INFORME DE LABORATORIO DE ALTA TENSIÓN #1 Presentado por: Angie Roció Ramos Alba (20082007073), Carlos Alberto Bernal (20081007020), Luis Ernesto Ramírez Wilches (20082007016) Punto 1. A continuación se explica el diagrama unifilar de los elementos (protecciones, conductores, material de práctica, etc.) que componen el lugar de prácticas del L.A.T, mediante la imagen 1 y la tabla 1: Imagen 1. Resultado diagrama unifilar lugar de pruebas. TERMINAL DEFINICIÓN C Alimentación monofásica del tablero de control al transformador. M Alimentación de elementos de práctica. B Conexión a barraje de tierra, donde por medio de un cabezote los elementos de la práctica se conectan al SPT. T1 Conexión puntos de referencia entre el transformador, el barraje y el módulo de control. El conductor es un cable de cobre aislado para puesta a tierra. T2 Nodo común entre electrodos de puesta a tierra (según RETIE [1]), mediante cable de cobre desnudo enterrado. T3 Electrodos verticales enterrados que conforman un arreglo de cuatro varillas conductoras. FC Interruptor de final de carrera, protección contra entrada a la zona de prácticas cuando los elementos están energizados. R1 Representación de la resistencia total de la jaula de Faraday. Esta incluye, la puerta y reja dentro de la zona de prácticas. R2 Resistencia equivalente de la malla que se encuentra visible en el piso de la zona de prácticas y
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INFORME DE LABORATORIO DE ALTA TENSIÓN #1
Presentado por:
Angie Roció Ramos Alba (20082007073), Carlos Alberto Bernal (20081007020),
Luis Ernesto Ramírez Wilches (20082007016)
Punto 1.
A continuación se explica el diagrama
unifilar de los elementos (protecciones,
conductores, material de práctica, etc.)
que componen el lugar de prácticas del
L.A.T, mediante la imagen 1 y la tabla 1:
Imagen 1. Resultado diagrama unifilar
lugar de pruebas.
TERMINAL DEFINICIÓN
C
Alimentación monofásica del
tablero de control al transformador.
M Alimentación de
elementos de práctica.
B
Conexión a barraje de tierra, donde por medio de un
cabezote los elementos de la
práctica se conectan al SPT.
T1
Conexión puntos de referencia entre el transformador,
el barraje y el módulo de control. El conductor es un
cable de cobre aislado para puesta
a tierra.
T2
Nodo común entre electrodos de puesta a tierra
(según RETIE [1]), mediante cable de
cobre desnudo enterrado.
T3
Electrodos verticales
enterrados que conforman un
arreglo de cuatro varillas
conductoras.
FC
Interruptor de final de carrera,
protección contra entrada a la zona
de prácticas cuando los
elementos están energizados.
R1
Representación de la resistencia total
de la jaula de Faraday. Esta
incluye, la puerta y reja dentro de la
zona de prácticas.
R2
Resistencia equivalente de la
malla que se encuentra visible en el piso de la
zona de prácticas y
que permite la conexión entre los
elementos o montajes con el
SPT.
Tabla 1. Definición de los elementos de
la zona de prácticas
Tabla La tabla 2 explica los diferentes
conductores de la zona de pruebas:
TIPO DE CONDUCTOR DEFINICIÓN
Cable de cobre aislado para puesta a
tierra, conexión entre el
transformador, el barraje de
tierra y el banco de control.
Línea doble punteada, alambra de
cobre desnudo enterrado
para puesta a tierra, conecta
todos los electrodos
verticales de un arreglo de 4 electrodos.
Línea punteada,
representa el conductor de
cobre desnudo a la
vista que conecta a tierra el
barraje, la jaula de
Faraday, el interruptor de
final de carrera de
esta y la malla que se
encuentra a la vista donde se
conectan a tierra los
montajes de las prácticas.
Tabla 2. Representación de conductores
en diagrama unifilar
NOTA: La simbología eléctrica y el
programa de dibujo se tomaron de la
referencia [2] y [3].
Punto 2.
Según [4], la distancia de seguridad de
trabajo para niveles de tensión mayores a
57.5 kV es de 1.75 m, estirando los brazos
de forma horizontal y la pértiga del L.A.T
tiene una longitud de 2.1 m, lo que
significa que se cumple con la distancia
de seguridad ya que a este valor se
encuentran los equipos energizados.
El L.A.T cuenta con varias protecciones y
señalizaciones de seguridad, de acuerdo
a las normas que estipula el RETIE [1]. Se
cuenta con un interruptor de final de
carrera que desenergiza todos los
elementos si por descuido o
intencionalmente se abren la puerta de
ingreso a la zona de pruebas. El diseño
del sistema de puesta a tierra, incluida
jaula de Faraday y conexión con el banco
de control, es óptima según lo estipula la
norma IEEE 80. Un timbre de aviso de
energización y una señal de ingreso de
colores rojo y verde permite de forma
visual si es permitido entrar a la zona de
trabajo.
Pero no solo la zona de prácticas cuenta
con un sistema de protección óptimo. El
banco de control cuenta también con
varias protecciones, entre estas se
encuentra una llave de maniobra que
mientras no esté accionada, no se podrá
energizar el transformador, cuatro
interruptores dos rojos y dos verdes que
indican si se encuentra o no energizado
el transformador (adicionalmente, cada
uno tiene un orden de accionamiento.) y
un pulsador de emergencia si alguna
eventualidad lo requiere. La alimentación
del banco de control cuenta con un
totalizador, un interruptor termo
magnético de 50 A y un descargador de
sobretensiones de óxido de zinc que
impide que a la red de la universidad
ingresen señales generadas por los
diferentes impulsos de las practicas.
Adicional a esto, la pértiga cumple con
las distancias de seguridad ya
mencionadas, y aunque está construida
por personal del laboratorio, sus
dimensiones van de acuerdo con el RETIE
[1].
Punto 3.
El L.A.T, cumple de manera óptima con
las reglas de oro mencionadas en el
RETIE, entre ellas, la conexión a tierra de
los elementos de la zona de pruebas, la
pértiga que cumple con los estándares y
distancias de seguridad, la visualización
de todos los interruptores de
energización y de protección, todos los
elementos no energizados como soportes
y mesas están conectadas al SPT.
La tabla 3 muestra la comparación entre
la lista de chequeo y las reglas de oro
antes de ingresar o realizar un montaje
de laboratorio:
RETIE LISTA COMPARACIÓN
b) Siempre se deben
conectar a
1) Verificar la conexión
del
Siempre se debe tener presente
tierra y en corto
circuito como
requisito previo a la iniciación
del trabajo
transformador de alta
tensión con el sistema de
referencia.
que los equipos de laboratorio
deben tener su respectiva conexión a tierra antes
de energizar la zona de pruebas.
d) Los equipos de
puesta a tierra se deben
manejar con
pértigas aisladas,
conservando las
distancias de
seguridad respecto a
los conductores, en tanto
no se complete la instalación.
2) Verificar la conexión de la pértiga
con el sistema de referencia.
El elemento de maniobra en el LAT es la pértiga, esta debe
aislarse para evitar
puntos con diferencia
de potencial y para
descargar elementos que han
sido expuestos a la tensión de
la zona de trabajo.
g) Los equipos de
puesta a tierra se
conectaran a todos los conductores, equipos o puntos
que puedan adquirir
potencial durante el
trabajo.
3) Verificar la conexión del conjunto de flejes de cobre con el sistema de referencia. 5) Verificar la conexión del sistema
de apantallamiento con el sistema de referencia. 6) Verificar conexión
del conjunto de puertas, ventanas,
Es importante saber que en la zona de pruebas del LAT se
pueden encontrar elementos de soporte,
rejas y puertas que
pueden obtener
potencial cuando el
transformador se
energiza, por eso,
canaletas y en general, cualquier elemento que haga parte del área de prueba.
4) Verificar la conexión del módulo de mando
con el sistema de referencia.
todos estos elementos
deben conectarse a tierra, ya sea directament
e a los electrodos o a la jaula de
Faraday.
k) Efectuar el corte
visible de todas las
fuentes de tensión,
mediante interruptor
es y seccionado
res, de forma que se asegure
la imposibilid
ad de su cierre
intempestivo. l)
Condenación o
bloqueo, si es posible,
de los aparatos de corte.
7) Verificar la adecuada conexión de alimentación en baja
tensión del transformad
or. 8) Realizar inspección visual para determinar
el buen estado de las sondas. 9) Verificar
la continuidad
de sus partes,
alambre de cobre o
blindaje de cobre entre
sus extremos.
13) Verificar el
funcionamiento del final de carrera
presente en la puerta de
acceso al área de prueba.
Todos estos parámetros
son una inspección
visual que se debe realizar
antes de energizar el transformad
or. La protección de final de carrera es
un elemento importante y
su verificación
se debe hacer tanto
antes de hacer las prácticas,
como después de
estas.
Tabla 3. Retie [1] vs Lista de chequeo
Punto 4.
La tabla 4 muestra las diferentes
características de cada componente del
L.A.T:
ELEMENTO CARACTERÍSTICAS
Divisores B.T
Resistivos
100 kΩ
Sin resistencia de acople, protección 110 Vac, 160 Vdc
40 kΩ
Sin resistencia de acople, protección 160 Vac, 210 Vdc
Resistencias de Shunt
100 kΩ
Sin resistencia de acople, protección
60 Vac, 80 Vdc
R-C Shunt
500 kΩ, 250 pF
Sin resistencia de acople, protección
60 Vac, 80 Vdc
Capacitivo
198 nF Sin resistencia de
acople, protección 60 Vac, 80 Vdc
330 nF Sin resistencia de
acople, protección 60 Vac, 80 Vdc
464.3 nF
con resistencia de
acople de 78.4Ω, protección 60 Vac,
80 Vdc
203.9 nF Sin resistencia de
acople, protección 165 Vac, 220 Vdc
Capacitivo amortiguado
0.03952Ω en
paralelo a
1.686µF
Con resistencia de
acople de 74.3 Ω, protección 160 Vac, 240 Vdc
Resistivo Compensado
102.3 kΩ en
paralelo a 0.27µF
Con resistencia de
acople de 78.5 Ω,
protección 160 Vac, 240 Vdc
Divisores A.T
Diodos
4*100 kΩ 140 kV, 20 mA, 66.5 cm de largo,
14 cm de diámetro.
Capacitores
100 pF 100 kV, 68 cm de largo, 15 cm de
diámetro.
1200 pF 140 kV, 68 cm de largo, 15 cm de
diámetro.
25000 pF 140 kV, 68 cm de largo, 15 cm de
diámetro.
Capacitancia - resistencia
2*54.28 Ω, 1227
pF
140 kV , en serie.
Resistencias
2*1320 Ω 100 kV
350 Ω 140 kV, 29 mA
2*3.6 MΩ 140 kV, 29 mA
280 MΩ 140 kV, 29 mA
Sondas, conectores y otros
3 * 5m 18 AWG VNC –
UHF
5.1 m Coaxial 18 AWG
VNC - VNC
Conector en L Coaxial.
Acople de cable coaxial en T
11.3 cm
Electrodo en esfera 3.86 cm diámetro
Electrodo en semiesfera
3.57 cm diámetro
3 a 2 en porcelana
Cinta aislante
Electrodo de placas
10.1 cm de diámetro, 4.1 cm
alto.
Electrodo de punta 3.81cm de alto,
1.42 cm de diámetro
Atornillador de pala
Calibrador pie de rey.
Tabla 4. Elementos del LAT.
Punto 5.
Los sistemas de medición con los que
cuenta el LAT se muestran en la tabla 5.
De igual manera, se debe tener en
cuenta que los conectores y cables
coaxiales ya se mencionaron en la tabla 4
anteriormente descrita.
INSTRUMENTO CARACTERISTICAS
Multimetro FLUKE179-
TrueRms
400 mA máximo 600 V CAT IV 1000 v CAT III Capacitancia Frecuencia
Temperatura
FLUKE PM6306 Programable
automatic RCL meter
DC – 1MHZ Señales de testeo
DC – AC y frecuencia
Multimetro FLUKE 289 TrueRms
Registro de datos por USB
Terminal “A” mediciones de corriente 0-10A (20ª sobrecarga