COORDPROTECCION (2).pdf - INSTITUTO POLIT\u00c9CNICO NACIONAL ESCUELA SUPERIOR DE INGENIER\u00cdA MEC\u00c1NICA Y EL\u00c9CTRICA DEPARTAMENTO DE INGENIER\u00cdA EL\u00c9CTRICA

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONALESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICADEPARTAMENTO DE INGENIERÍA ELÉCTRICACOORDINACIÓN DE PROTECCIONES PARA UNSISTEMA ELÉCTRICO INDUSTRIALT E S I SQUE PARA OBTENER EL TÍTULO DEINGENIERO ELECTRICISTAP R E S E N T A NROMÁN GALVÁN HERNÁNDEZFRANCISCO JAVIER ROSAS REYESJORGE SANTANA GARCÍAASESORES:Dr. DAVID SEBASTIÁN BALTAZARM. en C. RENÉ TOLENTINO ESLAVAMÉXICO, D.F.DICIEMBRE 2009
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AGRADECIMIENTOS
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ÍNDICERESUMEN........................................................................................................................iINTRODUCCIÓN..............................................................................................................iiOBJETIVO.......................................................................................................................ivRELACIÓN DE FIGURAS...............................................................................................vRELACIÓN DE TABLAS.................................................................................................ixCAPÍTULO I PROTECCIONES PARA UN SISTEMA ELÉCTRICO1.1Generalidades de los fusibles..........................................................................11.1.1Clasificación de los fusible...................................................................31.1.2Curvas características de los fusible...................................................111.2Relevadores de protección............................................................................161.3Interruptores termomagnéticos y electromagnéticos.....................................25CAPÍTULO II CÁLCULO DE CORTOCIRCUITO2.1Clasificación de las fallas eléctricas industriales...........................................292.2Fuentes y comportamiento transitorio de las corrientes de cortocircuito......352.2.1Fuentes que contribuyen a la falla......................................................352.2.2Reactancia de las máquinas rotatorias...............................................382.3Criterios de aplicación en la selección de protecciones.................................402.3.1Características de los dispositivos de protección................................412.3.2Esquemas de protección.....................................................................432.4Métododevaloresenporunidadparaelcálculodecorrientesdecortocircuito...................................................................................................442.4.1Cambio de base para los valores en por unidad.................................452.4.2Cálculos de las corrientes de falla trifásicas del sistema....................502.4.3Cálculos de las corrientes de falla monofásicas del sistema..............58CAPÍTULO III SELECCIÓN DE PROTECCIÓN PARA EQUIPOS ELÉCTRICOS3.1Transformadores...........................................................................................623.1.1Curva ANSI. (American National Standard Institute)...........................62
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3.1.2Limites NEC (National Electric Code)................................................653.1.3Selección de protección de los Transformadores...............................663.2Motores eléctricos..........................................................................................873.2.1Protección de motores........................................................................883.2.2Curvas de arranque............................................................................903.2.3Selección de protección en los motores eléctricos..............................923.3Conductores eléctricos................................................................................1073.3.1Protección de conductores eléctricos................................................1073.3.2Curvas de daño de conductores eléctricos.......................................1083.3.3Selección de protecciones de los cables..........................................114CAPÍTULO IV COORDINACIÓN DE PROTECCIONES4.1Coordinación de protecciones en un sistema eléctrico industrial.................1164.1.1Coordinación fusible ­ relevador........................................................1184.1.2Coordinación relevadorfusible.......................................................1244.1.3Coordinación fusiblefusible...........................................................1254.1.4Coordinación fusible­interruptor........................................................1274.1.5Coordinación relevador ­ relevador...................................................1284.2Coordinación de protecciones para la protección de equipos eléctricos.....1284.3Simulación software Digsilent Power Factory versión 13.1.........................1444.4Comparación de resultados.........................................................................147CONCLUSIONES........................................................................................................157REFERENCIAS...........................................................................................................158ANEXO A Curvas tiempo­corriente de dispositivos de protección......................160ANEXO B Selección de protecciones......................................................................168ANEXO C Coordinación de protecciones por graficación.....................................187ANEXO D Coordinación de protecciones con Digsilent Power Factory...............199
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iRESUMENEn el presente trabajo se analizó la coordinación de protecciones para un sistemaeléctrico industrial, donde se requirieron diferentes tipos de dispositivos de protecciónpara la detección y mitigación de las condiciones de falla, en el cual los dispositivos de
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