy a menudo es, ¿por qué seleccionar 4160 voltios en lugar de 2400 voltios? Hay dos razones principales para hacer esto. La primera es que 4160 voltios sistemas tienen un menor costo, y en segundo lugar, tienen mayor margen para la expansión.En cuanto costo es afectado, 4160 voltios aparamenta para un determinado grado de interrupting cuesta menos de 2400 voltios aparamenta. Otra ventaja costwise en el tablero es que a menudo un interruptor de circuito de 1200 amperios llevará la corriente a plena carga en 4160 voltios mientras que necesitarían un interruptor de circuito de amplificador de 2000 a 2400 voltios. Existe una marcada diferencia en el precio de venta de interruptores 2000 amp y 1200 amperios. A menudo puede llevarse más kva por circuito 4160 voltios que 2400 voltios, dando por resultado menos circuitos, reduciendo aún más el coste de la aparamenta. Costos

de cable son generalmente menos 4160 voltios que 2400 voltios porque participa menos cobre.Los interruptores de circuito de metal-clad más grandes para servicio de 2400 voltios tienen 150 mva máximo nominal de interrupción. El interruptor automático de máxima calificación de construcción similar para 4160 voltios es 250 mva. Esto permite un sistema mucho más grande que se construirá en 4160 voltios que 2400 voltios sin ir a buses de sincronización complicadas, etc..Influencia de motores en elección de 2400 vs 4160 voltios.Tho no hace uso de motores en el voltaje primario, en general, modificar la selección de 2400 vs 4160 voltios para la generación y distribución de energía en plantas industriales. Esta condición se presenta en ciertas industrias, típicos de los cuales son refinerías de petróleo y molinos de papel, donde se consume un porcentaje considerable de la energía eléctrica total en motores clasificados por encima de 40 caballos de fuerza. Puesto que estos motores están disponibles de la mayoría de los fabricantes motor con una tensión nominal de 2300 voltios, motores clasificación por encima de 40 caballos de fuerza pueden ser operado directamente conectados a sistemas de distribución de potencia de 2400 voltios sin transformadores inter-vening. Por lo tanto, se piensa a menudo que el menor costo total sistema eléctrico, incluyendo generación de energía, motores, distribución y control, puede obtenerse por la generación de energía o transformándola desde el sistema de electricidad y distribuirla a través de la planta en voltaje primario 2400 voltios.Una revisión de los factores que influyen en los costes del sistema indican que no es el caso. Estudios de sistemas específicos demuestran que es casi siempre menos costosos, así como sistema eléctrico total se refieren a los costos, utilice una primaria o voltaje de generación superior a 2400 voltios y para operar motores, 200 caballos de fuerza y menos en los circuitos de 480 o 600 voltios. Al estudiar el efecto de los motores principales en la selección de 2400 vs 4160 voltios más detalladamente, se consideraron algunos elementos básicos de equipo y sistema.Estos se discuten a continuación. Se incluye un apartado para mostrar el efecto de otros tipos de motores y arrancadores de motor.En algunas áreas, 4800 voltios es el estándar voltaje primario. Los factores básicos que se presentan no se modifiquen sustancialmente si el voltaje es 4800 o 4160 voltios. Desde 4160 voltios es mucho más común que 4800 voltios, el primero se utilizará como base de comparación.Motores y arrancadores de Motor. Como motores de inducción de jaula de ardilla estándar son motores por lejos el más comúnmente usados, han sido con-sidered para hacer este estudio tan representativa como sea posible. Se trazan las curvas de la Fig. 10.15 para motores de 1800 rpm. Es tan importante seleccionar el motor, arrancadores con adecuada cortocircuito interrumpir la clasificación ya que es seleccionar interruptores de circuito alimentador con adecuada calificación de interrupción, así se consideran sólo arrancadores de motor moderna combinación.Sistema factores. Utilizar motores de 440 o 550 voltios en una planta en la que el voltaje primario o generación es superior a 600 voltios requiere una transformación a menos de 600 voltios para estos motores. Por lo tanto, al comparar motores de

440 voltios vs motores directamente en el voltage primario (es decir, 2400 o 4160 voltios), el precio instalado de una subestación descender debe incluirse con los motores de 440 voltios y control. Esta subestación está incluido en $8 por hp. Esa cifra se basa en el precio instalado una subestación de unidad que consta de un transformador y un interruptor secundario y suponiendo que, debido a la diversidad,

1 kva de capacidad del transformador cuidará de 12/3 caballos de fuerza de los motores conectados. Ya que los circuitos para motores de 440 voltios requieren grandes conductores de circuitos motores 2300 o 4000 voltios, $1 por hp fue incluido en la curva A, Fig. 10.15, para cubrir esto. El diagrama de la línea de uno de los elementos del circuito para motores de 440 o 550 voltios de funcionamiento de los sistemas primarios de 2400 o 4160 voltios se muestra en la Fig. 10,16. El costo de los motores de baja tensión, control y el Step-Down subestación de unidad se traza en función de la clasificación de caballos de fuerza motor en curva A, Fig. 10.15.  Motores directamente en voltaje primario. Lo aproximado de precios de motores de alta tensión y control sólo se trazan en Fig. 10,15 en curvas B y C. Al seleccionar el voltaje primario de la red de distribución eléctrica, es necesario considerar más que los precios de los motores y el control que operan en el voltaje primario, i, e., 2400 como 4160 voltios.El costo del sistema primario debe considerarse así como motores y control. En el costo del sistema primario de factoring se supone que si se utilizan motores de 2300 voltios la voluntad de poder que distribuyó en 2400 voltios y si son motores de 4000 voltios utilizan el poder se distribuirán en 4160 volts. En plantas industriales con una demanda total de unos mil kva, el sistema de alimentación de priary (es decir, la planta generadora o subestación reductor principal del sistema de la utilidad) y el tablero principal y el cable cuestan cerca de $4 más por kva para 2400 voltios voltaje primario que para voltaje primario 4160 voltios. Este costo se incrementará a cerca de $8 o $10 por kva para sistemas unos 10, 000kva y más grande. Por lo tanto, si un sistema 2400 voltios es escogido arbitrariamente en lugar de un sistema de 4160 voltios, el extra coste del sistema de distribución de toda 2400 voltios más el costo de 2300 voltios motores y control debe compararse con el costo de 4000 voltios motores y control para los motores que operan a voltaje primario. Este poder de comparación hizo consultando curvas C y Din Fig. 10.15, que demuestran que los motores de 2300 voltios y control más el suplemento costo del sistema de alimentación de 2400 voltios es más caro que 4000 voltios motores y control. Para el caso general entonces, curvas C y D y no curvas B y C debe utilizar al seleccionar el voltaje de sistema de primarias para plantas que conecta una porción considerable del total carga consiste en motores más grandes que cerca de 200 hp.

Total extra costo del sistema entero de 2400 voltios de energía en comparación con un sistema de alimentación de 4160 voltios se ha incluido en $8 por hp del motor de alto voltaje, es decir, $8 por hp ha sido añadido a la curva B para obtener la curva D, esta cifra ($8) se obtiene mediante suponiendo que completa 2400 voltios Energía sistemas costo $4 más por kva que los sistemas de alimentación 4160 voltios y que es necesaria una kva igual capacidad del sistema eléctrico para servicio de motores funcionamiento al voltaje primario y atender toda otra carga que es operado a 600 voltios o menos. Si estos motores requieren solamente una mitad la capacidad del sistema para el suministro, eso significa que se requiere potencia de motor de alto voltaje, 2 kva de capacidad de 2400 voltios sistema más costosa (en $4 por kva extra). Es el equivalente de $8 por hp del motor de alto voltaje. La gama actual de extra costo del sistema 2400 voltios es de aproximadamente $2,50 por kva a 5000 kva planta carga unos $7,25 por kva a 15.000-kvaplant carga.Los costes del sistema se dan en dólares por kva pero se agregan en Fig. 10,15 dólares por caballos de fuerza. Esto se hace sobre la base de que las calificaciones kva y potencia de motores de alta tensión se consideran iguales.Nominal de 480 o 600 voltios sistemas más económicos para los motores de 200 caballos de fuerza o menos. Por refiriéndose a las curvas de la Fig. 10.15, él puede ver que por debajo de unos 175 hp 440-voltios motores permiten la menor inversión en el equipo electric independientemente de la tensión primaria del sistema. Así, generally hablando, clasificación de todos los motores de 200 caballos de fuerza o menos debe operó en tems sysnominales 600 voltios o menos, sin tener en cuenta el voltaje primario seleccionado.Por lo tanto, no hay justification económica para siempre seleccionar arbitrariamente 2400 voltios como el voltaje primario en cuanto se refiere a cualquier consideración de motores de 200 caballos de fuerza y below.Examen de cerca de los precios detallados que mostrará a 200 hp el costo de los motores de 440 voltios y arrancadores y descender subestaciones, Fig. 10,16, equivale al costo de 2300 voltios motores y arrancadores, Fig. 10.17. Esta es la razón para colocar la división arbitraria en 200 hp en lugar de 175 hp como señala la curva. Estas curvas represent precios aproximados y no seguir variaciones detalladas.

4160 voltios sistemas primarios suelen dan mayor economía total. Suponiendo que habrá una transformación de 2400 o 4160 voltios para suministrar motores clasificados 200 o 250 caballos de fuerza y menos, respectivamente (ver tabla 10.3), la elección entre estos dos voltajes primarios se basa en los costos del sistema de primaria y el costo de 4000 voltios motores y control para los motores clasificada por encima de 250 caballos de fuerza, Fig. 10,18. Como se señaló anteriormente y como se muestra en las curvas D y C , Fig. 10.15, la selección de un sistema de 4160 voltios y 4000 voltios motores y control (para los motores clasificación 250 hp y superiores) permite una instalación total menos costoso que la selección de un sistema de 2400 voltios y 2300 voltios motores y control. En

áreas donde los motores más grandes (es decir, aquellos por encima de 200 a 250 hp) constituye más de 50 a 60 por ciento de la carga total, 2400 voltios puede ser menos caro siempre que el total de la carga de la planta no es más que unos mil kva o distancias no son demasiado grandes.

En general, puede obtenerse una igualmente satisfactorio pero un sistema de alimentación de bajo costo seleccionando 4160 voltios la tensión primaria en lugar de 2400 voltios. 

Tabla 10.3 selección de caballos de fuerza Motor calificaciones como función del voltaje Sistema de Motor Rango de voltaje del

motorcalificaciones de caballos de fuerza de tensión nominal

480 440 Menor a 250 hp2400 2300 200 hp para arriba4160 4000 250 hp para arriba

 Donde 2400 voltios Es particularmente aplicable.En las plantas que sirven de 2400 voltios directamente desde el sistema de la utilidad, entonces, por supuesto, sería más económico usar 2400 voltios directamente y poner todos los motores clasificada 200 hp y más directamente en los alimentadores primarios. Sin embargo, en estos casos, casi todos los motores calificación para menos de 200 caballos de fuerza deben ser operado en un sistema de 480 o 600 voltios, del sistema primario de 2400 voltios. En algunos casos existen sistemas de 2400 voltios en plantas industriales, y a veces resulta más económico para extender estos 2400 voltios en lugar de cambiar a 4160 voltios. Sin embargo, puede ser más conveniente ampliar el sistema en algunos sncb voltaje superior como 13.800 voltios en lugar de extender el sistema a 2400 voltios.Donde el voltaje primario es superior a 5000 voltios, 2400 voltios es aplicable a cargas concentradas que suministrar motores clasificados 200 hp y superiores. En nominal de estos casos es preferible a dimitir de la tensión más alta a 2400 voltios en lugar de 4160 voltios, si la capacidad por el autobús de 2400 voltios se limita a menos de 7500 kva y casi toda esta carga se utiliza en este hus directamente por motores por encima de 200 hp. Para cargas individuales más de 7500 kva por bus con motores por encima de 250 caballos de fuerza, a menudo es necesario ir a 4160 voltios para permitir que el tablero de fuerza manejar las corrientes de estos grandes sistemas. Uso anormal donde 2400 voltios sería más económicas es una estación de bombeo, Fig. 10,19, en que el control puede ser del tipo combinación fundida para dar protección contra cortocircuitos rápido o de la elevación vertical de alimentación interruptor tipo donde la elevación vertical característica es deseable y donde la frecuencia de arranque no es demasiado grande. Si se sigue

esta preferencia, será necesario hacer una transformación de estos motores grandes. El costo de la transformación es sustancialmente el mismo si se hace a 2400 volts o voltios 4160. Así el costo del sistema de energía no es un factor importante como toda la carga se concentra en un solo lugar. Los motores de 2300 voltios y sus entrantes son menos costosos que sus arrancadores y motores 4000 voltios. Esto se puede ver comparando las curvas B, C , Fig. 10.15.

Efecto de diversos tipos of motores y Control. Mediante el uso de arrancadores de motor 2300 voltios clasificado 50.000 kva interrupción de calificación, puede obtenerse alguna reducción en el costo total de la instalación de 2400 voltios en comparación con la baja tensión de la instalación para motores por debajo de 200 caballos de fuerza. Esto simplemente reduce los puntos de cruce de curvas A y B, Fig. 10.15, a cerca de 150 hp.Aunque llanos arrancadores de motor (cuyo uso no es generalmente recom-mended) sin incorporado del cortocircuito protección se consideran para ambos el 2300 - y 440 voltios motores, habrá pocos cambios en la relationship de curvas un árido B. Estas variables, junto con el efecto de los requisitos de prueba de explosión, tienen poca relación con los factores básicos que presentamos. Como cuestión de hecho, más variables como induction especial motores o arrancadores especiales tenderá a hacer curva B cruz curva A en una mayor potencia que valorar que se muestra en la Fig. 10.15. Aunque Fig. 10.15 se traza utilizando motores de 1800 rpm como base, otras velocidades de motores en el rango de 600 a 3600 rpm tienen poco efecto sobre la relación general de las curvas.Motores síncronos. Allí es menos precio diferencial entre baja tensión (600 voltios o menos) y motores síncronos de 2300 voltios y control que allí entre los motores de inducción y control para estas tensiones. Esta diferencia tiende a hacer la curva B cruz curva A en acerca de 150hp en lugar de 175 bp como se muestra para los motores de inducción, Fig. 10.15.Motores de más de 200 Hp funcionando a 600 voltios y a continuación. En muchas plantas industriales la gran mayoría de los motores se clasifican a menos de 200 caballos de fuerza y por lo tanto son operados de sistemas de distribución de 480 o 600 voltios. En estas plantas puede ser uno o dos motores que son considerablemente más grandes que 200 caballos de fuerza. En general, es más económico operar los motores más grandes directamente desde el sistema de 480 o 600 voltios que es proporcionar otro transformador para dimitir a 2400 o 4160 voltios donde el voltaje primario es superior a 5000 voltios.O Resumenf ventajas of 4160-vs sistemas de 2400 voltios. En general, es más económico de operar todos los motores nominal de 200 a 250 caballos de fuerza y tensión menos en sistemas clasificados 600 voltios o menos, independientemente de la primaria (ver tabla 10.3).Donde puede hacer una selección de voltaje primario, es, en la mayoría de los casos, más económico para seleccionar 4160 voltios en lugar de 2400 voltios, incluso donde el porcentaje de motores por encima de 200 a 250 hp es tan alta como 50 a 60 por ciento de la carga total de la planta.

El sistema de 4160 voltios ofrece otras ventajas que pueden ser muy importantes. Cortocircuito condiciones no alcance una emergencia etapa tan fácilmente en sistemas 4160 voltios como lo hacen en sistemas de 2400 voltios porque 4160 voltios mayor calificación interrumpir tablero está disponible. Por lo tanto, cuando reactores y conexiones especiales para reducir el cortocircuito corrientes pueden ser necesarias en 2400 voltios, pueden ser omitidos en 4160 volts. En general, menos alimentador principal posiciones y menos cable son necesarios para el sistema de distribución de 4160 voltios frente a uno con 2400 voltios. Esto reduce el espacio necesario para el tablero de la vivienda y reduce el espacio necesario para el conducto para el cable principal.Desde el punto de vista de seguridad, generalmente se concluye que hay substancialmente ninguna diferencia entre el sistema delta de 2400 voltios utilizados, que normalmente no se basa, y el sistema de 4160 voltios con el neutro conectado a tierra según moderno recomendada practicar (ver cap. 6).Para cargas puntos donde muchos motores por encima de unos 200 a 250 hp cada uno se concentran juntos, como en una estación de bombeo, y donde la carga por el autobús es menos de cerca de 5000 kva, 2400 voltios pueden ser más económico que 4160 voltios. Sin embargo, donde las horsepowers de estos motores son más grandes (alrededor de 250 hp y más) y la carga por el autobús es superior a unos 6000 a 7500 kva, entonces 4160 voltios puede ser más económicos para la carga de motor punto concentrated a 2400 voltios.SELECCIÓN ENTRE 6900 Y 13.800 VOLTIOSEn algunas industrias, como fábricas de acero y grandes instalaciones de prueba, gran parte del poder puede usarse por los grandes motores, Fig. 10.20. Por lo tanto, debe considerarse el costo del motor así como el costo del sistema para obtener un verdadero sistema de over-all costo imagen al elegir el molino o el voltaje primario de la estación de prueba.En general, dos niveles de voltaje son adecuados para estos motores grandes, es decir, 6600 voltios (sistemas de 6900 voltios) o 11.0 a 13,2 kv (11,5 a sistemas de 13,8 kv). En la siguiente sólo 13,2 kv motores o sistemas de 13,8 kv se referirán a, pero se entiende que estos dos voltajes representan la banda de 11.0 a 13.2 kv para los motores y de 11,5 a 13.8 kv para el sistema.Puesto que los motores grandes pueden operar en cualquiera de los anteriores niveles de tensión, es decir, 6,9 o a 13.8 kv, es a menudo sentía que 6,9 kv ofrece el sistema más barato debido a dos razones:1. Los motores grandes cuestan $1,50 a S2.00 por hp menos en 6,6 kv que en 13.2 kv.2. Desde un punto de vista eléctrico más satisfactorios diseños de motores más pequeños (menos de 2000 caballos de fuerza) se pueden hacer en 6,6 kv que en 13.2 kv.

El problema de diseños satisfactorios de motores más pequeños (unos 2000 hp) pierde su significado cuando vieron la imagen de la tensión de utilización de over-all críticamente. Mientras está fuera del alcance de este libro para analizar críticamente la imagen de la tensión de utilización, otros estudios han demostrado que un voltaje intermedio en la gama de 5 kv es deseable para los motores de

tamaño mediano demasiado grandes para el sistema de la clase de 600 voltios y demasiado pequeño para el 13,8 kv clase sistemas donde 13,8 kv es el voltaje de distribución principal. Cuando se adopta este voltaje intermedio, la alineación de motor caballos de fuerza vs tensión como se muestra en la tabla 10.4 e ilustrado en forma de diagrama de oneline en figs. 10,21 y 10,22.

Básicamente, el voltaje intermedio es esencial para cuidar los motores económica y técnicamente en el rango de 200 - 2000 caballos de fuerza. A pesar de que este voltaje intermedio no se ha utilizado en muchos sistemas de 6,9 kv, es esencial en el sistema de 13,8 kv. Esto no representa una sanción económica en el sistema de 13,8 kv vs el sistema de 6,9 kv. La tensión intermedia es deseable desde un punto de vista económico como desde un punto de vista del diseño del motor en el sistema de 6,9 kv para cubrir la aplicación de motores en la gama de cerca de 200 a 1000 o 2000 caballos de fuerza. En los caballos de fuerza más pequeña calificaciones, bajo unos 1000 hp, un motor de 6,6 kv y los costos de arranque como murh como o arrancadores de motor más de 6,9 kv 2.4 transformercapacity áridas 2.3-kvmotorsand. En los sistemas de 6,9 kv o 13,8 kv este voltaje intermedio proporciona una mayor flexibilidad de diseño del sistema y motores más conveniente desde un punto de vista de la tensión nominal se puede utilizar sobre toda la gama de horsepowers empleados en un molino. Por ejemplo, los motores que son demasiado grandes para sistemas de 600 voltios y demasiado pequeño de un standpoint de diseño satisfactorio para sistemas 6,9 kv o 13,8 kv pueden colocarse en el sistema intermedio de 2,4 kv o 4,16 kv. La aplicación de motores como función del voltaje ampliamente se ilustra en los diagramas unifilares en figs. 10,21 y 10,22 para sistemas de 13,8 kv. Estos diagramas unifilares también se aplican a sistemas de 6,9 kv.

Con la tensión intermedia en el cuadro de tensión del motor total, resulta que en cuanto se refiere a voltaje equipo para la utilización la pena económica sólo significativa del sistema contra el sistema de 6,9 kv de 13,8 kv es 1.50 a $2.00 por mayor costo inicial de hp de los motores más grandes por encima de sobre 2000 caballos de fuerza.13,8 kv vs sistemas de distribución de energía de 6,9 kv. El siguiente punto importante de consideración en 13,8 kv vs sistemas de 6,9 kv es ver si hay suficiente ahorro en el sistema de 13,8 kv comparado con el sistema de 6,9 kv para pagar el extra coste de los motores más grandes, más costosos de 13,2 kv. Como un principio fundamental de la selección de voltaje del sistema eléctrico, es generalmente cierto que cuanto mayor sea la tensión en una clase dada, como 13.8kv vs 6,9 kv en la clase de 15 kv, menor será el coste de sistema. Esto correrá hacia fuera en la discusión siguiente. En primer lugar, una comparación general de los componentes del sistema básico de la red, es decir, transformadores, interruptores, subestaciones de unidad, cable y hus debe ser ronsidered. Estos

costos comparativos fueron descritos anteriormente y se resumen en la Fig. 10.23. Un examen de esta cifra indica que uno no esperaría una amplia diferencia en costo por kva de 13,8 kv y 6,9 kv sistemas porque hay muchos artículos que son sustancialmente los mismos independientemente del voltaje del sistema y los elementos que son más caros a un voltaje que el otro voltaje más o menos balancearse mutuamente. Hay, sin embargo, factores además a las que se muestran en Fig. 10.23 que hacen los grandes sistemas de 6,9 kv cada vez más caros que los sistemas de 13,8 kv. Estos factores serán estudiados por el primeros considerando sistemas pequeños entonces sistemas de tamaño mediano y entonces muy grande.

Pequeños sistemas. Diagrama de una línea de A que muestra los elementos típicos de un pequeño sistema, por ejemplo, de nacional 20.000 kva o menos está delineada en Fig. 10.23. En estos sistemas existe poca, o ninguna, sanción económica de 6,9 kv vs 13.8kv. En sistemas de este tamaño, cortocircuito deberes son generalmente menos de 500 mva, que permite la aplicación de la moderna distribución metal-clad con interruptores de circuito de aire-tipo desprendible. En este tipo de metal-clad, interrumpiendo las calificaciones son las mismas para ambas 6.9 13.8kv áridas y hay sólo un muy pequeño costo adicional para el comparrd de aparamenta de 6,9 kv con celdas de 13,8 kv. En general, en estos sistemas más pequeños interruptores de circuito de potencia continua de 1200 amp son adecuados porque, como regla general, más pequeños circuitos de alimentación van con plantas más pequeñas. En circuitos de cable, por ejemplo, hay más cobre pero menos aislamiento requerido para 6,9 kv circuitos que para circuitos de 13,8 kv. El equilibrio entre estas dos representa un precio diferencial a favor del cable de 13,8 kv. En las plantas más pequeñas al menor costo de subestaciones de 6900-480 voltios y el menor costo de todo motor de 6,6 kv más a menudo compensa el mayor costo de 6,9 kv switchgear y 6,9 kv cable por lo que hay sería poco diferencia de costo entre dos voltajes. Si se utiliza una parte apreciable de la energía en estos sistemas más pequeños en motores grandes, entonces puede un ahorro en 6,9 kv, dependiendo de los tamaños árido alimentador circuito longitudes.Sin embargo, puesto que todos los sistemas de crecen, es mejor elegir 13,8 kv en lugar de 6,9 kv para sistemas más pequeños para permitir más fácil, más barato expansión futura. Por lo tanto, las tensiones del sistema para molinos de pequeño tamaño sería como se describe en la tabla 10.5, utilizando 13.8kv como la planta, voltaje primario.Opción de 13,8 kv vs 6.9 kv en sistemas más grandes.Cuanto mayor sea el sistema se convierte, los factores más hay que incrementar el costo de un sistema de 6,9 kv más rápido que un sistema de 13,8 kv. El primero, el factor es que los interruptores automáticos de potencia amplificador de 1200 y 2000 amp estándar llevará dos veces ḿas kva a 13.8kv al 6,9 kv. Circuitos más grandes que unos 14.000 kva a 6,9 kv requieren un interruptor de circuito de 2000 amperios mientras que circuitos tan grandes como kva 28.000 llevaba en un circuito de 1200 amp hreaker en 13,8 kv. Este factor solo no aporta mucho al costo del sistema, pero sin

embargo es un paso en la dirección para el aumento del costo de los sistemas de 6,9 kv. Por ejemplo, si una unidad fuente calificó 18.000 kva, haría falta un interruptor de circuito de 2000 amperios en 6,9 kv y sólo un interruptor de circuito de 1200 amperios a 13.8kv. Esto añadiría nacional 20 centavos por kva para el costo del sistema de 6,9 kv. En pequeños sistemas allí él sería tal vez sólo uno o dos circuitos de 2000 amp en 6,9 kv, choza en sistemas de mayor tamaño puede que un número cada vez mayor de 2000 amp interruptores necesarios en 6,9 kv donde haría disyuntores de 1200 amp en 13,8 kv.Una ilustración de uno de estos sistemas se muestra en la Fig. 10,24. Todos los disyuntores marcados A ser clasificados 2000 amp en 6,9 kv y otros 1200 amp. Todos los hreakers de circuito ser clasificados 1200 amp en 13,8 kv.El equipo auxiliar, como sincronización de autobuses, reactores, etc., de la necesidad sería de mayor amperaje en el voltaje más bajo. Sobre la base de los circuitos y calificaciones se muestra en la Fig. 10,24, el sistema de 6,9 kv costes cerca de $1 por más que el sistema de 13,8 kv para distribución y sincronización de reactores de autobús kva. Extra costo de estos artículos en 6,9 kv casi compensa el motor extra costo y costes extra descender de subestación en 13,8 kv; y como sistemas llegan a ser más grandes, los costos de cable o circuito suben rápidamente en 6,9 kv. En estos grandes circuitos de varios mil kva, se requiere más de un conductor por fase, y dichos circuitos cuestan cerca de dos tercios más por kva por 1000 pies a 6,9 kv que en 13,8 kv. Para circuitos de cable de armadura enclavijado este diferencial funciona hasta sobre 65 centavos kva por 1000 pies. Este artículo es otro factor para la fabricación de grandes sistemas de G.9-kv desproporcionadamente más caros que los grandes sistemas de 13,8 kv. Para una longitud media de circuito de cable de 2500 ft en Fig. 10,24, el costo de cable adicional agregaría sobre otro $1,25 por kva para el sistema rost en 6,9 kv. El ahorro de $1.00 por kva en tablero de potencia y synchrouizing reactores hus plus extra $1,25 por kva guardan en circuitos de cable en 13,8 kv más pagar el extra coste de la subestación de unidad del centro de carga de 13,8 kv y 13,2 kv motores en plantas de tamaño mediano hasta sobre

13.801 kva demanda. Allí él sería un ahorro adicional en los circuitos de distribución y cable de 13,8 kv en la zona de molino.Mayor deberes momentáneos afectan sistemas de 6,9 kv. Puesto que las corrientes momentáneas son generalmente el factor más limitante en la aplicación de interruptores de potencia en sistemas de energía, el uso del tipo de molino de acero13.801 Aparamenta metal-clad de amp 500-mva momentáneo de 13,8 kv permite a los sistemas un poco más grandes a construirse sin sincronización de autobuses que los interruptores de 70.000-amp 7,2 kv 500-mva en sistemas de 6,9 kv. El amperaje máximo interrumpiendo la calificación del disyuntor de circuito de 7,2 kv 500 mva es 44.000 amp, árido la máxima clasificación momentánea es 70.000 amp o cerca

13.801 - veces los máximos calificación interrumpir amperios. Esta relación sólo es suficiente para cuidar el componente d-c en sistemas de 6,9 kv. El amperaje máximo interrumpir la calificación del disyuntor de circuito del molino de acero magne-explosión de 13,8 kv 500-mva es 25.000 amp, la choza de su momentáneo clasificación es 60.000 amp o 2.4 veces la máxima calificación de interrupción. En este circuito, como en el disyuntor de 7,2 kv, sólo 1,6 veces la máxima calificación de interrupción es necesaria para cuidar d c componente. Por lo tanto, la diferencia entre13.801 - y 2.4 está disponible para cuidar el motor contribución. En sistemas en los que los deberes del cortocircuito debajo las calificaciones momentáneas asociadas con interruptores de circuito de magne-explosión de 500 mva, no hay difference significativa en el arreglo del circuito o número de componentes de circuitos necesarios para cuidar del cortocircuito actual sea la tensión del sistema 6,9 o a 13.8 kv. Hay un factor a favor del sistema de 13,8 kv debido a la mayor clasificación momentánea de los interruptores de 13,8 kv.Donde los sistemas de molino llega a ser tan grandes que el cortocircuito aumento de deberes por encima de la nominal momentánea de los interruptores de metal-clad magne-blast 500 mva, sincronización arreglos de autobús son requeridos. Mientras que éstos son viables y de uso frecuente para mantener cortos circuitos dentro de sabuesos, sincronización arreglos de autobús tienen ciertas limitaciones. Entre estas limitaciones son que cualquier transferencia de kilovatios a través de los reactores representa una pequeña pérdida de PR , y es difícil transferir grandes cantidades de kvar entre secciones de autobús sin crear amplias diferencias en la tensión entre las secciones de autobús. Cuando una unidad de la fuente está fuera de servicio, todos los aparejos de que sección del autobús debe pasar por un reactor con la caída de tensión de operadora. La sincronización autobús arreglar-ment impone diseño de circuito y también de restricciones operativas. Por ejemplo, alimentadores de secciones de autobús no paralelo porque esto cortocircuito en los reactores de autobús sincronización, Fig. 10,24 y aumentar las funciones del sistema del cortocircuito. También hay límites definidos en la relación entre el tamaño de la unidad de la fuente y la interrupción de interruptores que pueden utilizarse en sincronización de arreglos de autobús. Por ejemplo, al usar el tablero 500 mva, la mayor unidad de la fuente por sección del autobús se limita a unos 25.000 kva. Esto es a menudo demasiado severo un límite para sistemas más grandes. Sincronización arreglos de autobús son expedientes que resolver muchos sistemas cortocircuito problemas, conviene, sin embargo, en los molinos más grandes para operar con tantas unidades como sea posible en un autobús para permitir mayor libertad de diseño y operación del sistema. Cuando se ponen en funcionamiento más unidades de la fuente en un autobús, requiere mayor distribución de tipo de estación de capacidad de interrupción. Este dispositivo de distribución de tipo de estación está disponible con interruptores de circuito para interrumpir tareas tan altos como 2500 mva en 13,8 kv. Estos interruptores pueden utilizarse hasta casi su calificación de

interrupción completa en sistemas de 13,8 kv. Sin embargo, se pueden utilizan para sólo una parte de su mva interrumpir la calificación en los sistemas de 6,9 kv debido a limitaciones de calificación interrupción momentáneas y máximas. Esto se puede ver consultando la tabla 10.6.

Estos interruptores más grandes en 6,9 kv. Esto puede ser observado desde la tabla 10.7, que demuestra que esta mayor distribución costos casi dos veces tanto por mva de interrumpir el servicio en 6,9 kv que no en 13,8 kv.Resumen del sistema de costo diferencias. Para combinar los factores que se han discutido en la anterior figura 10.25 ha sido elegido para ilustrar los componentes del sistema utilizados para determinar la diferencia de coste del sistema. Mientras que esto no puede representar cualquier planta en particular, podría ser típico de un sistema de molino de acero del orden de 100.000 kva de capacidad. Tabla 10.8 da las clasificaciones detalladas de los interruptores y circuitos. Éstos tienen la misma fuente y la misma carga, la diferencia es solamente el voltaje. Para el sistema de alimentación todo a pero sin incluir el reductor subestaciones y equipo para la utilización, la diferencia a favor del sistema de 13,8 kv es $12 por kva. De esta necesidad resta el costo de las subestaciones de 13,8 kv reductor extra y grandes motores de 13,2 kv. Se trata de unos $1,50 por sistema kva, dejando $10,50 por kva de rapacidad total del sistema como un ahorro del sistema de 13,8 kv. Diseños de sistemas diferentes pueden variar el costo relativo de estos sistemas $1,00 a $2,50 por kva. Por ejemplo, puede ser el costo del sistema de 6,9 kv reducirá un poco por el uso de un 1590-mva interruptor de circuito en todos sino la posición de generador de 50 mva. Esto, sin embargo, requeriría el uso de sincronización de autobuses y la complicación añadida en diseño de sistemas y problemas asociados con el arreglo de autobús sincronizar operativos.

Este ejemplo mostrará que molinos con cargas de más de 30.000 a 40.000 kva de los sistemas de 6,9 kv son considerablemente más caro y más complicado que los sistemas de 13,8 kv.Donde 6,9 Kv es particularmente aplicable.Los sistemas de 6,9 kv son particularmente aplicables en ciertos grandes sistemas provistos de un voltaje primario por encima de 15 kv y en algunas estaciones pruebas.En los grandes molinos, como molinos de acero, donde la tensión de transmisión básica es ahove 15 kv, 6,9 kv puede utilizarse como el voltaje de utilización en el centro de eachload, como en un molino de tira caliente o un molino de tira de frío, etc.. En este caso las ventajas de 13,8 kv puede no se tan grande económicamente porque no es la longitud de transmisión para hacer el ahorro en el sistema de distribución para compensar el aumento del costo de los motores de clasificación 13,2 kv en comparación con los clasificada 6,6 kv. Las tensiones sugeridas para molinos de este tipo se describen en la tabla 10.9.

Otra área de aplicación de 6,9 kv es en instalaciones de prueba muy grandes donde los tipos de motores seleccionados son tales que habría una sanción económica e ingeniería extrema para la selección de motores de 13,2 kv en lugar de motores de 6,6 kv. En estos casos las cargas suelen ser altamente concentradas y hay muy poca distribución, y por lo tanto no es demasiado grande un ahorro en el propio sistema en 13,8 kv en comparación con 6,9 kv. Sin embargo, incluso en algunos de estas grandes instalaciones la concentración de poder ha sido tan grande que ha sido necesario tomar la pena en los motores de 13,2 kv para utilizar el dispositivo de distribución disponible económicamente. Estos casos son especiales y deben ser estudiados por los ingenieros de compe-tent antes de que se toman las decisiones.USO DEL SISTEMA DE TENSIONES SUPERIORES A 15 KVEn muchas plantas grandes y molinos, voltajes de transmisión por encima de 15 kv se utilizan. Tales tensiones no generados directamente o utilizar directamente en motores; por lo tanto una transformación encima de voltaje del generador y hasta el voltaje adecuado para los motores se requiere. Esto agregará uno o dos pasos adicionales de transformación de energía no obligados con el sistema de 13,8 kv que se muestra en la Fig. 10.25 extra costo de $3 a $6 por sistema kva para la capacidad del transformador adicional necesaria debido a la tensión más alta. Este costo adicional transformador debe compensarse mediante ahorros en interruptores y circuitos para justificar el uso de voltajes de transmisión por encima de 13,8 kv. Esto, sin embargo, a menudo es justificable donde participan grandes distancias o cargas muy grandes o donde se adquiere de parte del poder de la utilidad de algún voltaje por encima de 13,8 kv.En general, hay cuatro clases de tensiones que se han utilizado para este servicio. Se trata de 23 kv, 34,5 kv, 46 kv y 69 kv. Estas tensiones pueden subdividirse en dos clases, es decir, 69 y 34.5 kv, para la discusión. La distribución de 34,5 kv para sistemas muy grandes permite el uso de tablero de fuerza interior metal-enclosed 34,5 kv estación-tipo compacto cubículo similar al mostrado en el capítulo 13. Esto ocupa menos espacio que las estructuras de conmutación al aire libre de tipo abierto y, puesto que es todo el metal incluido, se eliminan los problemas asociados con la limpieza de los aisladores expuestos muchos que se encuentran en las estaciones al aire libre normalmente empleadas en esta tensión.Espacio donde localizar las subestaciones no es ninguna limitación grave y el aislador de limpieza el problema no se considera un obstáculo, puede de sistemas más grandes, más simple construyó para menor costo en 69 kv que en 34.5 kv. Los sistemas de voltaje superiores requieren menos circuitos donde hay mayor transmisión de grandes cantidades de energía de un punto a otro. El criterio general para la selección entre 34.5 kv y 69 kv dependería en incluso aparamenta metal-enclosed interior estación-tipo cubículo un voltaje más alto debe ser utilizado. Si es así, entonces 34.5 kv sólidamente tierra Y es el límite superior porque esa es la tensión máxima que tal dispositivo de distribución ya está disponible. Hay, por supuesto, otro factorswhich entrará en la selección de la tensión en esta clase, como tensiones de alimentación de utilidad, tensión ya disponible en el molino, kva demanda, etc..Cuando mayores tensiones primarias como 69 o 34.5 kv se utilizan, el principio de centro de carga puede ser empleado para reducir el costo de estos sistemas. Este

principio implica principalmente teniendo poder en la mayor tensión a las zonas de carga y allí caminar hacia abajo hasta la tensión de utilización. En este caso las subestaciones descender suministro de centros de carga individuales para zonas de molinos deben tener una calificación máxima de unos 30.000 a 40.000 kva para el autobús de la utilización de 6,9 o 13,8 kv y un grado de máxima kva por solo transformador trifásico de unos 15.000 hasta 20.000 kva cada una para limitar la obligación de corto circuito dentro de la capacidad del dispositivo de distribución metal-clad de 500 mva. Estas subestaciones se ubicará en las distintas áreas de molino. Para cargas mayores de 30.000 o 40.000 kva concentrado en un área, más que un suhstation puede necesitaba en esa zona de carga. 10,26 Figura es un diagrama esquemático de una línea de un sistema de centro de carga. Es bueno señalar que cuando las mayores tensiones primarias se utilizan los voltajes del sistema puede 6,9 o a 13.8 kv para distribución en zonas de molinos. Ver Cap. 13 para más información sobre sistemas de distribución primaria.