Boletín Descriptivo 451-30S

Fusible Limitador
Fault-Tamer® de S&C
Distribución Aérea
(15 kV hasta 25 kV)
Presentamos la nueva generación de protectores para
transformadores tipo punta de poste de S&C . . .
Aplicación
Minimiza los Daños al Equipo
Aunque el Fusible Limitador Fault Tamer de S&C se maneja
como un cortacircuito, el exclusivo diseño del Fault Tamer
combina la función de un cortacircuito convencional y de
un fusible limitador de corriente de respaldo en un poderoso
paquete. El Fault Tamer es un fusible de distribución para
sistemas de distribución aérea que resuelve mejor los
problemas críticos a los que se enfrentan los ingenieros de
protección de hoy día, como por ejemplo: reducir al mínimo
los daños al equipo, mejorar la continuidad del servicio,
aumentar la calidad de la energía y mejorar la protección de
los transformadores.
Los Fusibles Limitadores Fault Tamer son idóneos para
transformadores monofásicos, para bancos trifásicos de
transformadores monofásicos, y para transformadores
trifásicos.
El Fusible Limitador Fault Tamer es un dispositivo
limitadorde energía para interrupción de fallas, el cual se
puede incorporar fácilmente a instalaciones nuevas o ya
existentes de transformadores de distribución aérea para
proporcionarle protección contra cortocircuito al sistema,
para limitar la corriente de arqueo a un nivel que reduce al
mínimo las fallas catastróficas en los transformadores
causadas por fallas internas de alta magnitud, y para
minimizar los daños causados por fallas externas de alta
magnitud como los flameos en las boquillas. Como
consecuencia, el Fusible Limitador Fault Tamer le ofrece
una alternativa a las empresas suministradoras que se
preocupan cada vez más por la violenta operación de los
cortacircuitos fusibles durante la interrupción de fallas. Por
otra parte, el Fault Tamer cumple con la Norma Australiana
AS 1033.1-1990 sobre Producción de Chispas Clase A. Para
cumplir con la norma sobre Producción de Chispas Clase A,
no se deben generar chispas durante una operación de
despeje de fallas (una importante reducción en el riego de
incendio en comparación con los cortacircuitos fusibles).
1 000
1 000
Fault Tamer 20 amperes
Eslabón fusible 20K
100
100
Eslabón fusible 40K
Tiempo en Segundos
Tiempo en Segundos
Eslabón fusible 65K
10
1
B
10
1
B
2400 amperes
Figura 1. Coordinación limitada del fusible del
Figure 1. Limited coordination of transformer fuse
transformador con el fusible ramal.
with lateral fuse.
100 000
10 000
Fault
Tamer
1 000
10
100 000
10 000
1 000
.01
Corriente en Amperes
2
40K
Área de mala
coordinación
100
.1
20K
100
.01
65K
10
.1
Corriente en Amperes
Figura 2. Coordinación completa del Fault Tamer
Figure 2. Complete coordination of Fault Tamer with
con el fusible ramal.
lateral fuse.
Mejora la Continuidad del Servicio
Reduce los Cortes Momentáneos
Normalmente no es posible lograr una coordinación
completa entre eslabones fusibles cerca de subestaciones
en lasque las corrientes de falla pueden ser altas. Por
ejemplo, un eslabón fusible de 20K no se coordina con un
eslabón fusible de 65K arriba de 2,400 amperes, como se
muestra en la Figura 1. Como consecuencia, una falla
primaria en un transformador, como por ejemplo un flameo
en las boquillas provocado por una ardilla, puede ocasionar
que opere tanto el fusible del transformador como el fusible
ramal—así que todos los usuarios del lado del ramal estarán
expuestos a una interrupción prolongada del servicio en
lugar de ser sólo los que reciben servicio del transformador
afectado. En contraste, las características de despeje rápido
del Fault Tamer proporcionan una coordinación total con
los fusibles ramales de tamaño normal incluso a altos
niveles de corriente de falla disponible. En realidad, el Fault
Tamer se coordina con fusibles ramales que tengan
amperajes de tan sólo 40K, como se muestra en la Figura 2.
Las características de despeje normales de los eslabones
fusibles también son demasiado lentas para coordinarse
con los parámetros instantáneos de los interruptores
automáticos de las subestaciones. Como se muestra en la
Figura 3, cuando la corriente de falla disponible rebasa el
parámetro instantáneo del interruptor automático, no sólo
opera el eslabón fusible de 20K que protege al transformador
por una falla en el mismo transformador, sino que también
lo hace el interruptor automático—ocasionando un corte
momentáneo a todo el alimentador. La acción limitadora de
corriente del Fault Tamer, que se ilustra en la Figura 4, evita
estas operaciones innecesarias del interruptor instantáneo
por fallas en el transformador . . . Ya no hay necesidad de
poner en riego la coordinación en áreas con alta incidencia
de fallas—una importante mejora en la continuidad del
servicio.
1 000
1 000
Eslabón fusible 20K
Fault Tamer de
20 amperes
100
100
Parámetro
instantáneo
.1
Interruptor
automático
B con relevador
.1
20K
Figura 3. Coordinación limitada de un eslabón
fusible con los relevadores en el lado de la fuente.
10
100 000
10 000
1 000
Corriente en Amperes
.01
Parámetro
instantáneo
Fault
Tamer
Área de mala
coordinación 20K
100
.01
1
Corriente en Amperes
100 000
B
Interruptor
automático
con relevador
10 000
1
Relevador de fase
1 000
Relevador
de fase
10
100
Tiempo en Segundos
Relevador de
tierra
10
10
Tiempo en Segundos
Rele vador
de tierra
Figura 4. Coordinación completa del Fault Tamer con
los relevadores en el lado de la fuente.
3
Aumenta la Calidad de la Energía
Las fallas de alta magnitud cerca de una subestación pueden
suprimir la tensión en la barra colectora de la subestación al
igual que en los alimentadores que salen de esa subestación.
Las reducciones de tensión que duran lo suficiente pueden
provocar que se apaguen los equipos electrónicos sensibles.
O peor aún, pueden provocar el mal funcionamiento de un
proceso, provocando potencialmente la fabricación de
piezas defectuosas. La acción limitadora de corriente del
Fault Tamer despeja fallas de alta magnitud en los
trasformadores antes de que puedan resultar afectados
equipos sensibles.
Además, los ramales aguas abajo del transformador que
tuvo la falla estarán básicamente a cero voltios hasta que se
despeje la falla aguas arriba. Ya que el Fault Tamer despeja
fallas de más de 2,000 amperes en menos de 8.3 milisegundos,
la calidad de la energía se mantiene para los usuarios de
los ramales de aguas abajo.
Protege Mejor al Transformador contra las
Sobretensiones
Estudios resientes han demostrado que una causa
importante de las fallas en los transformadores aéreos lo
son las sobrecargas de tensión. Se puede lograr la máxima
protección contra sobretensiones instalando el disipador de
sobretensiones sobre el tanque del transformador, con ello
se reduce al mínimo la longitud de cable del disipador al
devanado del transformador y a tierra. Sin embargo, con el
disipador de sobretensiones montado en el lado de la carga
1 000
3
5
7 10 15 20
Tiempo en Segundos
100
10
Alta capacidad de
aguante adiabático
I2
igual a la de un
eslabón fusible de
20K o de 12T
1
.1
100 000
Corriente en Amperes
10 000
1 000
100
10
.01
Figura 5. Los Cartuchos del Fusible Limitador Fault Tamer
ofrecen una excelente protección para transformadores y
menos de 1% de probabilidad de operar a causa de
sobretensiones por rayos.
4
del fusible del transformador, el fusible es más sus ceptible
a presentar operaciones innecesarias ocasionadas por
sobretensiones inducidas por rayos.
Pero con la alta capacidad de aguante adiabático I2t del
Fault Tamer—apróximadamente igual a la de un eslabón
fusible de 20K o de 12T—la probabilidad de operaciones a
causa de sobretensiones inducidas por relámpagos es
menor a 1%, incluso en áreas con alto nivel isoceráunico. De
ese modo, el disipador de sobretensiones se puede colocar
en el lado de la carga de un Fault Tamer sin representar
mayor susceptibilidad a tener operaciones innecesarias del
fusible.
Nota sobre la Capacidad de Tensión del
Sistema
El Fusible Limitador Fault Tamer se debe seleccionar de
manera tal que su capacidad de tensión trifásica máxima
para el sistema sea igual—o mayor—a la tensión de línea a
línea del sistema. Para garantizar la coordinación correcta
del Fault Tamer con los disipadores de sobretensiones del
sistema, también es importante que la tensión del sistema
no sea demasiado baja en relación a la capacidad de tensión
para clase del sistema del Fault Tamer. Para satisfacer estos
dos requisitos, se deben respetar las siguientes
recomendaciones mínimas en cuanto a disipadores de
sobretensiones y de tensión específica de sistema:
Capacidad
para Clase de
Sistema del
Fault Tamer,
kV, ANSI (IEC)
Aplicable a
Tensión de
Sistema 60Hz,
kV
15(12)
15
(12)
10 a
10
a 15
15
10
15
10 a
a 15
99
25(24)
25
(24)
22 a
a 29
22
29
20
26
20 a
a 26
18
18
Aplicable a
Tensión de
Sistema 50Hz,
kV
Capacidad
Mínima del
Disipador de
Sobretensiones, kV
Manejo
El Fault Tamer está diseñado para poderse adaptar a todos
los modelos anteriores de los soportes de montaje para
Cortacircuitos Fusibles Tipo XS de S&C con números de
catálogo base 89021, 89031, 89071 y 89221 para el Fault
Tamer de 15 kV, 89022, 89032, 89042, 89052, 89072, 89092 y
89222 tanto para el Fault Tamer de 15 kV con adaptador
para extensión como para el Fault Tamer de 25 kV, y 89033
y 89053 para el Fault Tamer de 25 kV con adaptador para
extensión.
Es muy fácil identificar un Fault Tamer que ya operó,
desde el piso, ya que queda colgando. Tanto el tubo portafusible como el limitador de respaldo se pueden quitar
rápidamente con una pértiga telescópica aislada. En
cambio,es necesario subir al poste o utilizar una camioneta
con canastilla para cambiarles el elemento fusible a los
fusibles limitadores de corriente que van a tornillados.
Cambio de Fusibles
Cambiar los fusibles es fácil y rápido. Los limitadores de
respaldo se ofrecen en un solo calibre de amperaje: 20
amperes.
Los cartuchos del fusible tienen capacidades de 3, 5, 7, 10,
15 y 20 amperes, todos específicamente diseñados para
coordinarse con el limitador de respaldo de 20 amperes.
Vea la Figura 5. Los problemas de estibación en la bodega
o en la camioneta de servicio se minimizan. Además, el
limitador de respaldo y el cartucho de fusible no se pueden
Mecanismo de desenganche—proporciona
una indicación visible de la operación
confundir entre sí, esto puede suceder cuando se utilizan
cortacircuitos fusibles y fusibles limitadores de corriente
de respaldo.
El Fault Tamer también está diseñado para funcionar
perfectamente con la Herramienta Loadbuster®, la herramienta seccionadora de carga portátil de S&C. Las maniobras de seccionamiento con la Loadbuster reducen las
interrupciones del servicio al mínimo. El seccionamiento
con carga se puede realizar en el punto en el que se miç
nimice la duración de los cortes planeados y en el punto en
el que resultan afectados el menor número de usuarios.
Componentes del Fault Tamer
El Fault Tamer consta de cuatro componentes básicos —
soporte de monatje (no se ilustra), limitador de respaldo,
tubo portafusible y cartucho del fusible. El cartucho del
fusible se cambia después de cada operación de despeje de
fallas. El limitador de respaldo se cambia después de una
operación de despeje de fallas de alta magnitud. El limitador de respaldo, que tiene control absoluto sobre la expulsión, evita que las partes del cartucho del fusible sean
expulsadas durante una operación de despeje de fallas. (En
contrate, los cortacircuitos e incluso los cortacircuitos fusibles conectados en serie con fusibles limitadores de corriente de respaldo pueden expulsar gases calientes y
partículas de eslabón fusible a alta velocidad durante la
operación generando un riesgo potencial para el personal
operativo).
Tapa del tubo portafusible
Tubo portafusible
Limitador de respaldo—se
cambia después de una
operación de despeje de
fallas de alta magnitud
Conjunto de resorte y cable—el resorte
de acero inoxidable proporciona una
elongación del arco de alta velocidad
cuando opera el cartucho del fusible. El
cable de cobre en el interior del resorte
conduce la corriente de carga (y de falla)
Cartucho del fusible—se
cambia después de cada
operación de despeje de
fallas
Muñón
5
Número de Catálogo 98021-D para sistemas con capacidad
de 15 kV, 110 kV NBAI. También se encuentra disponible
con aislador compuesto de silicón polímero.
Número de Catálogo 98072-D para sistemas con capacidad
de 15 kV, 125 kV NBAI. Incluye adaptador para extensión
para poder instalar los componentes del Fault Tamer de 15
kV en un soporte de montaje para 25 kV.
Fusible Limitador Fault Tamer1—Para instalaciones nuevas.
Incluye soporte de montaje, limitador de respaldo y tubo portafusible
(sin ménsula de montaje, conectores ni Cartucho del Fusible Fault Tamer)
Capacidad
Número de Catálogo
Tensión, kV
Amperes, RMS
Máximo del Sistema
Clase de
Sistema, ANSI
(IEC)
60 Hz
Trifásico2
50 Hz
Fase a
Neutro
NBAI
Trifásico2
Fase a
Neutro
Sim.
Interr.
15 (12)
15
8. 71
15
5
8. 7
110
20
12 000
8
15 (12)
15
8. 71
15
5
8. 7
125
20
12 000
11 (279)
2
(216)
Aislador de
Porcelana
98021
Aislador de
Polímero
98021-P
98072
—
25 (24)
29
16.82
26
15.1
125
20
12 000
11 (279)
98022
—
25 (24)
29
16.82
26
15.1
150
20
12 000
17 (432)
98052
98052-P
25 (24)
29
16.82
26
15.1
150
20
12 000
26 (660)
98053
98053-P
22/38
(20.8/36)
—
22
—
20.8
150
20
12 000
17 (432)
98044
98044-P
1 TCC No. 450-8.
2 También se aplica a las aplicaciones de fase a fase. Las aplicaciones
que incluyan transformadores monofásicos conectados de fase a fase,
así como las aplicaciones trifásicas necesitan el uso de un Fault Tamer
en cada lado.
▲ Incluye adaptador para extensión para usarse en soportes de montaje con aisladores de porcelana que tengan una distancia de fuga a
tierra de 11 pulgadas (279 mm).
★ Incluye adaptador para extensión para usarse en soportes de montaje con aisladores de porcelana que tengan una distancia de fuga a tierra
6
Max
Mínimo de
Distancia de
Fuga a Tierra,
Pulgadas (mm)
de polímero que tengan una distancia de fuga a tierra de 30 pulgadas
(762 mm).
■ Cumple el requisito de capacidad de 170 kV NBAI de la norma IEC
Publicación 282-2.
◐ Se puede aplicar únicamente para protección de transformadores
monofásicos en sistemas de 34.5 kV con el neutro sólidamente conectado a tierra (neutro con varias conexiones a tierra). Utiliza soporte de
montaje para 29 kV, 150 kV NBAI.
Número de Catálogo 98022-D con capacidad para sistemas
de 25 kV, 125 kV NBAI.
Número de Catálogo 98052-D con capacidad para sistemas
de 25 kV, 150 kV NBAI. Es de apariencia similar al Número
de Catálogo 98044-D con capacidad para bases de
montaje de 25 kV, 150 kV NBAI en sistemas de 34.5 kV con
el neutro sólidamente conectado a tierra (neutro con varias
conexiones a tierra). Ambos modelos están disponibles con
aislador de silicón con compuesto de polímero.
Número de Catálogo 98053-D con capacidad para sistemas de
25 kV, 150 kV NBAI. Incluye adaptador para extensión para uso
en base de montaje de 25 kV con aislador de porcelana que
tenga una distancia de fuga a tierra de 26 pulgadas (660 mm)
o con aislador de silicón con compuesto de polímero que tenga
una distancia de fuga a tierra de 30 pulgadas (762 mm).
7
Boletín Descriptivo
451-30S
Noviembre 17, 2014©
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