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TECNOLÓGICO NACIONAL DEMEXICO
“CAMPUS APIZACO”
CARRERA:
INGENIERIA ELECTROMECANICA
ASIGNATURA:
INSTALACIONES ELECTRICAS
HORARIO:
l,m,M,j,v de 8:00 a 9:00 HRS P6
PROFESOR:
ING. JOSE JUAN SILESTRE CORONA CAMPOS
MOTIVO:
TRA!AJO ESPECIAL
"#$#,#$%,#$&,#$',#$$,#$6,#$(,#$8,#$9,#60)
NOMBRE DEL ARCHIVO:
IEelm*a%0#6,#E+$l%6CE-a&$/'%UP'
IEelmca!"#$"E%&'S()*ce+”N,- DE LISTA NOMBRE
%% MORALES HERNANE1 2EERICO
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VI).- Calculo de caída de tensión en el sistema.
Para determinar la caída de voltaje de un circuito en condiciones
estables (sin efectos por arranque de motores) es necesario
conocer la impedancia del circuito, la corriente en el mismo el
factor de potencia de la car!a.
"ormula !eneral para el c#lculo de la caída de tensión, se!$n la
fi!ura si!uiente%
V& caída de tensión, línea a neutro (volts).
I& corriente (amperes).
'&resistencia del circuito en oms por fase.
&reactancia del circuito en oms por fase
*epende del tama+o del conductor de si se usan ductos
ma!nticos o n o ma!nticos de la separación entreconductores.
& n!ulo entre la corriente el voltaje de la car!a.
Cos ϕ& factor de potencia de la car!a.
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V S &tensión de la fuente, línea a neutro.
V R &tensión en la car!a línea a neutro
V&
V S
-
V R
/a caída de línea a línea a un sistema trif#sico es i!ual a 0 √ 3 V1
en un sistema monof#sico es i!ual a 02 V1.
Caída de tensión en porciento.
V (3)& KVA ( R cosφ+ X sen φ)
10( KV )2
4V & 4V trif#sicos & 456 cosϕ
4V& 4V de línea a línea
-782-
Calculo de caída de tención en conductores transformadores
usando tablas !r#ficas.
Conductores./a tabla ane9a permite calcular en forma bastante preciosa la
caída de tensión para conductores de cobre aluminio en ductos
ma!nticos no ma!nticos, los valores de la caída de dica tabla
est#n dados para diferentes calibres de los conductores en
sistemas trif#sicos para 7:,::: amperes-metro.
;jemplo
C> entubería conduit (ma!ntica) con una lon!itud de 7:: metros con
una car!a de 2:: mperes a un factor de potencia de :.?
atrasado.
a).-
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b) *e la tabla de caída de tensión para 7:.::: 9 m con
conductores de =8: >C> factor de potencia de :.? es% =.2A volts
/a caída para 2:,::: -m seria por tanto%
20000
10000 9 =.2A& B.8? volts (entre líneas)
/a caída entre líneas neutro es%
6.58
√ 3 & =.? volts
ransformadores
/as !r#ficas ane9as se utiliDan para transformadores trif#sicos o
monof#sicos, auto enfriados en aceite, con tenciones primarias de
8-28 4V de =8.8 Ev, B: FD.
;jemplo%
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78G
CJ* *; ;K;'N
Con una temperatura de B:OC en el conductor a una frecuencia
de B: FD. (en volts)
Calibre del conductor "actor de potencia de la car!a (atrasado)
7.:: :.A8 :.A: :.?: :.H:
>C> 7% Conductores de cobre en conduit ma!ntico.
7:::
A::
?::
H8:
H::
B::
8::
G::
=8:
=::
28:
:.:2
7.:7
7.77
7.78
7.27
7.=?
7.BG
7.AH
2.2=
2.8B
=.:2
7.BG
7.H7
7.?:
7.?H
7.AG
2.7:
2.==
2.BB
2.?A
=.2A
=.B7
7.?H
7.AG
2.:=
2.7:
2.7H
2.==
2.8B
2.?A
=.72
=.B7
=.AG
2.7H
2.2=
2.==
2.G:
2.G=
2.B=
2.HA
=.72
=.2A
=.B7
=.AG
2.==
2.G:
2.8:
2.8B
2.B=
2.H=
2.?A
=.7A
=.2A
=.B7
=.AG
5
G6:=6:
26:
76:
7
2
G
B
? Q
7:Q
72Q
=.B7
G.B:8.8A
B.A:
?.88
77.7?
7H.G=
2H.B=
G2.HH
BA.:A
7:?.8H
G.2H
G.A=B.28
H.8B
A.27
77.87
7H.G=
2B.AH
G2.HH
B8.?
7:8.2?
G.2H
8.2BB.28
H.8B
A.27
77.7?
7H.7:
2B.=2
=A.G?
B2.87
A?.H
G.B:
8.2BB.28
H.8B
?.88
7:.82
78.HA
2G.:7
=B.7A
88.A=
??.?=
G.2H
G.A=8.A2
B.A:
?.22
A.?H
7G.7H
27.H7
=2.8H
GA.=8
H?.AB
>C> 2% Conductores de cobre en Conduit no >a!ntico
7:::
A::
?::
H8:
H::
B::8::
G::
=8:
=::
28:
:.H8
:.?8
:.A2
:.A8
7.:?
7.287.G?
7.?:
2.:=
2.G:
2.?A
=.2A
G.2H
8.2B
7.=7
7.G7
7.G?
7.8G
7.BG
7.HH2.:=
2.==
2.B=
=.:2
=2A
=.B7
G.A=
8.A2
7.8G
7.8H
7.H7
7.HH
7.?:
7.AG2.2=
2.8:
2.HA
=.72
=.B7
=.B7
G.A=
8.A2
7.HH
7.?:
7.?H
7.AG
2.:=
2.7H2.G:
2.BB
2.?A
=.7A
=.B7
=.B7
G.B:
8.8A
7.?H
7.AG
2.:=
2.7:
2.7H
2.2H2.G=
2.H=
2.?A
=.7A
=.B7
=.B7
G.B:
8.2B
5
G6:
=6:
26:
-
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76:
7
2
G
B
?Q
7:Q
72Q
B.A:
?.88
7:.?8
7H.G=
2H.B=
G2.HH
BA.:A
7:?.8H
H.2=
?.??
77.7?
7H.G=
2B.GH
G2.HH
B8.?:
7:?.2?
H.2=
?.??
7:.?8
7B.HH
28.AA
=A.G?
B2.87
A?.H:
B.A:
?.22
7:.7A
78.GB
2=.B?
=B.7A
88.A=
??.?=
B.8?
H.?A
A.27
7G.7G
27.:8
=7.A7
GA.=8
H?.AB
QConductor solido
788
CI* *; ;K;'N (Cont.)
Calibre del conductor "actor de potencia de la car!a (atrasado)
7.:: :.A8 :.A: :.?: :.H:
>C> =%Conductores de luminio en Conduit >a!ntico
7:::
A::?::
H8:
H::
B::
8::
G::
=8:
=::
28:
7.=?
7.G?7.B7
7.H7
7.?:
2.:H
2.G=
2.AA
=.2A
=.AG
G.B:
2.:2
2.7=2.=:
2.G:
2.8:
2.H=
=.:A
=.B7
=.AG
G.B:
8.2B
2.2H
2.=B2.8:
2.8A
2.BA
2.?A
=.28
=.AG
G.2H
G.B:
8.2B
2.8:
2.B=2.H=
2.HA
2.?A
=.72
=.2A
=.AG
G.2H
G.B:
8.2B
2.B=
2.H=2.?B
2.A2
=.:2
=.22
=.B7
=.AG
G.2H
G.B:
8.2B
5
G6:
=6:
26:
76:
7
2
G
B
?Q
7:Q
72Q
8.8A
B.A:
?.88
7:.?8
7=.?7
7H.7:
2H.B=
G2.HH
BA.:A
7:?.8H
7H7.:?
8.A2
H.8B
?.??
77.7?
7=.?7
7H.G=
2B.AH
G2.HH
B8.?:
7:8.2?
7BG.8:
B.28
H.8B
?.??
77.7?
7=.G?
7B.HH
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B2.87
A?.H:
78H.A2
8.A2
H.2=
?.88
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78.GB
2G.:7
=B.7A
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??.?H
7G7.GH
8.8A
B.A:
H.?A
A.8G
77.?G
7G.7G
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GA.=8
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>C> 2% Conductores de cobre en luminio en Conduit no >a!nrtico
7:::
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7
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G
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77.7?
7=.?7
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=2.8H
GA.=8
H?.AB
727.H=
QConductor solido
Para convertir la caída de tensión a% multiplique por%
Rna fase, = ilos. /ínea a línea 7.7?
Rna fase, = ilos línea a neutro :.8HH
res fases, línea a neutro :.8HH
78B
r#ficas para determinar la caída de tensión apro9imada entransformadores monof#sicos trif#sicos para clases 8- 28 4V
=G.8 4V, B: FD, auto enfriados en aceite.
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Kotas
7).- las curvas est#n dadas para diversos factores de potencia
0atrasados1 de la car!a.
2).- las !r#ficas pueden aplicarse para transformadores
monof#sicos, entrando en ellas con un valor de = veces la potencia
monof#sica en 4V
78H
Caída de tensión debida al arranque de motores
;ste es un aspecto de importancia que debe analiDarse al dise+ar
un sistema de distribución, especialmente si dentro del mismo
e9isten motores de potencia elevada con relación a la capacidad
del transformador a travs del cual se alimenta (ver !rafica
ane9a).
/a maoría de los motores de corriente alterna requieren en elarranque de una corriente bastante maor que su corriente normal
de plena car!a. ;n los motores de inducción tipo jaula de ardilla
en motores síncronos, la corriente de arranque es de B a ? veces
la corriente nominal.
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;l aumento subido de corriente en el sistema debido al arranque
de motores,
Puede resultar en una caída e9cesiva de tensión en el mismo a
menos que se consideren en el dise+o al!unas medidas para
prevenirla, tales como seleccionar un mtodo de arranque
apropiado.
>todos de arranque mas usados su influencia en el par la
corriente de arranque de un motor de C..
ipo
*e
rrancador
ensión en
el motor
(3 de la
tensión de
línea)
Par de
arranque
(3 del de
plena
tensión)
Corriente
de línea (3
de la de
arranque a
plena
tensión)
7) tensión plena 7:: 7:: 7::
2) ipo
autotransformado
r
ap ?:3ap B83
ap 8:
?:
B88:
BG
G228
B?
GB=:
=) ipo reactor
ap 8:3
ap G83
ap =H.83
8:
G8
=H.8
28
2:
7G
8:
G8
=H.8
G) ipo resistenciajustado a ?:3
Voltaje de línea?: BG ?:
8) *evanados
parciales
H83 del devanado
8:3 del devanado7::
7::
H8
8:
H8
8:
-
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B) ;strella- *elta 8? == ==
78?
rafica para estimar la caída de tensión secundaria en untransformador, al arrancar un motor de inducción jaula de ardilla o
un síncrono conectados en el secundario del transformador%
Kotas%
7).- (kVA de arranque
deunmotortrifasico ) &7.H= 9 (
corrientede
arranque enamperes ) 9
¿
de linea KV a linea
¿¿
Para arranque a tensión reducida, deben multiplicarse por elfactor correspondiente.
2).-/a !rafica se aplica para motores con factor de potencia en el
arranque de entre :.7: :.G:
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Para motores de rotor devanado con factor de potencia de
alrededor de :.?:, la caída de tensión ser# un H:3 de la dada por
la !rafica
=).- la !r#fica supone que la car!a inicial si e9iste, suministra
corriente constante durante el arranque del motor.
"órmula para calcular la tensión en las terminales del arrancador
de un motor, asumiendo que la ciada de tensión que se produce
por el arranque del mismo ocurre en los elementos est#ticos del
sistema, tales como líneas de transmisión cables,
transformadores, reactores, etc.%
V aZm
√ ( Rm+ Rc)
2
+( X m+ X C )2 xV ia
-78A-
*onde%
V a & tensión en el arrancador del motor.
V ia & tensión inicialó en el arrancador.
Z m &Impedancia del motor (relación del voltaje aplicado a lacorriente de arranque)
Rm & Z mcosφm
X m & Z m senφm
Cos φm &factor de potencia de la corriente de arranque del motor
Rc&resistencia total del circuito entre el motor el punto del
sistema donde la tensión permanece constante es decir el punto
donde la tensión no se ve afectada por el arranque del motor.
X c &'eactancia total del circuito entre el motor el punto del
sistema donde la tensión permanece contante.
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Nbservaciones%
-/as impedancias, resistencia reactancia en la formula anterior
puedan e9presarse en oms o en por-unidad (en3).
-en caso de usar un arrancador a tensión reducida, es necesariaconsiderar los factores de reducción correspondientes para
obtener la tensión aplicada al motor así como el valor de la
corriente de arranque.
"actores de potencia de arranque apro9imados, de motores de
inducción jaula de ardillas típicos%
Fp f.p .p. f.p. Fp. f.p.
8 :.B7 G: :.G: 2:: :.2B
7: :.8G 8: :.=? =:: :.22
78 :.8: H8 :.=G 8:: :.7A
2: :.GH 7:: :.=7 H:: :.7H
=: :.G= 78: :.2? 7::: :.78
/os factores anteriores no consideran los efectos de arranque de
tensión reducida. ;n caso de un autotransformador el f.p
disminue li!eramente. ;n el caso de un reactor, el f.p. se afecta
por el factor de reducción de tensión del arrancador.
;l f.p. de arranque de motores síncronos para compresores varia
de :.2: a :.G: para bombas centrifu!as de :.78 a :.=8.
/a resistencia reacción reactancia de un transformador puedae9presarse en oms multiplicado sus valores en porciento por la
si!uiente e9presión%
(10 x KV secundarios)2
kVA deltransformador
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7B: