Rendimiento de disyuntores (Breaker Duty)

Evaluación de los límites de corriente (intensidad)

El modelo de Rendimiento de disyuntores puede ser utilizado para una fácil evaluación de los márgenes de corriente (intensidad) de éstos. Cumple con la normas IEC y IEEE/ANSI para la evaluación de disyuntores de circuitos. Todos los datos de disyuntores de circuitos junto con la información de esquemas de reconectadores es almacenada en la base de datos CAPE. Se proporcionan informes detallados con la lista de márgenes para los disyuntores.

Selección de los cálculos por la norma IEEE/ANSI o por la IEC

El punto inicial para evaluar la capacidad de interrupción de un disyuntor es el cálculo de fallos. Este cálculo es realizado por un modelo de la red basado en un fasor, al igual que en Cortocircuito CAPE, y produce lo que es conocido como “corriente simétrica del primer ciclo”. Los estándares IEEE/ANSI e IEC utilizan métodos muy similares para calcular el modelo de red y determinar la corriente inicial de fallo. Hay algunas diferencias en la manera en que se manejan generadores, motores y transformadores, y CAPE toma en cuenta esas diferencias cuando construye el modelo de la red. También hay diferencias significativas entre estándares cuando se trata de determinar la corriente de interrupción real, es decir, la corriente que el disyuntor trata de interrumpir.

Al utilizar la planilla Inicio de la sesión (Session Setup) se debe escoger el estándar para los cálculos entre IEC o ANSI/IEEE

El método IEEE/ANSI está basado en el estándar C37.010.1999. Utiliza una relación especial X/R en el punto de fallo, definida por el estándar junto con el tiempo de operación y de apertura del disyuntor para determinar el llamado factor multiplicativo XR. Este factor se multiplica por la corriente simétrica inicial para conocer la corriente de interrupción real, que es entonces comparada con la capacidad de interrupción del disyuntor (después de cualquier reducción debido a reconexiones), para determinar el margen del disyuntor. CAPE puede también manipular los disyuntores IEEE/ANSI de capacidad evaluada por el estándar de Corriente total (C37.5-1979).

El método IEC está basado en el estándar IEC 909. No usa los factores multiplicativos XR. Se determina la relación X/R en los puntos de fallo por la impedancia de Thévenin (con una corrección apropiada). Entonces se calcula la corriente directa descendente por el tiempo de apertura y de operación del relé. El componente de corriente directa durante la apertura del disyuntor se añade a la corriente inicial, para obtener la corriente real de interrupción. Esta corriente es comparada con la capacidad de interrupción de corriente del disyuntor. En el tipo de disyuntor IEC no se aplica otra reducción debido a reconexión más que la normal.

En CAPE el usuario puede fácilmente escoger ente hacer los cálculos por le método IEC o por el ANSI/IEEE en la planilla Inicio de la sesión.

Biblioteca de modelos de disyuntores y esquemas de reconexión.

El usuario primeramente crea una biblioteca de modelos de disyuntores y esquemas de reconexiones que se utilizan en su compañía. Una vez creado el modelo, puede ser utilizado en cualquier lugar del sistema.

Un modelo de disyuntor es definido por fabricante y tipo. El modelo dicta: tiempo nominal de interrupción, capacidad de interrupción, kV nominal y máximo, factor K (si existe), período de fabricación (antes o después de 1960), medio de interrupción (aire, aceite, gas, etc.) y si el disyuntor ha sido evaluado de acuerdo con el estándar “simétrico” o “total” (sólo para IEEE/ANSI).

Los esquemas de reconexión son definidos en términos del número de aperturas e intervalos de tiempo entre aperturas. Las capacidades de interrupción deberán aplicarse solamente a disyuntores IEEE/ANSI. En los interruptores magnéticos tipo IEC no se aplican reducciones de los valores especificados.

Configuración para cualquier modelo de disyuntor

Los disyuntores del catálogo pueden ser utilizados en cualquier lugar del sistema. Al situar un interruptor magnético en el sistema, el usuario escogerá el modelo, el esquema de reconexión (si existe), y el equipo de la red del cual es responsable el disyuntor. CAPE permite al usuario modelar virtualmente cualquier tipo de configuración para el disyuntor. Aquí se muestra un disyuntor usado como interruptor de línea en una configuración de “interruptor y medio”. El usuario selecciona la rama a ser protegida por cada lado del disyuntor. Además, el usuario deberá especificar los tiempos de operación y voltajes (tensiones) del relé (si fueran diferentes de los que inicialmente estaban en Cortocircuito CAPE.

Puede ser seleccionada para el análisis, virtualmente cualquier tipo de configuración de disyuntor.

Formas de seleccionar interruptores magnéticos para el estudio

El usuario puede seleccionar disyuntores para el estudio de diferentes maneras:

  • Selección individual a partir de las planillas de fácil acceso.
  • Selección de los disyuntores de una bus particular.
  • Selección de los disyuntores de un juego de buses. El juego puede estar constituido por todos los buses de un cierto nivel de voltaje, todos los buses de una subestación o todos los buses de una red.
  • Desde el Diagrama de una línea el usuario puede hacer clic derecho en una bus a fin de seleccionar para el estudio todos los disyuntores conectados a ella.

Opciones para controlar el estudio y los informes

Hay un cierto número de opciones disponibles para controlar el estudio y limitar la salida. Algunas de estas son:

  • Especificar los márgenes permitidos por los disyuntores para fallos trifásicos y monofásicos a tierra.
  • Evaluar las contingencias únicas. Al escoger esta opción se forzará el margen del disyuntor a ser calculado por las ramas interrumpidas, una de cada vez. Normalmente, el margen para el caso peor ocurre cuando todos los equipos están en servicio. Sin embargo, puede resultar que la interrupción de una rama conectada produzca una corriente mayor que la que el interruptor magnético tiene que interrumpir.
  • Utilizar un voltaje para el disyuntor diferente del de inicialización. En ausencia de carga, los voltajes prefallo en CAPE son inicializados a 1.0 pu. Sin embargo, si el usuario conoce la bus a la cual está conectado un disyuntor particular, ésta se opera a un voltaje diferente a 1.0 pu, y se puede especificar ese voltaje en la planilla del sistema para ese disyuntor. Con esta opción se forzará el margen del disyuntor a ser calculado con el voltaje especificado, en lugar del voltaje al cual la bus fue inicializada.

Informes

Típicamente, el informe Rendimiento de disyuntores imprimen el margen disponible de todos los interruptores magnéticos seleccionados para el estudio. Este informe puede ser filtrado de tal forma que sólo sean impresos aquellos disyuntores de circuitos que violan los márgenes monofásicos a tierra o trifásicos. Además, pueden ser calculados e informados los márgenes de cierre del pestillo (close-latch). También pueden ser producidos informes detallados de los datos del sistema de disyuntores y los datos del catálogo para los disyuntores seleccionados.

Los informes típicos comprenden márgenes de interrupción del servicio y márgenes del cierre del pestillo  (close-latch margins) para todos los disyuntores seleccionados o sólo aquellos con violaciones

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Características

Selección de los tipos de disyuntores IEEE/ANSI o IEC, para su evaluación.

Biblioteca de modelos circuitos disyuntores de circuitos y de esquemas de reconexións.

Habilidad para modelar virtualmente todas las configuraciones de disyuntores.

Selección gráfica y por grupos de los disyuntores para su estudio.

Gran cantidad de opciones para ajustar el estudio y los informes.

Informes claros y detallados

 

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