+++PP, Confer-YISAC CIP, 28 Mayo 2019 Iv [PDF]

Zitiervorschau

CAPITULO DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Reunión Técnica Especializada

PUESTA A TIERRA Principios, Diseño, Medidas Expositores: YANQUE INGENIEROS S.A.C. Justo YANQUE MONTUFAR; Ing.M-E. M.Sc.App .(Be); CIP-6185 Mirko YANQUE TOMASEVICH; Ing. M-E, M.Sc.(Br), D.Sc.(Br); CIP-90637 Ivanko YANQUE TOMASEVICH; Ing. M-E, M.Sc.(Br), D.Sc.(Br); CIP-209037 CIP-PERU, CDL-CIE; Calle G. Marconi 210, San Isidro Ciudad de Lima, 28 de Mayo del Año 2019

Tema; PUESTA A TIERRA DESARROLLO DE LA REUNIÓN TÉCNICA

A : TURNOS DE DISERTACIÓN Ing. Justo YANQUE MONTUFAR;

PRINCIPIOS FUNDAMENTALES.

Ing. Mirko YANQUE TOMASEVICH;

DISEÑO DE PUESTA A TIERRA.

Ing. Ivanko YANQUE TOMASEVICH; MEDIDA DE PARÁMETROS .

B : RECESO PARA ENCUENTROS C : ESTACIÓN DE PREGUNTAS Y CONSULTAS • Los Participantes formulan sus preguntas por escrito. • Las Preguntas se agrupan según el tópico de la disertación

Reseña de: YANQUE INGENIEROS S.A.C. Empresa de Servicios de Consultoría, Sub Sector Electricidad Datos de Conformación: • Año de Fundación; 2005. • N° de Accionistas ; 4 • Rubro de Servicios; Ingeniería Especializada Estudios y Experticias a Nivel de Detalle: • Diseño de PAT de Baja Resistencia, todo tipo instalaciones y suelos. • Protección General y Focalizada contra Rayos, todo tipo Instalaciones. • Diseño de Protección contra STI y Desconexiones por Rayo de LLEE. • Diseño y Coordinación de Aislamientos de LEs y SEs de Alta Tensión. • Evaluación de Campos Eléctrico y Magnético sobre t.t. de estructuras. • Análisis de Fallas, Incidentes y Accidentes por fuente eléctrica. • Medidas Eléctricas de Campo y Pruebas Laboratorio de Alta Tensión. • Estudio de Corrosión aérea y por suelos, Diseño de la protección.

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Contribución de: YANQUE INGENIEROS S.A.C. A la Ingeniería Eléctrica Nacional o o o o o o o o o o o o

El uso de la “Bentonita” como activador en Rellenos Conductivos de PAT (1974). La aplicación de “Relleno Conductivo Neutro” e “Impregnación del Suelo” en PAT. El “Método de Instalación de Pozos de PAT” de Baja Resistencia para uso común. El uso de “Electrodos Grilla” (2,4x1,2m) en reemplazo de electrodos planos (1974). El Criterio para “PAT de Acumulación Transitoria de Carga”, PAT-Capacitiva 2003”. PAT de “Respuesta Dinámica”. Control de desconexiones por Rayo de LE, (2008). El “Método de Triangulación” de Resistividades de suelo llano con medidas base. El “Mapa de Niveles Isoceraúnicos del Perú”, que integra los cambios climáticos. La “Altura Eficaz de Apantallado” de Terminales de Rayo Franklin sobre Objetos El Método de “Diseño de Protección Focalizada” contra Rayos directos, indirectos. La Tabla de “Niveles de Contaminación de Aislamientos Externos”, Costa del Perú. El Mapa sectorizado de “Incidencia de Corrosión Costera”, Centro-Norte del Perú. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

1. Relación de los Sistemas Eléctricos y Tierra (Suelo). ZL E

VF

Co

VL Cd

Ic Zc Co

V=0

• • • •

Todo sistema eléctrico convencional opera referido a “Tierra”. Ocurre en forma natural debido a la Diferencia de Potenciales. El suelo conduce el retorno de las corrientes del Sistema. La conexión a “Tierra” permite aprovechar la corriente de falla. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

2. Concepto Natural y Utilidad Eléctrica del “Suelo” Arcillas y Gravas Cuaternario Costa

Océano Pacífico

Paleozoico

• • • •

Sierra

Suelos Delgados

Rocas y Valles Pizarras Alterada s Rocas Profundas

Basame Basamento Cristalino nto

Suelos Gruesos Recientes Selva Cuaternario

Jurásico Cretáceo Rocas Metamórficas

Material sólido, conformando depósitos de estratos de origen Geológico. Existe desde la profundidad hasta la superficie de interfaz con el aire. Su Conductividad, es su principal característica aprovechable para (PAT). Sus contenidos de Sales y Humedad definen su Conductividad Eléctrica. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

3. Origen Eléctrico del Potencial de la “Tierra Remota”

Ionósfera

(+180kV)

360kV

Tierra

(-180kV)

• • • •

Es una Referencia de Potencial natural, su valor convencional es (V=0). El Dipolo Ionósfera-Tierra de 360 kV, define para la Tierra V(-)≈180 kV. Crea una Superficie Equipotencial Difusa en la Litósfera terrestre (Suelo) Se le puede alcanzar con un simple contacto, pero con ínfima Corriente Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

4. Alcances del Potencial Cero de la “Tierra Remota”

• • • •

Oficia como Referencia de Potencial convencional universal (V=0). Involucra a todo sistema eléctrico interconectado, aislado o natural. Su presencia es omnímoda en la superficie terrestre, lagos, mares. Solo accesible mediante una instalación de “Puesta a Tierra” (PAT). Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

5. Desempeño Eléctrico del Suelo Natural.

• • • •

El Inyectar corriente (I) en un punto del suelo, crea un Potencial (Vmax). Su valor absoluto decrece al alejarse sobre una trayectoria radial recta. Llegando al infinito el Potencial se anula (V∞=0), la Corriente retorna.

Así se establece la base física del “Principio de Caída de Potencial”. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

6. El Principio de Caída de Potencial

• • • •

Establece el cumplimiento de las Leyes de Ohm y Pouillet en el Suelo. Es la base para sustentar medidas de Parámetros eléctricos del suelo. Consiste en hacer circular una corriente (I) entre (2) Puntos del suelo. Luego se mide la d.d.p. (Vs) entre (2) Puntos cualesquiera del suelo. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

7. Caracterización y Uso del Suelo para Puesta a Tierra

• Se caracterizan, Conductividad, Composición, Estructura, Capacidad. • La Conductividad se explora con series de medidas, método Wenner. • La Composición se determina en Laboratorio, análisis Físico-Químicos. • Corte Estructural con exploraciones profundas, Tomografía Geofísica. • La Capacidad mecánica complementa, Terrazas, Movimientos de Tierra. • Uso, alta Conductividad en profundidad, alta Resistencia en superficie. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

8. Puesta a Tierra (PAT) o Aterramiento Eléctrico

• Armado de conductores desnudos enterrado, suelo natural firme. • Enlaza Potencial (V=0) a partes Pasivas/Activas, Sistema Eléctrico • Posibilita la circulación de Corrientes de Falla, activa la Protección. • Seguridad de personas y operación confiable del sistema eléctrico. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

9. Función de las PAT Durante Fallas en Sistemas A.T.

• • • •

Dispersan Corrientes en el suelo local cuando Falla a Tierra local. Concentran Corrientes desde el suelo cuando Falla a Tierra lejos.

Conducen Corriente entre 2 partes del Patio, Fallas a T. “Cortas”. Reciben Pot. transferidos de Fallas en distinto sistema eléctrico. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

10. Función de las PAT Durante Fallas de Sistema de BT

• • • •

Las Fallas en BT son de “cola” del Sistema y tienen carácter local. Dispersan corrientes, corresponden a la Potencia de la Carga local. Aseguran Protección de Personas en posible contacto con Masas.

Ubicación de Falla en Barras producen muy elevadas corrientes. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

11. Cómo Circulan las Corrientes de Sistema por el Suelo

• • • •

Varios Sistemas eléctricos pueden funcionar en un emplazamiento. Corrientes de cualquier tipo y frecuencia circulan libres por el suelo. Sus trayectorias son propias e inequívocas, no pasan a otro sistema.

Falla crea nuevo circuito, funciona y asimismo tiende a estabilizarse. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

12. Alimentadores Eléctricos de Conexión en Triángulo.

• • • •

Sistemas trifásicos, Bobinado Triángulo no tienen Conexión a Tierra. Neutro Virtual flota (V≠0), sus corrientes de Falla son muy pequeñas. Carecen de Referencia de Tensión fija, protección debe ser especial. Puede fijarse la Tensión aterrando un Vértice o con Transfo. Zig-Zag. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

13. Alimentadores Eléctricos de Conexión en Estrella.

• • • •

Sistemas trifásicos de Bobinado Estrella, exigen conexión a Tierra. Su Referencia de Potencial firme (V=0), protección es convencional.

Neutro es Real accesible, las corrientes de Falla son muy grandes. Se controla (IF) insertando Resistencias o Inductancias al Neutro. Mail; [email protected]

PUESTA A TIERRA PRINCIPIOS FUNDAMENTALES

14. El Retorno de la Corriente a la Fuente (Régimen del Neutro).

• • •

Con conexión a PAT, por el suelo; sin conexión a PAT, suelo-aíre (Xco).

• • • •

Por Falla franca (RF=0), por caída de Conductor al Suelo, (RF) varía. Su valor disminuye con el tiempo, ej, en el Cesped de 300ms 140-40Ω; A Tierra; seca en 250ms 230-60Ω; a Tierra húmeda, en 210ms 40-10Ω, A Asfalto 100ms 140-15Ω; a: Arena Grava, en 300ms reduce 900-600Ω.

Calcular Corriente de Falla (IF=3.Io) con Componentes Simétricas (+, -, o). Con Thévenin desde el punto de falla y con la Resistencia de Falla (RF).

Mail; [email protected]

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