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Ejemplo de clculo malla de
tierra segn IEEE 80/2000
Subestaciones en MT
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Estacin 115/13 kVCALCULO DE LA MALLA SUPONIENDO FALTA 1FT
DENTRO DE LA ESTACION
Transformador 115/13.8kV Dyn
Zd = 4 + 10j (115kV)
Zo = 10 + 40j (115kV) ZTR (13kV) = 0.034 + 1.014 j
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Hiptesis tf = 0.5 segs.
Sf = 0.6 = 400 .m
s = 2500 .m hs = 10 cm
h = 50 cm
A = 70 x 70 m Ta = 40C
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Paso 1: Datos de campo = 400 .m
A = 70 x 70 m
En un caso genrico hallar la resistividad apartir del mtodo de
Wenner.
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Paso 2: Dimensionado del
conductor de la malla
Utilizando la expresin:
Se toma I = 6814A
A > 33.4 mm2
.Se elige A = 50 mm2 .
Se toma Tm = 700C
(Consultar constantes en el terico)
+
+
=
ao
mo
rrcmm TK
TKLn
t
TCAPAI
4102
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Paso 3: Tensiones de paso y
contacto admisibles
( )
4000.09 1 0.09 1
2500, 1 1 0.74
2 0.09 2 0.10 0.09
S
S S S
S
C hh
= =+ +
Calculo del factor de reduccin
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PASO 5: Clculo de la resistencia
Para la malla propuesta
= 400 .m
h = 0.50 m
A = 70 m x 70 m
L= 1540 m
=
+
++= 78.220
1
11
20
11
Ah
ALR G
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PASO 6: Mxima corriente por la
malla Nivel 13kV: Icc1FT = 6814 A
Nivel 110kV: Icc1FT = 3180 A
En este caso se toma como corriente de diseo
3180 A dado que por hiptesis, la falla seproduce dentro de la
estacin
1 1 0.6 3180 1908G F F F F I D C S I A= = =
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PASO 7: Clculo del GPR
Se deben calcular los gradientes de potencialen la malla.
VEVIRGPR ADMTOQUEGG 8385304190878.2 _ =>>===
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Pasos 8 9 10: Clculo de gradientes de
potencial en caso de defecto
Se debe verificar que los mximos
gradientes de potencial de paso ycontacto, son menores que las
mximastensiones de paso y contacto admisibles.
PASO
S
Giss
TOQUE
M
Gimm
EL
IKKE
EL
IKKE
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Paso 9: Tensin de toque
VL
IKK
EM
Gim
m 10021540
1908272.289.0400
=
=
=
89.0)12(
8
48
)2(
162
1 22
+
++=
nLn
K
K
d
h
Dd
hD
hd
DLnK
h
iim
225.1157.0)2(
1
02
=+===h
hKn
K hn
ii
272.2148.0644.0 =+= nKi
mallalarediseardebesepasoalvuelvo
VEVE ADMTOQUEm
,4
8381002 _ =>=
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Paso 4: Replanteo de la malla No se cumple criterio de
contacto
Medidas a tomar Reducir la corriente de falla a tierra por
algn
medio (en la mayora de los casos,inaplicable).
Reducir el gradiente de potencial,redimensionando la malla.
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Paso 4: Replanteo de la malla
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PASO 5: Clculo de la resistencia
Para la malla propuesta
= 400 .m
h = 0.50 m
A = 70 m x 70 m L= 1540 m + 20 x 7.5 m = 1690m
OBSERVACION: La resistencia no vara
=
+
++= 75.220
1
11
20
11
Ah
ALRG
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PASO 6: Mxima corriente por la
malla Nivel 13kV: Icc1FT = 6814 A
Nivel 110kV: Icc1FT = 3180 A
En este caso se toma como corriente de diseo
3180 A dado que por hiptesis, la falla seproduce dentro de la
estacin
1 1 0.6 3180 1908G F F F F I D C S I A= = =
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PASO 7: Clculo del GPR
VEVIRGPR ADMTOQUEGG 8385247190875.2 _ =>>===
No cambia la situacin respecto al caso anterior
VEVIRGPR ADMTOQUEGG 8385304190878.2 _ =>>===
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Paso 10: Tensin de paso
V
L
IKKE
S
Giss 549
25.785.0154075.0
1908272.2406.0400=
+
=
=
sadicionaleclculosrealizardebensenoaceptable
VEVE ADMPASOS
,
2687549 _ =
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Paso 12: Diseo en detalle Detallar chicotes de conexin a
equipos
Jabalinas adicionales para equipos Neutros de transformadores y
generadores.
Neutros de banco de condensadores yreactores.
Descargadores de sobretensin.
Estudio de potenciales de transferencia
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Observaciones del ejemplo El diseo es vlido suponiendo que no
existen
salidas de 13kV que alimenten consumidoresfuera del rea de
aterramiento de la estacin, esdecir, todos los defectos se producen
DENTRODE LA ESTACION ATERRADA. Esto es vlido
para plantas de generacin y consumidores.
En caso que la estacin fuera de la red pblica,
con salidas en 13kV, existiran retornos portierra, y debera
considerarse la corriente de6.8kA a efectos del diseo.
