cp cu1 reference manual

CP CU1Manual de referencia

Manual de referencia del CP CU1

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Nmero de artculo: VESD0671. Versin del manual: CPCU1.SP.5

OMICRON electronics 2010. Todos los derechos reservados.

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ContenidoContenido1 Informacin sobre el hardware. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

1.1 Descripcin general . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.2 Diagrama del circuito del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131.3 Mandos de accionamiento de la unidad CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141.4 Accesorios del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.4.1 Accesorios opcionales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171.5 Caja de conexin a tierra del CP GB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

1.5.1 Descripcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 201.5.2 Cortocircuito de las fases . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 231.5.3 Cambio de los disipadores de sobretensin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

1.6 Ampermetro de pinza . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 271.7 CP AL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

1.7.1 Descripcin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281.7.2 Conectores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281.7.3 Sustitucin de las bateras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

2 Operacin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .312.1 Sistema de medicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.2 Principio de funcionamiento. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 312.3 Configuracin de CPC 100 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322.4 Ajuste del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 342.5 Instrucciones de seguridad para conectar el CP CU1 a lneas elctricas . . . . . 35

2.5.1 Antes de comenzar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352.5.2 Ajustes recomendados para el rango de corriente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362.5.3 Estimacin de la tensin de lnea abierta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382.5.4 Conexin del sistema de medicin a lneas elctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

3 Aplicaciones. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .433.1 Uso de plantillas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433.2 Medicin de la impedancia de lnea y determinacin del factor k . . . . . . . . . . . 44

3.2.1 Explicacin de la medida de factor k. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 443.2.2 Acoplamiento mutuo de lneas elctricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 463.2.3 Realizacin de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 473.2.4 Interpretacin de los resultados de las mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 543.2.5 Cargador de archivos Excel CPC 100. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 553

3.3 Medida de la impedancia a tierra. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58


43.3.1 Introduccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 583.3.2 Realizacin de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 593.3.3 Factor de reduccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 623.3.4 Realizacin de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 633.3.5 Interpretacin de los resultados de las mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

3.4 Mediciones de tensin de paso y de contacto. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 683.4.1 Introduccin a la medicin conforme a la norma

VDE 0101/CENELEC HD 637 S1:1999 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 693.4.2 Introduccin a la medicin conforme a la norma

IEEE 80-2000, 81-1983 y 81.2-1991 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.4.3 Realizacin de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 703.4.4 Principios de medicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 713.4.5 Procedimiento de medicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 743.4.6 Medicin conforme a la norma

VDE 0101/CENELEC HD 637 S1:1999 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 763.4.7 Medicin conforme a las normas

IEEE 80-2000, 81-1983 y 81.2-1991 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 773.4.8 Interpretacin de los resultados de las mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79

3.5 Medicin de acoplamiento a cables de sealizacin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 803.5.1 Introduccin. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 803.5.2 Realizacin de mediciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80

4 Datos tcnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.1 Rangos de salida de CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.2 Transformadores de medida del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.3 Entradas del CP CU1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 874.4 Especificaciones del CP GB1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 884.5 Potencia de salida . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894.6 Precisin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 894.7 Condiciones ambientales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904.8 Datos mecnicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 904.9 Especificaciones del ampermetro de pinza (accesorio) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 914.10 Especificaciones de CP AL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

4.10.1Declaracin CE de conformidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 944.10.2Certificados de prueba y calibracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 944.10.3Garanta internacional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

5 Apndice. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

5.1 CP AL1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

Contenido5.1.1 Funcionamiento de la unidad CP AL1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 975.1.2 Barra de mens. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 985.1.3 Funciones de medicin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 995.1.4 Anlisis FFT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1005.1.5 Pantalla de configuracin . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1035.1.6 Indicador del estado de la batera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

Centros de informacin / Lnea directa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1075


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Utilizacin de este manualUtilizacin de este manualEste Manual de referencia ofrece informacin detallada para utilizar la unidad de acoplamiento CP CU1 de manera segura, correcta y eficaz. El Manual de referencia del CP CU1 contiene importantes instrucciones de seguridad para trabajar con el CP CU1, familiariza al usuario con el manejo del CP CU1 y ofrece ejemplos de aplicaciones tpicas. Seguir las instrucciones presentes en este Manual de referencia le ayudar a evitar riesgos, gastos en reparaciones y posibles perodos de inactividad por uso incorrecto.

El Manual de referencia del CP CU1 siempre debe encontrarse en el lugar en el que se utilice el CP CU1. Todos los usuarios del CP CU1 deben leerlo y seguir sus instrucciones.

La lectura del Manual de referencia del CP CU1 no lo exime del deber de cumplir todas las normas de seguridad nacionales e internacionales pertinentes al trabajar con el CPC 100 y el CP CU1. Es necesario cumplir la norma EN 50191 "The Erection and Operation of Electrical Test Equipment" (Instalacin y uso de equipos para pruebas elctricas), as como las normas de prevencin de accidentes vigentes en el pas y en el lugar de utilizacin.

Cualificacin de los operadores y normas de seguridadTrabajar en lnea areas es extremadamente peligroso. Solo el personal cualificado, experimentado y autorizado debe realizar pruebas y mediciones con el CP CU1. Antes de comenzar el trabajo, establezca claramente las responsabilidades. El personal no experimentado con el manejo del CP CU1 debe estar en todo momento bajo la supervisin de un operador experimentado mientras trabaja con el equipo.

En las pruebas y mediciones que se realicen con el CP CU1 se debern cumplir las normas de seguridad nacionales e internacionales aplicables que se indican a continuacin:

EN 50191 (VDE 0104) "Erection and Operation of Electrical Equipment" (Instalacin y uso de equipos para pruebas elctricas)

EN 50110-1 (VDE 0105 Seccin 100) "Operation of Electrical Installations" (Uso de instalaciones elctricas)

IEEE 510 "IEEE Recommended Practices for Safety in High-Voltage and High-Power Testing" (Prcticas recomendadas por el IEEE para seguridad en pruebas con alta tensin y alta potencia elctrica)7

LAPG 1710.6 NASA "Electrical Safety" (Seguridad elctrica)


8Adems, se deben cumplir las leyes y las normas internas de seguridad complementarias pertinentes.

Convenios y smbolos adoptadosEn este manual, los smbolos siguientes indican prrafos con especial significacin en cuanto a seguridad:

Documentos relacionadosLos siguientes documentos completan la informacin que se ofrece en el Manual de referencia del CP CU1:

Smbolo DescripcinPosibilidad de desperfectos en los equipos o prdida de datos.

Posibilidad de lesiones o de graves desperfectos en equipos.

Ttulo DescripcinManual de usuario de CPC 100

Contiene informacin sobre la utilizacin del sistema de prueba CPC 100 e instrucciones pertinentes en materia de seguridad.

Manual de referencia del CPC 100

Contiene informacin detallada sobre el hardware y el software del CPC 100, incluidas instrucciones pertinentes en materia de seguridad.

Normas de seguridadNormas de seguridadAntes de utilizar la unidad de acoplamiento CP CU1, lea detenidamente las siguientes normas de seguridad. Si no entiende alguna norma de seguridad, pngase en contacto con OMICRON electronics antes de continuar. El CP CU1 est destinado al uso con el sistema de pruebas CPC 100. Por consiguiente, observe las normas de seguridad presentes tanto en este Manual de referencia como en el Manual de usuario/referencia del CPC 100 al trabajar con el CP CU1.

En funcin de la aplicacin y del dispositivo sometido a prueba, se debern seguir instrucciones especficas en materia de seguridad. Con mucha frecuencia el peligro que plantea el dispositivo sometido a prueba es incluso mayor que el que plantea el propio CP CU1. Para obtener instrucciones en materia de seguridad especficas de aplicaciones, vase 3.2 "Medicin de la impedancia de lnea y determinacin del factor k" en la pgina 44.

GeneralObserve siempre las cinco normas de seguridad:

Realice una desconexin total Imposibilite una posible reconexin Verifique que no circule corriente elctrica por la instalacin Realice una puesta a tierra y un cortocircuito Establezca la proteccin correspondiente contra piezas contiguas donde

existan corrientes elctricasNo toque ningn terminal sin una conexin a tierra visible.

Antes de manipular de cualquier modo las unidades CP CU1 o CPC 100, conctelas a tierra por medio de una conexin slida que tenga como mnimo una seccin de 6 mm2. Conecte a tierra la unidad CP CU1 lo ms cerca posible de la CPC 100.

Use la caja de conexin a tierra CP GB1 para conectar el CP CU1 a lneas areas y cables elctricos. Para obtener informacin detallada, consulte la 3.2 "Medicin de la impedancia de lnea y determinacin del factor k" en la pgina 44 especfica de las aplicaciones.

Al utilizar la unidad CP GB1, conctela a tierra cerca del punto en el que se efecte la conexin con el equipo en prueba. Compruebe que el esprrago de conexin a tierra se encuentra en buen estado, limpio y sin xido.9


1Compruebe que todos los esprragos y cables de la CP GB1 estn bien apretados.

Compruebe que los terminales del equipo en prueba que se van a conectar a la unidad CP CU1 no tengan tensin. En el transcurso de una prueba, la nica fuente de energa elctrica del equipo en prueba debe ser la unidad CP CU1 (alimentada por la CPC 100). La nica excepcin la constituyen las mediciones en lneas areas que se describen en 3 "Aplicaciones" en la pgina 43.

No abra la carcasa del CP CU1 ni de la CP GB1.

No repare, modifique, ample o adapte las unidades CP CU1, CP GB1 ni accesorio alguno.

Use nicamente accesorios originales de OMICRON electronics.

Use CP CU1, CP GB1 y sus accesorios nicamente en condiciones idneas desde el punto de vista tcnico y conforme a las normas establecidas. Evite circunstancias anmalas que puedan afectar negativamente a la seguridad.

No use la unidad CP CU1 si tiene implantado un marcapasos. Antes de utilizar el CP CU1 compruebe que no hay en las inmediaciones del sistema de medicin ninguna persona con un marcapasos implantado.

Utilizacin del sistema de medicinAntes de utilizar las unidades CP CU1, CPC 100 y CP GB1, conctelas a tierra tal como se describe en "General" en la pgina 9.

Al utilizar la unidad CP GB1, conctela a tierra cerca del punto en el que se efecte la conexin con el equipo en prueba. Compruebe que el esprrago de conexin a tierra se encuentra en buen estado, limpio y sin xido.

En el transcurso de la prueba pueden darse tensiones potencialmente letales hasta de 600 V en todos los contactos de la CP GB1 y en todas las pinzas y cables conectados al CP CU1. Mantngase a una distancia segura de ellas.

Antes de manipular de cualquier modo las unidades CP CU1 o CP GB1 (antes incluso de ajustar el interruptor de rangos de corriente), compruebe que el dispositivo sometido a prueba (por ejemplo, lneas areas o cables elctricos) est conectado a tierra correctamente (por ejemplo, cerrando el interruptor de puesta a tierra) cerca del sistema de medicin.

Alimente la unidad CP CU1 nicamente desde la salida EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.) de la CPC 100. Use nicamente cables de amplificador suministrados por OMICRON electronics.0

Normas de seguridadCompruebe que la barra de cortocircuito est siempre enchufada a la salida I AC del CP CU1 siempre que la salida no est conectada a la entrada I AC del CPC 100.

Conecte la salida I AC del CP CU1 exclusivamente a la entrada I AC de la CPC 100.

Antes de conectar la unidad CP CU1 a la unidad CPC 100, apague la unidad CPC 100 por medio del interruptor de encendido/apagado o del botn de parada de emergencia.

Ajuste el interruptor de rangos de corriente del panel frontal de la unidad CP CU1 nicamente cuando la CPC 100 est apagada y el equipo en prueba est conectado a tierra.

Adems de las anteriores normas de seguridad, siga la 3.2 "Medicin de la impedancia de lnea y determinacin del factor k" en la pgina 44 especfica de las aplicaciones.

Medidas reglamentariasEl Manual de referencia del CP CU1 o, como alternativa, el manual electrnico en formato PDF, tienen que encontrarse siempre en el lugar en el que se vaya a utilizar el CP CU1. Todos los usuarios del CP CU1 deben leerlo y seguir sus instrucciones.

El CP CU1 slo se podr utilizar como se explica en 3 "Aplicaciones" en la pgina 43. Cualquier otra modalidad de uso no se ajusta a las normas. El fabricante o el distribuidor no se hacen responsables de los daos derivados de un uso indebido. El usuario asume en exclusiva toda la responsabilidad y todos los riesgos.

Seguir las instrucciones que figuran en este Manual de referencia se considera tambin conformidad con las normas.

RenunciasSi el equipo se utiliza de una manera no indicada por el fabricante, la proteccin con la que cuenta el equipo puede verse negativamente afectada.11


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Informacin sobre el hardware1 Informacin sobre el hardware

1.1 Descripcin generalLa unidad CP CU1 es una unidad de acoplamiento diseada para mediciones con el sistema de prueba CPC 100 principalmente en lneas areas y cables elctricos. Entre sus aplicaciones habituales figuran mediciones de impedancia de lneas y cables, mediciones de factores k, acoplamiento mutuo de lneas elctricas, mediciones de tensin de paso y de contacto, mediciones de acoplamiento entre lneas elctricas y cables de sealizacin y mediciones de impedancia de tierra. La caja de conexin a tierra de la unidad CP GB1 (consulte 1.5 "Caja de conexin a tierra del CP GB1" en la pgina 20) es un disipador de sobretensin que protege al personal tcnico y al equipo de los riesgos inherentes a la alta tensin al efectuar mediciones en lneas areas y cables elctricos, en caso de que en la lnea elctrica se produzcan incidencias imprevistas.

1.2 Diagrama del circuito del CP CU1Figura 1-1 "Diagrama del circuito de la unidad CP CU1" muestra el diagrama del circuito principal de la unidad de acoplamiento.

Figura 1-1 Diagrama del circuito de la unidad CP CU1

BOOSTER (AMPLIFICADOR)

Transformador de potencia

Interruptor de rangos de corriente

Voltmetro

TC

TT

I AC (02,5 A)

V1 AC (030 V)

I OUT (0100 A)

V SENSE (0600 V)

Disipador de sobretensin


Fusible 30 A13


11.3 Mandos de accionamiento de la unidad CP CU1El panel frontal de la unidad CP CU1 presenta los siguientes elementos funcionales:

Entrada BOOSTER (AMPLIFICADOR) para conectar con la salida EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.) de la unidad CPC 100 .

Interruptor de rangos de corriente para ajustar el rango de corriente de la unidad CP CU1

Voltmetro para medir la tensin en los terminales del equipo en prueba Salida de corriente I OUT Salida I AC para medir la corriente de salida utilizando un TC (transformador

de corriente) con la relacin de transformacin de 100 A : 2,5 ALa salida se tiene que conectar con la entrada I AC de la unidad CPC 100.

Entrada V SENSE (DETECCIN TENSIN) para medir la tensin en los terminales del equipo en prueba

Salida V1 AC para medir la tensin en los terminales del equipo en prueba utilizando un TT (transformador de tensin) con la relacin de transformacin de 600 V : 30 VLa salida se tiene que conectar con la entrada V1 AC de la unidad CPC 100.

Barra de cortocircuito para cortocircuitar la salida I AC siempre que la salida no est conectada a la entrada I AC de la unidad CPC 100

Terminal de conexin equipotencial a tierra para poner a tierra CP CU1 cerca de la posicin del personal tcnico4

Informacin sobre el hardwareFigura 1-2 "Vista frontal de la unidad CP CU1" muestra los elementos funcionales de CP CU1.

Figura 1-2 Vista frontal de la unidad CP CU1

Terminal de conexinequipotencial a tierra

Entrada BOOSTER (AMPLIFICADOR)

Interruptor derangos de corriente Voltmetro

Sitio para guardar la barra de cortocircuito

SALIDA I AC SALIDA V1 AC Entrada V SENSE (DETECCIN TENSIN)

Salida I OUTFusible 30 A15


11.4 Accesorios del CP CU1Con la unidad de acoplamiento CP CU1 se entregan los siguientes accesorios:

Accesorios DescripcinCable del amplificador Conexin de corriente

elctrica entre la salida EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.) de CPC 100 y la entrada BOOSTER (AMPLIFICADOR) del CP CU1

Cable coaxial de V1 AC

Conexin entre la entrada V1 AC de la unidad CPC 100 y la salida V1 AC de la unidad CP CU1

4 cables para clavijas de punta cnica

Conexin entre la entrada I AC de la unidad CPC 100 y la salida I AC del CP CU1, y conexin entre la entrada V SENSE de la unidad CP CU1 y las salidas de deteccin de tensin mediante pinzas Kelvin

2 cables para pinzas Kelvin

Conexin entre la salida I OUT de la unidad CP CU1 y el punto de entrada de corriente (normalmente en la unidad CP GB1)

Cable de puesta a tierra

Conexin entre el terminal de conexin equipotencial a tierra del CP CU1 y la conexin a tierra de la subestacin6

Informacin sobre el hardware1.4.1 Accesorios opcionales

Barra de cortocircuito Barra para cortocircuitar la salida I AC de la unidad CP CU1 cuando la salida no est conectada a la entrada I AC de la unidad CPC 100

Accesorios Descripcin

Accesorios DescripcinAmpermetro de pinza Ampermetro de pinza

de hasta 400 A CA

Conjunto de accesorios de tensin de paso y de contacto Voltmetro FFT CP AL1 incluido el adaptador para resistencias de 1 k

Para las mediciones de tensin de paso y de contacto

Pico de prueba Para las mediciones de tensin de contacto en superficies metlicas

2 cables para clavijas de punta cnica

Conexin a CP AL1 para las mediciones de tensin de paso y de contacto17


1Piquete de puesta a tierra

Para introducirlos en el suelo en las mediciones de tensin de paso y de contacto

Par de recipientes de agua de los electrodos de pie

Para las mediciones de tensin de paso de acuerdo con las normas HD637S1 y IEEE 81.2

Conjunto de impedancia de tierraGPS Garmin eTrex Para las mediciones de

distancias

Bobina Rogowski Para las mediciones del factor de reduccin

6 rollos de cable Para la conexin entre la unidad CPC 100 y los piquetes de puesta a tierra

3 electrodos de puesta a tierra

Para introducirlos en el suelo en las mediciones de impedancia de tierra

Accesorios Descripcin8

Informacin sobre el hardwareConjunto de cables MV3 cables con pinzas en ambos extremos

Para la conexin de la unidad CP GB1 en las instalaciones de cables MV

Accesorios Descripcin19


21.5 Caja de conexin a tierra del CP GB1

1.5.1 DescripcinLa caja de conexin a tierra del CP GB1 (consulte Figura 1-3 "Caja de conexin a tierra del CP GB1") es una unidad de disipador de sobretensin para conectar la unidad CP CU1 al equipo en prueba. Si se produce alta tensin durante un breve espacio de tiempo en los terminales del equipo en prueba, un arco descarga la tensin y se extingue sin dejar inservible la caja de conexin a tierra. Si el arco dura ms tiempo, el aislante del disipador de sobretensin se funde y los terminales se cortocircuitan a tierra, protegiendo por tanto al personal tcnico, el CP CU1 y el CPC 100.

Figura 1-3 Caja de conexin a tierra del CP GB1

Esprrago de conexinequipotencial a tierra

Esprrago para lnea L2B/L2/amarillo

Esprrago para lnea L1 A/L1/rojo

Esprrago para lnea L3C/L3/azul

Esprragos con otras especificacionesdisponibles opcionalmente

Advertencia: La caja de conexin a tierra del CP GB1 se debe utilizar para efectuar medidas en lneas areas o cables elctricos.0

Informacin sobre el hardwareFigura 1-4 Conexin de la unidad CP GB1

La caja de conexin a tierra del CP GB1 est disponible para tres tipos diferentes de conexin a tierra: esprragos de conexin a tierra cilndricos de 16 mm de dimetro o esprragos de cabeza esfrica de 20 mm y 25 mm (1 pulgadas) de dimetro. La pinza hembra de conexin a tierra es necesaria para una conexin segura a tierra de la unidad CP GB1 con la conexin a tierra de la subestacin. Las pinzas hembras de conexin a tierra compatibles con los esprragos de conexin a tierra de la subestacin se indican a continuacin. Si desea informacin para pedidos, pngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics. Al encargar la unidad CP GB1, escoja un juego de conexin; existen otros juegos de conexin opcionales.

Al equipo en prueba

A CP CU1


Conexin a tierra21


2Esprrago de conexin a tierra de la subestacin

Pinza hembra de conexin a tierra correspondiente

16 mm - esprrago cilndrico de conexin a tierra

1620 mm - pinza hembra de conexin a tierra (suministrados junto con los esprragos cilndricos de 16 mm y con los esprragos de cabeza esfrica de 20 mm del CP GB1)

20 mm - esprrago de conexin a tierra de cabeza esfrica

25 mm - esprrago de conexin a tierra de cabeza esfrica

25 mm - pinza hembra de conexin a tierra(se suministra con los esprragos de 25 mm del CP GB1)

12 mm

16 mm2

Informacin sobre el hardwareFigura 1-5 Atornillar los esprragos de la CP GB1

Para el transporte normalmente se retiran los esprragos del CP GB1. Si este fuera el caso, mntelos en la unidad CP GB1 con la llave que se suministra y atornllelos hasta que estn bien apretados (consulte Figura 1-5 "Atornillar los esprragos de la CP GB1" en la pgina 23).

1.5.2 Cortocircuito de las fasesCon la unidad CP GB1 se suministra un cable de tres conductores para cortocircuitar todas las fases en mediciones de L1||L2||L3-E (consulte

Aviso: Segn el tipo de esprragos de conexin a tierra de la subestacin, se tiene que utilizar el correspondiente juego de conexin y pinza hembra. Conectar pinzas hembras de un determinado tipo a un punto de puesta a tierra de otro sistema es muy peligroso tanto en la conexin del juego de conexin a la unidad CP GB1 como en la conexin de la unidad CP GB1 al punto de puesta a tierra de la subestacin. Las pinzas hembras de 16 a 20 mm estn diseadas y probadas para corrientes de falta de hasta 26,5 kA, la pinza hembra de 25 mm (1 pulgada) para corrientes de falta hasta de 30 kA, ambas para una duracin mxima de 100 ms. En lugares en los que sean posibles corrientes de falta superiores, no se deben utilizar las unidades CP CU1 ni CP GB1.23

Figura 3-2 "Mediciones de impedancia lnea-lnea" en la pgina 48,


2Figura 3-9 "Medicin de impedancia de tierra y tensin de paso" en la pgina 60, Figura 3-21 "Medicin con el bucle entre lneas en paralelo y la conexin a tierra" en la pgina 83).

Figura 1-6 Cable de tres conductores

Para cortocircuitar las fases, conecte los esprragos de las lneas de la unidad CP GB1 como se indica en Figura 1-7 "Cortocircuito de las fases" a continuacin.

Figura 1-7 Cortocircuito de las fases

1.5.3 Cambio de los disipadores de sobretensinLos disipadores de sobretensin de la unidad CP GB1 pueden cortocircuitar de modo permanente los terminales de CP GB1 si se produce sobretensin en 4

ellos. Incluso transitorios de corta duracin pueden provocar una descarga y, si la energa es demasiado elevada, posiblemente daar el disipador de

Informacin sobre el hardwaresobretensin. Un disipador de sobretensin defectuoso puede dar lugar a resultados de mediciones errneos. Si los resultados de las mediciones obtenidos con la unidad CP GB1 difieren considerablemente de los valores previstos, verifique los disipadores de sobretensin utilizando la unidad CPC 100 tal como se indica.

Aplique una tensin de 500 V durante 10 segundos como mnimo, utilizando la tarjeta de prueba VWithstand, perteneciente a las tarjetas de prueba de resistencia. Ajuste una corriente de prueba de 0,01 A. Si se sobrepasa la corriente, se muestra un mensaje de error. En este caso, el disipador de sobretensin sometido a prueba es defectuoso y se debe sustituir. Si no aparece ningn mensaje, el disipador est intacto. Para informacin detallada sobre esta prueba, consulte el Manual de referencia del CPC 100. Repita la prueba en los tres esprragos A/L1, B/L2 y C/L3.

Cambie los disipadores de sobretensin defectuosos nicamente por piezas de repuesto de OMICRON electronics (consulte Figura 1-8 "Disipadores de sobretensin" a continuacin). Si desea informacin para pedidos, pngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics.

Figura 1-8 Disipadores de sobretensin

Nota: Antes de cambiar los disipadores de sobretensin, compruebe si existe un fallo que haya causado el problema y solucinelo.25


2Para sustituir un disipador de sobretensin:

1. Desconecte la unidad CP GB1 totalmente y observe las cinco normas de seguridad que figuran en "Normas de seguridad" en la pgina 9.

2. Abra la cmara del disipador de sobretensin con una llave de 22 mm, retirando el tornillo de contacto (consulte Figura 1-9 "Apertura de la cmara del disipador de sobretensin" a continuacin).

Figura 1-9 Apertura de la cmara del disipador de sobretensin

3. Coloque la unidad CP GB1 en vertical y desplace el esprrago por la cmara del disipador hasta que se suelte el disipador.

4. Sustituya el disipador defectuoso por el de repuesto.5. Atornille muy fuerte el tornillo de contacto (momento torsional de

1520 Nm).

Tornillo de contacto6

Informacin sobre el hardware1.6 Ampermetro de pinzaSe puede instalar un ampermetro de pinza para 50/60 Hz CA (consulte Figura 1-10 "Ampermetro de pinza") en OMICRON electronics como accesorio. Si desea informacin para pedidos, pngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics.

Figura 1-10 Ampermetro de pinza

El ampermetro de pinza ofrece las siguientes funciones:

Funcin Mantener Comprobacin de batera Apagado automtico Grfico de barras Voltmetro27

Ohmimetro


2 Comprobacin de contacto con avisador acstico

1.7 CP AL1La unidad CP AL1 (consulte Figura 1-11 "CP AL1") est disponible desde OMICRON electronics como un accesorio para la medicin de la tensin de paso y de contacto. Si desea informacin para pedidos, pngase en contacto con el centro de ventas de OMICRON electronics.

Figura 1-11 CP AL1

1.7.1 DescripcinEl voltmetro FFT (Fast Fourier Transform, Transformadas rpidas de Fourier) de NTI CP AL1 es un producto diseado principalmente para las aplicaciones de pruebas acsticas profesionales. Para las mediciones de tensin de paso y de contacto, la unidad CP AL1 se suministra con un software de OMICRON electronics que permite llevar a cabo las mediciones del nivel de tensin con seleccin de frecuencia mediante un Zoom FFT en tiempo real. La unidad CP AL1 facilita el conocimiento y la manipulacin de las mediciones de tensin de paso y de contacto. No obstante, el conocimiento profesional bsico de las tcnicas de medicin de la tensin de contacto es un requisito indispensable para la utilizacin de la unidad CP AL1.

1.7.2 ConectoresLa unidad CP AL1 proporciona los siguientes conectores en la parte posterior:

Entrada XLR para la alimentacin de una seal a la unidad CP AL1 Entrada RCA para la alimentacin de una seal a la unidad CP AL1 Toma de 3,5 mm (1/18") diseada para uso interno nicamente8

No conecte nunca ninguna seal elctrica a este conector.

Informacin sobre el hardwareNota: No conecte nunca seales elctricas de forma simultnea a ambos conectores XLR y RCA.

Figura 1-12 Conectores

Figura 1-13 CP AL1 con adaptador CP AL1

conector XLR

conector RCA

Slo para uso interno29


31.7.3 Sustitucin de las baterasPara insertar o sustituir las bateras, retire la cubierta posterior y, a continuacin, inserte tres bateras alcalinas de 1,5 V, de tipo AA/LR6 en el compartimento de las bateras de la unidad CP AL1 tal como se muestra. La vida til normal de un juego de bateras alcalinas es de 16 horas.

Figura 1-14 Insercin de las bateras

Para sustituir las bateras:

No utilice bateras recargables de NiCd o NiMH. No utilice bateras de diferentes tipos. Fjese en la polaridad correcta de las bateras. Retire las bateras en cuanto estn agotadas y sustityalas todas al mismo

tiempo.

Nota: Para obtener informacin acerca del funcionamiento de la unidad CP AL1, consulte 5.1.1 "Funcionamiento de la unidad CP AL1" en la pgina 97.0

Operacin2 Operacin

2.1 Sistema de medicinEl sistema de medicin consta del sistema de prueba CPC 100, de la unidad de acoplamiento CP CU1 y, en caso de mediciones en lneas areas y cables elctricos, de la caja de conexin a tierra CP GB1. En la Figura 2-1 "Sistema de medicin" se muestra el diagrama de bloques funcionales.

Figura 2-1 Sistema de medicin

2.2 Principio de funcionamientoLa unidad CP CU1 es una unidad de acoplamiento controlada por el sistema de pruebas CPC 100 a travs de la interfaz del BOOSTER (AMPLIFICADOR). EL CP CU1 proporciona seales de corriente que se pueden seleccionar en la salida I OUT y facilita la medicin de la corriente de salida y la tensin en los terminales del equipo en prueba. El rango de corriente de 10 A, 20 A, 50 A o 100 A se ajusta mediante el software de CPC 100 (consulte 2.3 "Configuracin de CPC 100" en la pgina 32) y es el usuario quien ajusta manualmente el interruptor de rangos de corriente del panel frontal de la unidad CP CU1

Aviso: el CP CU1 se debe conectar al equipo en prueba por medio de la caja de conexin a tierra CP GB1 para realizar mediciones en lneas areas o cables elctricos. Para estas aplicaciones, consulte 3.2 "Medicin de la impedancia de lnea y determinacin del factor k", en la pgina 44, para conectar el sistema de medicin.

CPC 100CP CU1 Dispositivo

sometido a prueba

V1 ACV1 ACI AC

I AC

I OUT

V SENSE


EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)

CP GB1(opcional

Zona peligrosa31

(consulte 2.4 "Ajuste del CP CU1" en la pgina 34).


3La unidad de acoplamiento procesa la corriente de salida y la tensin en los terminales del equipo en prueba conectados a la entrada V SENSE y a la salida I OUT de CP CU1 para efectuar mediciones con la unidad CPC 100.

La corriente de salida se transforma mediante un transformador de corriente con la relacin de transmisin 100 A : 2,5 A y el devanado secundario del transformador unido por cable a la salida I AC. La corriente transformada de la salida I AC se mide por medio de la entrada I AC de la CPC 100. La tensin del equipo en prueba se transforma por medio de un transformador de tensin con la relacin de transmisin 600 V : 30 V y el devanado secundario del transformador unido por cable a la salida V1 AC. La tensin transformada de la salida V1 AC se mide por medio de la entrada V1 AC de la unidad CPC 100.

Las mediciones se efectan con seleccin de frecuencia; es decir, solo se analizan componentes de seal a la frecuencia generada distinta de la frecuencia de la red. Debido a las perturbaciones de gran potencia que tienen lugar a la frecuencia de la red, se filtran y eliminan los componentes espectrales relacionados con la frecuencia de la red y sus armnicos. Para obtener informacin detallada acerca de la medicin con seleccin de frecuencia, consulte "Introduccin a Quick: La medicin con seleccin de frecuencia" en el Manual de referencia de CPC 100.

2.3 Configuracin de CPC 100Nota: La versin mnima del software de la unidad CPC 100 que se necesita es la V 1.4. Si tiene instalada una versin anterior, actualice el software desde la aplicacin Toolsets incluida con la unidad CP CU1.2

OperacinLa unidad CPC 100 se debe configurar para CP CU1. Para configurar el CPC 100:

1. Pulse el botn selector de Opciones.Se abre la ventana Opciones con la ficha Configuracin de dispositivo seleccionada (consulte Figura 2-2 "Ventana Opciones").

Figura 2-2 Ventana Opciones

2. Seleccione CU1 en el cuadro combinado Amplificador externo.Los ajustes TC y TT se efectan automticamente en funcin de los transformadores de corriente y tensin incorporados.

3. Pulse el botn selector Vista de la tarjeta de prueba e inserte la tarjeta de prueba Quick (por defecto), Sequencer o Ramping. 33


3En Figura 2-3 "Ventana de la tarjeta de prueba Quick" a continuacin se muestra el ajuste utilizando como ejemplo la tarjeta de prueba Quick.

Figura 2-3 Ventana de la tarjeta de prueba Quick

4. Abra la lista de elementos del cuadro combinado Rango de salida.La lista de elementos muestra los correspondientes rangos de corriente (CU1:10A, CU1:20A, CU1:50A y CU1:100A) del CP CU1.

5. Seleccione el rango de corriente que desea utilizar.6. Seleccione TT sel y/o TC sel en los cuadros combinados de Magnitudes

medidas al medir con los transformadores de tensin y corriente incorporados en el CP CU1 para representar su relacin de transformacin.

2.4 Ajuste del CP CU1Ajuste el rango de corriente del CP CU1 utilizando el interruptor de rangos de corriente (consulte 1.3 "Mandos de accionamiento de la unidad CP CU1" en la pgina 14) al valor configurado por el software de CPC 100.

Cuadro combinadoRango de salida

Cuadro combinadoMagnitudes medidas

Aviso: Ajuste el interruptor de rangos de corriente del panel frontal del CP CU1 nicamente cuando la unidad CPC 100 est apagada y el equipo en prueba se conecte a tierra con el interruptor de puesta a tierra cerrado y cerca del sistema de medicin.

Advertencia: El valor del rango de corriente ajustado en la tarjeta de prueba y en el panel frontal de la unidad CP CU1 debe ser el mismo.4

Operacin2.5 Instrucciones de seguridad para conectar el CP CU1 a lneas elctricas

2.5.1 Antes de comenzar

Antes de conectar la unidad CP CU1 a lneas areas o cables elctricos (en adelante denominadas lneas elctricas), debe hacer una estimacin de la tensin de lnea abierta tal como se indica a continuacin. Siga al pie de la letra y por orden las instrucciones que figuran a continuacin para protegerse de los riesgos por alta tensin. Adems de las instrucciones de seguridad que siguen, observe "Normas de seguridad" en la pgina 9.

Aviso: Una descarga elctrica procedente de un rayo en la lnea sometida a prueba puede provocar lesiones o incluso la muerte al personal a cargo de las pruebas. No conecte el sistema de medicin a lneas areas si existe la posibilidad de que se descargue una tormenta elctrica sobre cualquier parte de las lneas a medir.

Aviso: Conectar el sistema de medicin a lneas areas provistas de un sistema paralelo de proteccin conlleva riesgos por alta tensin. Se recomienda encarecidamente poner fuera de servicio todas las lneas en paralelo antes de continuar.35


32.5.2 Ajustes recomendados para el rango de corrienteEl rango de corriente mximo que permite la tensin de lnea abierta (consulte 2.5.4 "Conexin del sistema de medicin a lneas elctricas" en la pgina 40) posibilita una medicin con mxima precisin. No obstante, segn la longitud de la lnea elctrica sometida a prueba, este ajuste puede provocar sobredescargas en el CPC 100 debido a la baja tensin de excitacin. Como regla general, en la Tabla 2-1 "Ajustes recomendados para el rango de corriente" se indica el rango de corriente necesario en funcin de la longitud de la lnea elctrica. Ajuste el rango de corriente del CP CU1 en el valor correspondiente que figura en la tabla.

Tabla 2-1 Ajustes recomendados para el rango de corriente

Nota: Los pasos que se muestran en el siguiente diagrama completo se explicarn detalladamente en las secciones 2.5.3 y 2.5.4.

Longitud de lnea Rango de corriente

Tensin de fuente

02 km/01,5 millas 100 A 50 V110 km/0,55 millas 50 A 100 V550 km/330 millas 20 A 250 V> 20 km/15 millas 10 A 500 V6

OperacinDet

nga

se! L

a m

edid

a no

se

pued

e re

aliza

r en

esta

lne

a.In

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lelo.

ience

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00A.

e la

lnea

lo

ngitu

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rior a

/1

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i?

e la

lnea

lo

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lnea

lo

ngitu

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ior a

m

/30

mi?

se e

l ng

o de

ien

te d

e 10

A

Conecte una toma a tierra en paralelo al seccionador de puesta a tierra cerrado a cada fase. Conctelo primero a tierra y luego a la lnea. Abra el seccionador de puesta a tierra y mida las corrientes en las tres tomas a

tierra. Utilice el valor medido mximo de IGS en la frmula siguiente. Cierre el seccionador de puesta a tierra una vez efectuada la medicin.

Ajus

te 5

0A

Ajus

te 2

0A

Ajus

te 1

0ANo

No

No

Es

la lo

ngitu

dde

la

lnea

2

0

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/km

(0

,64 /

mi)

I G

S

Es

la lo

ngitu

dde

la

lnea

2

0

,4

/km

(0

,64 /

mi)

I G

S

supe

rior a

100

V?

Es

la lo

ngitu

dde

la

lnea

2

0

,4

/km

(0

,64 /

mi)

I G

S

supe

rior a

250

V?

Es

la lo

ngitu

dde

la

lnea

2

0

,4

/km

(0

,64 /

mi)

I G

S

supe

rior a

500

V?

No

No

No

No

S

Aju

ste

50A

S S

Cierre el seccionador de puesta a tierra, desconecte primero las tomas a tierra de la lnea y despus de la tierra. Conecte las tomas a tierra a la

unidad CP GB1 y despus a la lnea. Realice las conexiones a la unidad CP CU1 y a la unidad CPC 100 de acuerdo con las figuras de las pginas siguientes. Abra el seccionador de puesta a tierra y lea el valor de pantalla de la unidad CP CU1. Cierre despus el seccionador de puesta a tierra.

Es

el v

alor

su

perio

r a

50V

?

Es

el v

alor

su

perio

r a

100

V?

Es

el v

alor

su

perio

r a

250

V?

Es

el v

alor

su

perio

r a

500

V?

SAj

uste

S

Aju

ste

S

S

Aju

ste

Inicie la medida de acuerdo con la descripcin de aplicacin de uno de los siguientes captulos. Intente averiguar la corriente posible mxima a 20 Hz

por encima y por debajo de la frecuencia de red para evitar sobrecarga.N

o

No

No

No

Son

po

sibl

es

60A

?

Son

po

sibl

es

30A

?

Son

po

sibl

es

12A

?

Es

posi

ble

1A

?

No

Ajus

te 5

0A

No

Ajus

te 2

0A

No

No

Ajus

te 1

0A

Reduzca la corriente para las frecuencias ms altas segn sea necesario para evitar sobrecargas. Intente mantener ajustes idnticos para todas las

tarjetas de prueba en un solo procedimiento.

S

S

S

S

Aju

ste

10A

S

Aju

ste

20A37

Com ra corr 1

Tien una su 2

km

Tien una su 10k

Tien una sup

50k U ra corr

S S

S


32.5.3 Estimacin de la tensin de lnea abiertaAntes de conectar la unidad CP CU1 a lneas areas o cables elctricos (en adelante denominadas lneas elctricas), calcule la tensin de lnea abierta tal como se indica a continuacin. Siga al pie de la letra y por orden las instrucciones que figuran a continuacin para protegerse de los riesgos por alta tensin. Adems de las instrucciones de seguridad siguientes, consulte las "Normas de seguridad" en la pgina 9 de este manual y las normas de

seguridad del Manual de usuario/referencia de CPC 100.

Para hacer una estimacin de la tensin de lnea abierta:

1. Desconecte, cortocircuite y conecte a tierra la lnea elctrica en ambos extremos, utilizando un interruptor de puesta a tierra instalado o, si no se dispusiera de dicho interruptor in situ, cables de conexin a tierra (de ahora en adelante, el interruptor de puesta a tierra o estos cables de conexin a tierra suplementarios se denominarn interruptor de puesta a tierra).

2. Compruebe que la conexin a tierra situada en el extremo distante de la lnea elctrica no se interrumpe en ningn momento del procedimiento de prueba.

3. Adems del interruptor de puesta a tierra, conecte a tierra la lnea en el extremo prximo utilizando un conjunto de conexin a tierra que conste de tres cables aptos para la mxima corriente de cortocircuito posible en la lnea. Esta conexin se denominar de ahora en adelante conexin a tierra de trabajo.

4. Abra el interruptor de puesta a tierra en el extremo distante de la lnea elctrica y mida la corriente que pasa por la conexin a tierra de trabajo utilizando un ampermetro de pinza en las tres fases.

5. Cierre el interruptor de puesta a tierra.

Aviso: Antes de conectar a tierra una lnea elctrica, asegrese de que no circula corriente elctrica por la lnea mediante la prueba de corriente-sin corriente-corriente tal como sigue: Con un probador de tensin certificado aprobado para las pruebas de tensin, verifique que el probador est operativo en un sistema con corriente; luego verifique que la lnea que se va a desconectar no tiene corriente y, a continuacin, vuelva a comprobar en un sistema con corriente que el probador funciona. Cuando conecte una lnea elctrica, observe las cinco normas de seguridad descritas en "General" en la pgina 9.8

Operacin6. Calcule la tensin de lnea abierta estimada tras retirar los cables de conexin a tierra, de la siguiente manera:

Vest [V] = med [A] 0,4 [/km] 2 llnea [km] (Ec. 2-1)o

Vest [V] = med [A] 0,64 [/milla] 2 llnea [millas] (Ec. 2-2)donde Vest [V] es la tensin de circuito abierto estimada en voltiosmed es la corriente mxima medida en amperios0,4 [/km] = 0,64 [/milla] es la constante de una lnea area normal por cabley llnea [km] y llnea [millas] es la longitud de la lnea en km y millas, respectivamente.

7. Si el rango de corriente permitido por la tensin de lnea abierta estimada es inferior al rango de corriente ajustado segn Tabla 2-1 "Ajustes recomendados para el rango de corriente" en la pgina 36, ajuste el interruptor de rangos de corriente del CP CU1 en el valor permitido por la tensin de lnea abierta.

Aviso: Si la tensin de lnea abierta estimada es

> 500 V, detngase. La medicin no es posible por el riesgo de alta tensin. Intente poner fuera de servicio las lneas en paralelo.

250500 V, la medicin slo es posible en el rango de 10 A. 100250 V, la medicin es posible en el rango de 10 A o 20 A. 50100 V, la medicin es posible en el rango de 10 A, 20 A o 50 A. < 50 V, la medicin es posible en todos los rangos de corriente.

Aviso: Mientras est abierto el interruptor de puesta a tierra situado en el extremo prximo de la lnea elctrica, la zona contigua a CP GB1 en el rango de 5 m/15 pies y contigua a CP CU1 en el rango de 2 m/5 pies, ser una zona peligrosa debido a los riesgos de alta tensin y mecnicos. No penetre en la zona peligrosa. Tenga abierto el interruptor de puesta a tierra el menor tiempo posible.

Advertencia: Si ve u oye algo anormal en el equipo de prueba, por ejemplo, ruido de descarga elctrica o rayos en los disipadores de sobretensin, cierre el interruptor de puesta a tierra antes de tocar el sistema de medicin.39


42.5.4 Conexin del sistema de medicin a lneas elctricasTras la determinacin del rango de corriente con la tensin de lnea abierta estimada (consulte2.5.3 "Estimacin de la tensin de lnea abierta" en la pgina 38), conecte el sistema de medicin a la lnea elctrica de la siguiente manera:

1. Compruebe que el interruptor de puesta a tierra est cerrado.2. Conecte el CP GB1 a tierra enchufando el cable que se suministra cerca del

punto en que se efecta la conexin a la lnea. Compruebe que el esprrago de conexin a tierra se encuentra en buen estado, limpio y sin xido.

3. Desconecte de la conexin a tierra los cables de conexin a tierra (el interruptor de puesta a tierra est cerrado!) y conctelos a los esprragos de la lnea de CP GB1.

4. Site la unidad CP CU1 a una distancia mnima de 5 m/15 pies con respecto a la CP GB1.

5. Site la unidad CPC 100 a una distancia mnima de 5 m/15 pies con respecto al CP CU1 y de 10 m/30 pies con respecto a la CP GB1.

6. Conecte la unidad CP CU1 a tierra utilizando un cable de al menos 6 mm2 de seccin cerca de la CPC 100 y de la posicin del operario.

Aviso: Segn el tipo de puntos de puesta a tierra de la subestacin, se tiene que utilizar el correspondiente juego de conexin y pinza hembra. Conectar pinzas hembras de un determinado tipo a un punto de puesta a tierra de otro sistema es muy peligroso tanto en la conexin del juego de conexin a la unidad CP GB1 como en la conexin de la unidad CP GB1 al punto de puesta a tierra de la subestacin. Las pinzas hembras de 16 a 20 mm estn diseadas y probadas para corrientes de falta de hasta 26,5 kA, la pinza hembra de 25 mm (1 pulgada) para corrientes de falta hasta de 30 kA, ambas para una duracin mxima de 100 ms. En lugares en los que sean posibles corrientes de falta superiores, no se deben utilizar las unidades CP CU1 ni CP GB1.0

Operacin7. Conecte la unidad CP CU1 con laCP GB1 tal como se muestra en Figura 2-4 "Cableado del sistema de medicin" en la pgina 41.

Figura 2-4 Cableado del sistema de medicin

8. Conecte la unidad CPC 100 a tierra utilizando un cable de al menos 6 mm2 de seccin cerca de la posicin del operador.

9. Conecte la unidad CP CU1 con laCPC 100 tal como se muestra anteriormente en Figura 2-4 "Cableado del sistema de medicin".

10.Seale la zona contigua a la unidad CP GB1 en el rango de al menos 5 m/15 pies y contigua al CP CU1 en el rango de al menos 2 m/5 pies como zona peligrosa.

11.Ajuste el interruptor de rangos de corriente en 10 A (rango de 500 V).12.Abra el interruptor de puesta a tierra y observe la lectura del voltmetro de

CP CU1 fuera de la zona peligrosa.

L3/C L2/B L1/AConexin utilizando juegos de puesta a tierra en el lugar

***

***) Utilice la barra de cortocircuito cuando la salida no est conectada a la entrada I AC de la unidad CPC 100.41


4Figura 2-5 "Conexin del sistema de medicin" a continuacin muestra el sistema de medicin conectado a una lnea rea.

Figura 2-5 Conexin del sistema de medicin

13.Si la tensin de lnea abierta permite medir en un rango de corriente superior que ya est ajustado en la unidad CP CU1, ajuste el interruptor de corriente del CP CU1 en el mnimo del rango de corriente definido conforme a Tabla 2-1 "Ajustes recomendados para el rango de corriente" en la pgina 36 y en el rango de corriente permitido por la tensin de lnea abierta. Si la tensin de lnea abierta permite medir, proceda con la aplicacin requerida.

CPC 100 CP CU1

CP GB1

Aviso: Si la lectura del voltmetro es

> 500 V, detngase. La medicin no es posible por el riesgo de alta tensin.

250500 V, la medicin slo es posible en el rango de 10 A. 100250 V, la medicin es posible en el rango de 10 A o 20 A. 50100 V, la medicin es posible en el rango de 10 A, 20 A o 50 A. < 50 V, la medicin es posible en todos los rangos de corriente.

Advertencia: Compruebe que el interruptor de puesta a tierra siempre est cerrado cuando no se realizan mediciones y, especialmente, cuando se modifica el cableado o se ajusta el interruptor de rangos de corriente de la unidad CP CU1.2

Aplicaciones3 AplicacionesEste captulo contiene informacin acerca del uso de plantillas, de la impedancia de las lneas elctricas, del acoplamiento mutuo de lneas elctricas, de la impedancia de tierra y de las medidas de tensin de paso y de contacto del acoplamiento en los cables de sealizacin.

3.1 Uso de plantillasLos procedimientos de prueba que se ejecutan en el sistema de medida estn controlados por las plantillas disponibles en la aplicacin Toolsets suministrada con su CP CU1 o en la pgina de inicio del CPC 100.

Las plantillas son pares de documentos XML y plantillas de Microsoft Excel diseados por OMICRON electronics para aplicaciones especficas. Las plantillas XML son procedimientos de prueba predefinidos, a menudo con comentarios, que se utilizan en el CPC 100 y guan al usuario a lo largo de la prueba. Una vez elaborado, el archivo XML se guarda, se descarga en el ordenador por medio de la unidad CPC Explorer y, por ltimo, se carga en la correspondiente plantilla de Microsoft Excel. All se procesan los resultados y se genera un informe de prueba final. Los pares de plantillas facilitan y agilizan las pruebas con el CP CU1 y la evaluacin de los resultados.

Para ejecutar un procedimiento de prueba conforme a una plantilla:

1. Cargue la plantilla XML que corresponda a la aplicacin prevista desde el ordenador en la unidad CPC 100.

2. Abra la plantilla en el CPC 100.3. Ejecute el procedimiento de prueba conforme a la plantilla.4. Al terminar el procedimiento de prueba, guarde la prueba en un archivo

nuevo.5. Descargue los resultados de la prueba de la unidad CPC 100 al directorio de

trabajo del ordenador que desee.6. Abra la plantilla correspondiente de Microsoft Excel haciendo doble clic en el

archivo *.xlt situado en la carpeta cuyo nombre coincide con el del procedimiento de prueba.Aparece un libro de trabajo de Microsoft Excel.

Nota: Algunos pares de plantillas permiten control de versin. Si aparece un mensaje de error despus de cargar la plantilla XML, use un par de plantillas de la misma versin.43


47. Haga clic en el botn Cargar archivo XML y abra el archivo *.xml guardado anteriormente en el directorio de trabajo seleccionado para guardar los resultados de la prueba.

8. Una vez rellenas de datos todas las hojas de trabajo, se calculan los resultados de la prueba.

3.2 Medicin de la impedancia de lnea y determinacin del factor k

3.2.1 Explicacin de la medida de factor kEn la mayora de los rels modernos de proteccin de distancia secundarios, es necesario el valor de la impedancia de secuencia positiva (lnea) y homopolar (lnea-tierra) o el factor de adaptacin de impedancia de tierra (factor k) para realizar los ajustes del rel y, en ocasiones, tambin el factor de acoplamiento mutuo. La impedancia de lnea puede calcularse rpidamente, pero los valores elegidos para la impedancia de tierra a menudo no coinciden con las condiciones reales. Esto se debe a que los sistemas paralelos cercanos influyen en la medicin y, por lo tanto, se generan discrepancias entre los valores calculados y los reales. As pues, tiene que determinarse el factor de acoplamiento mutuo entre dos sistemas para considerar esas influencias en la evaluacin de los resultados de las mediciones.

La precisin de estos ajustes es crucial para el funcionamiento del rel porque modifican directamente el alcance de las diferentes zonas de proteccin, por ejemplo, en caso de falta lnea-tierra. Las mediciones demuestran que, en un nmero significativo de casos, el factor k de las lneas medidas se ajusta en un valor superior a su valor real en ms del 20%. Esto puede provocar subalcance o sobrealcance y, por tanto, prdida del carcter selectivo. Esta situacin es particularmente relevante para los cables elctricos bajo tierra.

El factor k es un ajuste importante de los rels de proteccin de distancia. La precisin de este ajuste influye drsticamente en la precisin de los rels de proteccin de distancia. El factor k se puede calcular, pero los resultados del clculo son nicamente una estimacin aproximada del valor real. Dado que un ajuste incorrecto del factor k puede mermar la calidad de la corriente elctrica, aumentar el riesgo de desestabilizar el sistema o hacer perder el suministro elctrico, la medicin del factor k es fundamental para una proteccin de distancia rpida, selectiva y fiable.

Como normalmente otras lneas que estn en servicio provocan fuertes perturbaciones, medir a la frecuencia de la red no es factible. Todas las mediciones que se realizan segn las plantillas se hacen por encima y por 4

Aplicacionesdebajo de la frecuencia de la red, y se interpolan los resultados. A partir de estos resultados, se calculan tanto las impedancias de secuencia positiva y homopolar como el factor k en diversos formatos.

El factor k es un parmetro de lnea, independiente de la ubicacin de la falta, que describe la relacin de las impedancias de lnea y tierra. Son de uso habitual las definiciones del factor k que figuran a continuacin:

1. La relacin compleja de la impedancia de tierra y de la impedancia de lnea

, (Ec. 3-1)

Nota:

2. la relacin compleja de la impedancia homopolar y de la impedancia de secuencia positiva (consulte Figura 3-1 "Definicin de impedancia homopolar" a continuacin)

(Ec. 3-2)

3. y un par de valores reales

(Ec. 3-3)

(Ec. 3-4)

donde y son los componentes real e imaginario, respectivamente, de la impedancia de tierra y y son los componentes real e imaginario, respectivamente, de la impedancia de lnea.

ZEZL

kLZEZL------

Z0Z1----- 1

3--------------------==

Z1 Z= LZ0

Z1

k0Z0Z1-----=

RERL------

XEXL------

RE XERL XL45


4Figura 3-1 Definicin de impedancia homopolar

La impedancia homopolar monofsica corresponde a una conexin en serie de la impedancia de lnea y de la impedancia de tierra triple .

3.2.2 Acoplamiento mutuo de lneas elctricasBsicamente, el acoplamiento mutuo no es ms que una tensin inducida en el sistema paralelo II, el cual est provocado por una corriente en el sistema I. Debido a la tensin inducida en el sistema II, fluye tambin una corriente en el sistema paralelo, el cual, a su vez, induce una tensin en el sistema I.

Para realizar la medicin de la impedancia de acoplamiento , la plantilla necesita dos medidas. La ventaja de esta medicin es que no se requiere ninguna medicin en el sistema II. En vez de eso, todas las mediciones se dirigen en el sistema I. En la primera medicin, el sistema II est separado de tierra en al menos un extremo. Por lo tanto, no puede existir circulacin a travs del sistema II. El resultado es la impedancia homopolar para el caso en el que no puede circular corriente en el sistema II. Para la segunda medicin, ambos extremos de la lnea tienen que estar conectados a tierra para asegurar la circulacin de corriente. No obstante, la tensin en el sistema II ser cero. El resultado de esta medicin es la impedancia homopolar . La impedancia de acoplamiento se calcula ahora a partir de y :

(Ec. 3-5)

El factor de acoplamiento se puede presentar en dos versiones. La siguiente ecuacin muestra el factor de acoplamiento complejo kM.

(Ec. 3-6)

Z1 ZE

ZM

Z01

Z02ZM Z01 Z02

ZM13--- Z01 Z02 Z01=

kMZMZ-------=6

1

AplicacionesEn las dos ecuaciones que se muestran a continuacin, los componentes real e imaginario se dividen.

y (Ec. 3-7)

3.2.3 Realizacin de medicionesConecte el sistema de medicin a las lneas areas o cables elctricos sometidos a prueba siguiendo las indicaciones que figuran en 3.2 "Medicin de la impedancia de lnea y determinacin del factor k" en la pgina 44.

Nota: Para una longitud de lnea inferior a 5 km/3 millas se recomienda conectar la entrada V SENSE de la unidad CP CU1 lo ms cerca posible del TT de la lnea para reducir la impedancia adicional de la entrada de corriente en el trayecto. En caso de lneas ms largas, se puede conectar la entrada V SENSE directamente con las pinzas Kelvin de la unidad CP GB1.

RMRL-------

XMXL-------47


4En el transcurso del procedimiento de prueba del factor k, se realizan las siguientes mediciones:

Mediciones de impedancia lnea-lnea: L1-L2, L1-L3, L2-L3 (en Figura 3-2 "Mediciones de impedancia lnea-lnea" se muestra la medicin L1-L2 a modo de ejemplo).

Figura 3-2 Mediciones de impedancia lnea-lnea

CPC 100 CP CU1

CP GB1

Extremo prximo

Extremo distante

Lnea area

V1 AC V1 ACI ACI AC

I OUT

V SENSE(DET. TENSION)


EXT. BOOSTER (AMPLIFICADOR EXT.)8

Aplicaciones Mediciones de impedancia lnea-tierra: L1-E, L2-E, L3-E (en Figura 3-3 "Mediciones de impedancia lnea-tierra" se muestra la medicin L1-E a modo de ejemplo).

Figura 3-3 Mediciones de impedancia lnea-tierra

Mediciones de impedancia homopolar: L1||L2||L3-E (consulte Figura 3-4 "Medicin de impedancia homopolar: el sistema II est en funcionamiento.", Figura 3-5 "Medicin de impedancia homopolar: el sistema II est apagado y desconectado de tierra al menos en un extremo." y Figura 3-6 "Medicin de impedancia homopolar: el sistema II est apagado y conectado a tierra en ambos extremos." a continuacin).Cortocircuite las tres fases con el cable de tres conductores que se

CP GB1

Extremo prximo

Extremo distante

Lnea area

V1 AC V1 ACI ACI ACCPC 100 CP CU1

I OUT





5suministra, tal como se indica en 1.5.2 "Cortocircuito de las fases" en la pgina 23.

Figura 3-4 Medicin de impedancia homopolar: el sistema II est en funcionamiento.

CP GB1

Extremo prximo

Extremo distante

Lnea area

V1 AC V1 ACI ACI AC

Nota: Utilice el cable de tres conductores (consulte 1.5.2 "Cortocircuito de las fases" en la pgina 23) para cortocircuitar las

CPC 100 CP CU1

I OUT




AplicacionesFigura 3-5 Medicin de impedancia homopolar: el sistema II est apagado y desconectado de tierra al menos en un extremo.

CP GB1

Extremo prximo

Extremo distante

Lnea area

V1 AC V1 ACI ACI AC

Nota: Los cambios en las figuras anteriores aparecen marcados con una elipse azul.

CPC 100 CP CU1

I OUT





5Figura 3-6 Medicin de impedancia homopolar: el sistema II est apagado y conectado a tierra en ambos extremos.

El procedimiento de prueba est controlado por las plantillas disponibles en la aplicacin Toolsets suministrada con su CP CU1 o en la pgina de inicio del CPC 100.

Se recomienda utilizar la misma corriente de prueba en todas las mediciones. Para encontrar la corriente de prueba ms elevada posible, inicie el procedimiento de prueba con la medicin que presenta la impedancia ms alta, que es la medicin fase-fase en general (en funcin de la disposicin de los cables) y la medicin fase-tierra en las lneas areas.

CP GB1

Extremo prximo

Extremo distante

Lnea area

V1 AC V1 ACI ACI AC

Nota: Los cambios en la figura anterior aparecen marcados con una elipse azul.

CPC 100 CP CU1

I OUT




AplicacionesDespus de unir por cable el sistema de medicin a la lnea sometida a prueba, proceda de la siguiente manera:

1. Configure la unidad CPC 100 como se explica en 2.3 "Configuracin de CPC 100" en la pgina 32 para el rango de corriente de la unidad CP CU1 ajustado mediante el interruptor de rangos de corriente.

2. Seleccione la plantilla XML (XMT) para la frecuencia de red(por ejemplo, "Line Imp CU1 60Hz.xmt" para la frecuencia de red de 60 Hz) y abra la plantilla.

3. Ejecute el procedimiento de prueba.Se efectan las siguientes mediciones: Mediciones de lnea-lnea: L1-L2, L1-L3, L2-L3

En cada medicin, conecte las entradas I OUT y V SENSE de la unidad CP CU1 a los esprragos de las correspondientes lneas de CP GB1.

Mediciones de lnea-tierra: L1-E, L2-E, L3-EEn cada medicin, conecte las entradas I OUT y V SENSE de la unidad CP CU1 a los esprragos de las correspondientes lneas de CP GB1.

Mediciones de impedancia homopolar: L1||L2||L3-E4. Cierre el interruptor de puesta a tierra despus de la prueba y antes de volver

a conectar el sistema de medicin.5. Si se produce una sobrecarga de la unidad CPC 100, reduzca la corriente de

prueba o ajuste un rango de corriente inferior y vuelva a ejecutar el procedimiento de prueba.Se recomiendan corrientes de prueba ms bajas en las dos frecuencias ms altas.

6. Guarde el procedimiento de prueba como archivo en la unidad CPC 100.7. Descargue el archivo de la prueba en el ordenador desde la unidad CPC 100

utilizando el CPC Explorer.Cargue el archivo de la prueba en la plantilla de Microsoft Excel.Se muestran los resultados de las mediciones.

Advertencia: El rango de corriente configurado no debe sobrepasar el lmite marcado por la tensin de lnea abierta.

Aviso: Abra el interruptor de puesta a tierra en el extremo prximo antes de hacer la prueba y mantngalo abierto nicamente durante la medicin. Cierre el interruptor de puesta a tierra despus de la prueba y antes de volver a conectar el sistema de medicin.53


53.2.4 Interpretacin de los resultados de las medicionesPara interpretar correctamente los resultados de las mediciones de impedancia de lnea, tiene que conocer datos de la lnea area o cable elctrico sometidos a prueba. A continuacin encontrar notas tiles sobre cmo interpretar los resultados de las mediciones.

Normalmente, el componente resistivo de la impedancia de lnea es relativamente constante durante las mediciones L1-L2, L1-L3 y L2-L3, as como durante las mediciones L1-E, L2-E y L3-E. Si los resultados de las mediciones varan considerablemente, normalmente se debe a problemas de contacto. En algunos casos, los interruptores de puesta a tierra del extremo distante de la lnea carecen de la calidad necesaria para la medicin. Cables adicionales de conexin a tierra podran paliar los problemas de contacto. Para las lneas sometidas a prueba inferiores a 5 km/3 millas, no es recomendable conectar la entrada V SENSE de la unidad CP CU1 con las pinzas Kelvin, sino utilizar, ms bien, pinzas adicionales directamente en los cables de la lnea elctrica, siempre que se pueda proporcionar una conexin segura.

El componente inductivo de la impedancia de lnea aumenta con la distancia entre lneas. As lo atestiguan los resultados de mediciones guardados en un archivo de muestra que se suministra con las plantillas de impedancia de lnea (consulte los resultados sealados en Figura 3-7 "Resultados de la medicin" en la pgina 56). En Figura 3-8 "Lnea area medida" en la pgina 57 se muestra la lnea area medida con la distancia ms corta entre las lneas L1 y L3.

Nota: Cada lnea de resultados de mediciones cuenta con su propia indicacin de sobrecarga en la parte superior derecha de la pantalla de CPC 100 (o en el informe), indicacin que se explica a continuacin.

La falta de indicacin de sobrecarga significa que no se ha producido sobrecarga en ese paso del proceso de medicin.

Una indicacin de sobrecarga discontinua significa que se produjo una sobrecarga en ese paso del proceso de medicin, pero no de manera continua.

Una indicacin de sobrecarga continua significa sobrecarga permanente en ese paso del proceso de medicin.4

Aplicaciones3.2.5 Cargador de archivos Excel CPC 100El cargador de archivos Excel CPC 100 permite cargar los archivos XML de las pruebas generados con la unidad CPC 100 en plantillas de Microsoft Excel para su procesamiento posterior. El cargador de archivos Excel CPC 100 se instala con la aplicacin Toolset del CPC 100. Despus de realizar la instalacin, en el escritorio aparece un acceso directo para abrir la pgina de inicio del CPC 100 donde podr iniciar el cargador de archivos Excel CPC 100. Las plantillas son pares de documentos XMT y plantillas de Microsoft Excel diseadas por OMICRON electronics para aplicaciones especficas. Las plantillas XMT son procedimientos de prueba predefinidos que se utilizan en la unidad CPC 100 y guan al usuario a lo largo de la prueba. Una vez completado, el archivo XMT se guarda como un archivo de prueba XML y, a continuacin, se carga con el cargador de archivos Excel CPC 100 en la plantilla de Microsoft Excel correspondiente. All se procesan los resultados y se genera un informe de prueba final. Los pares de plantillas facilitan y agilizan las pruebas con el CPC 100 y la evaluacin de los resultados.55


5Figura 3-7 Resultados de la medicin6

AplicacionesHaga clic en el botn Cargar archivo XML para abrir el men de exploracin y cargar los datos que desee en la plantilla. Haga clic en Print Report (Imprimir informe) para imprimir los datos calculados. En "Mediciones", los resultados de las impedancias de las nueve mediciones llevadas a cabo se muestran de forma cartesiana y euleriana. Las impedancias calculadas relevantes se enumeran en "Resultados de impedancia". es el valor de media aritmtica de las primeras tres mediciones. es el valor triple de la impedancia homopolar trifsica y, por consiguiente, se refiere a una fase (consulte Figura 3-1 "Definicin de impedancia homopolar"). La impedancia de acoplamiento se calcula de acuerdo con (Ec. 3-5) en la pgina 46. La impedancia homopolar de acoplamiento corresponde al valor triple de la impedancia de acoplamiento

.

El "factor de compensacin residual" es el factor k calculado a partir de los datos determinados para el ajuste de los rels. En "formato del factor de compensacin residual" se puede seleccionar uno de los tres formatos dependientes del fabricante. En "factor de acoplamiento mutuo", se indica el factor de acoplamiento mutuo. En cuanto al factor k, estn disponibles los tres formatos de visualizacin diferentes.

Z1Z0

ZM

ZM0ZM

L1

L2

L357

Figura 3-8 Lnea area medida


5La medicin L2-E presenta el componente X ms bajo porque la lnea est muy cerca del cable de tierra. El componente X de la medicin L3-E se reduce mediante un sistema paralelo que discurre cerca de L3 en el otro lado de la torre. Cortocircuitar el sistema paralelo durante la medicin habra magnificado el efecto y producido resultados errneos, porque esta no es la condicin operativa normal.

Otro efecto interesante se puede observar al medir cables elctricos. Si el blindaje o apantallamiento est muy prximo a los conductores, pero stos se encuentran relativamente separados unos de otros, el componente inductivo de las mediciones lnea-lnea es superior al componente inductivo de las mediciones lnea-tierra, lo que produce un componente X negativo en la impedancia calculada . Este resultado, aparentemente extrao, se explica de la siguiente manera. Recordando (consulte 3.2.1 "Explicacin de la medida de factor k" en la pgina 44) que la impedancia homopolar se obtiene mediante

(Ec. 3-8)

y por tanto

(Ec. 3-9)

donde es la impedancia de secuencia positiva y se define como una diferencia entre la medicin de bucle lnea-tierra y la mitad de la medicin de bucle lnea-lnea; el componente X de puede dar negativo.

3.3 Medida de la impedancia a tierra

3.3.1 IntroduccinUn buen sistema de puesta a tierra en las subestaciones es fundamental para proteger a las personas de sufrir lesiones y evitar que los equipos sufran desperfectos. Normativas internacionales como DIN VDE 0101/CENELEC HD637S1, IEEE norma 80-2000 o IEEE norma 81-1983 proporcionan directrices sobre cmo medir las impedancias.

Esta aplicacin describe la medicin de grandes subestaciones. Sistemas de puesta a tierra de menor tamao se podran verificar sin conexin a una lnea area o cable elctrico ya existentes, lo que hara innecesario utilizar las unidades CP CU1 y CP GB1. Sin embargo, el procedimiento es el mismo al inyectar la corriente en un cable largo directamente desde la salida 6 A CA. De todos modos, al inyectar la corriente en una sonda de prueba, se requieren medidas de seguridad especiales para evitar que las personas que se

ZE

Z0 Z1 3ZE+=

ZEZ0 Z1

3----------------------=

Z1 ZE

ZE8

aproximan a la sonda de prueba corran riesgos.

AplicacionesEl mtodo de corriente-tensin, tal como se denomina en CENELEC HD637S1, o de cada de potencia, tal como se denomina en las normas IEEE, es una buena solucin para medir la impedancia de tierra de una subestacin. Antes de iniciar el procedimiento de prueba, tome una lnea area o cable elctrico, dejando fuera de servicio la subestacin sometida a prueba, y pngala a tierra en el extremo distante. Introduzca una corriente a travs de esta lnea elctrica en una conexin remota a tierra. En el caso de las subestaciones de mayor tamao, se recomienda una distancia como mnimo de 5 km/3 millas con respecto a la conexin remota a tierra; la distancia mnima ser 10 veces el tamao del sistema de puesta a tierra. A continuacin, mida las tensiones con una sonda de prueba a diversas distancias de la subestacin. Si es posible, seleccione los puntos de medicin en ngulo de 90 (a vista de pjaro) con respecto a la trayectoria de la corriente. En todo caso, evite efectuar las mediciones cerca (


6Figura 3-9 Medicin de impedancia de tierra y tensin de paso

El procedimiento de prueba est controlado por las plantillas disponibles en la aplicacin Toolsets suministrada con su CP CU1 o en la pgina de inicio del CPC 100. Para obtener informacin detallada sobre las plantillas e instrucciones para utilizarlas, consulte 3.1 "Uso de plantillas" en la pgina 43. Si se utiliza la tarjeta de prueba Sequencer de la unidad CPC 100, el procedimiento de prueba se ejecuta sin intervencin del usuario, llevando a cabo las seis mediciones por posicin de la sonda de prueba que se recomiendan.

Aviso: No toque la sonda de prueba sin guantes aislantes fuera del recinto de la subestacin. En caso de falta de tierra con corriente elevada dentro de la subestacin en el transcurso de la prueba, se podran generar tensiones considerablemente elevadas en cualquier cable conectado a la estacin y que salga de ella.0

AplicacionesDespus de unir por cable el sistema de medicin a la lnea, proceda de la siguiente manera:

1. Configure la unidad CPC 100 como se explica en 2.3 "Configuracin de CPC 100" en la pgina 32 para el rango de corriente de la unidad CP CU1 ajustado mediante el interruptor de rangos de corriente.

2. Seleccione la plantilla XML (XMT) para la frecuencia de red(por ejemplo, "Ground Imp CU1 60Hz.xmt" para la frecuencia de red de 60 Hz) y abra la plantilla.

3. Seleccione en la plantilla la tarjeta Introducir distancia aqu.4. Seleccione Guardar por defecto para reutilizar posteriormente la tarjeta.5. Introduzca la sonda de prueba en la conexin a tierra a la distancia

especificada de la subestacin y proceda aumentando gradualmente la distancia.Las distancias recomendadas para la medicin de la impedancia de tierra son: 1, 2, 5, 10, 20, 50, 100, 150, 200 m y seguir con pasos de 100 m (5, 10, 20, 50, 100, 200, 500, 750, 1000 pies y seguir con pasos de 250 pies). Puede medir cmodamente la distancia para esta aplicacin por medio de un dispositivo GPS normal.

Nota: Compruebe que los puntos de medicin discurren en ngulo de 90 (a vista de pjaro) con respecto a la trayectoria de la corriente y, si es posible, evite lneas areas o cables elctricos, as como trayectorias de corriente, suplementarios.

6. Active la tarjeta de prueba para el punto de prueba elegido.7. Denomine la tarjeta de prueba con la distancia en unidades mtricas

(metros - m) o imperiales (pies - ft), sin espacios en blanco, p. ej. "10m" o "30ft".8. Aada una tarjeta de prueba Sequencer por cada punto de prueba que

desee medir.9. Contine con el paso 6 cuando desee medir a otra distancia.10.Guarde el procedimiento de prueba como archivo en la unidad CPC 100.

Nota: Se recomienda guardar como mximo 15 tarjetas de prueba en el mismo archivo, aunque es posible tener ms archivos.

11.Descargue los archivos de las pruebas en el ordenador desde la unidad CPC 100 utilizando el CPC Explorer.

Aviso: El rango de corriente configurado no debe sobrepasar el lmite marcado por la tensin de lnea abierta.61


612.Cargue el archivo o archivos de prueba en la plantilla de Microsoft Excel.La impedancia de tierra y la tensin de paso se muestran en funcin de la distancia a la subestacin. Se puede determinar un factor de reduccin. Para obtener informacin detallada, consulte 3.3.3 "Factor de reduccin" en la pgina 62.

Nota: Si hay ms archivos, cargue uno tras otro.

3.3.3 Factor de reduccinDebido a la inductancia de la lnea de alimentacin, una parte considerable de la corriente Iout que se inyecta en la conexin a tierra no refluye por la conexin a tierra, sino por el cable de tierra, el apantallamiento de la lnea u otras trayectorias (vas frreas, tuberas), que no provoca una cada de tensin en la tierra. Esta corriente Iapant se tiene que restar de Isal y, en consecuencia, la impedancia de tierra se determina mediante

Ztierra = Vmed/(Isal Iapant) (Ec. 3-10)

Este efecto se compensa por medio del factor de reduccin de corriente r que establece CENELEC HD637 S :1999. Un campo de la plantilla XML permite ajustar el factor de reduccin de corriente entre 0,01 y 1,00 (1,00 significa sin compensacin de corriente).

Para lneas areas de 110 kV, la norma establece valores normales de r = 0,98 para cables de tierra de acero y hasta 0,60 para cables de tierra de acero/aluminio. Para alimentacin de corriente por medio de cables elctricos, el factor r puede reducirse hasta a 0,01. El efecto de la corriente Iapant se puede eliminar desconectando el apantallamiento de la lnea o el cable de tierra de la lnea de alimentacin. Si la desconexin no es posible, se recomienda medir la corriente Iapant con una bobina Rogowski y calcular el factor de reduccin de corriente como

r = 1 Iapant/Isal (Ec. 3-11)2

Aplicaciones3.3.4 Realizacin de medicionesLa siguiente seccin describe cmo el usuario puede llevar a cabo una prueba para medir el factor de reduccin. La metodologa de medicin propuesta se compone de cuatro partes:

Sistema de medicin bsico (pasos 1 - 2) Configuracin de la unidad CPC 100 y comprobacin de la precisin (pasos

3 - 10) Medicin de las corrientes relevantes (pasos 11 - 12) Clculo del factor de reduccin (pasos 13 - 14)1. Conecte el sistema de medicin a una lnea area o cable elctrico que parta

de la subestacin sometida a prueba siguiendo las indicaciones que figuran en 2.5.4 "Conexin del sistema de medicin a lneas elctricas" en la pgina 40. Siga las normas de seguridad antes de iniciar la configuracin.

2. Cortocircuite las tres fases con el cable de tres conductores que se suministra, tal como se indica en Figura 1-7 "Cortocircuito de las fases" en la pgina 24.

3. Conecte la entrada V1 AC de la unidad CPC 100 a la bobina Rogowski tal como se muestra en Figura 3-10 "Comprobacin de la precisin para la medicin del factor de reduccin" en la pgina 64. La entrada V SENSE y la salida V1 AC de la unidad CP CU1 no se utilizan en esta aplicacin. Establezca el rango de salida de la bobina Rogowski en 100 mV/A (para mediciones de corriente 020 A).

4. Conecte la bobina Rogowski alrededor de uno de los cables de la conexin I OUT a la unidad CP GB1. La bobina Rogowski mide la magnitud y el ngulo de fase de la corriente. Asegrese de que la direccin de corriente de la bobina, que se indica mediante una flecha en el empalme de la conexin, coincide con la corriente de prueba. Se recomienda la utilizacin de un cable 63


6apantallado con cables trenzados (la entrada V2 AC de la unidad CPC 100 tambin se puede utilizar y configurar para esta medicin).

Figura 3-10 Comprobacin de la precisin para la medicin del factor de reduccin

Despus de unir por cable el sistema de medicin a la lnea, proceda de la siguiente manera:

5. Configure la unidad CPC 100 tal como se describe en 2.3 "Configuracin de CPC 100" en la pgina 32 y establezca la relacin para la pinza I conforme a la relacin de la salida de la bobina Rogowski (100 mV/A o 10 mV/A).

6. Abra una tarjeta de prueba Quick.7. Seleccione la unidad CP CU1 como salida. Seleccione el mismo modo de

corriente de prueba que el establecido para la unidad CP CU1 (por ejemplo, CU1 10A) y configure la entrada de la medicin tal como se muestra en Figura 3-11 "Tarjeta de prueba Quick para la medicin del factor de reduccin" en la pgina 65. Ajuste la frecuencia de salida en 30 Hz y la corriente de salida en funcin del modo de corriente seleccionado (aqu 10,00 A).

Lnea/cable areo

Aviso: El rango de corriente configurado no debe sobrepasar el lmite marcado por la tensin de lnea abierta.4

Aplicaciones8. Seleccione Guardar por defecto para reutilizar posteriormente la tarjeta.

Figura 3-11 Tarjeta de prueba Quick para la medicin del factor de reduccin

9. Comience la prueba. Pulse Mantener resultado para la medicin en 30 Hz. Cambie la frecuencia de salida a 70 Hz. Inicie la prueba y mantenga el resultado de nuevo. Para la medicin del factor de reduccin en una frecuencia de red de 60 Hz, cambie las frecuencias de salida a 40 y 80 Hz.

10.Compruebe si la relacin medida es aproximadamente 1. Si la relacin vara considerablemente de 1, verifique que el ajuste de la pinza de corriente externa en la configuracin del dispositivo coincide con el rango de salida ajustado de la bobina Rogowski y repita la prueba.

11.Inserte una tarjeta de prueba Quick nueva. Conecte la bobina Rogowski al punto de medicin (por ejemplo, el apantallamiento del cable, el cable de tierra o la base de una torre) teniendo en cuenta la direccin correcta de la corriente (corriente hacia tierra). Contine con el paso 9.

12.Aada una tarjeta de prueba Quick nueva para cada punto de prueba y repita la medicin con los pasos 9 y 11.

13.Para determinar el factor de reduccin, las corrientes medidas a 30 y 70 Hz tienen que interpolarse a la frecuencia de red. Por lo tanto, calcule el promedio de corriente de las dos mediciones de cada punto de prueba. Si la corriente de prueba en las dos frecuencias o los diferentes puntos de prueba difirieran perceptiblemente, calcule tambin el promedio de todas las

Aviso: Abra el interruptor de puesta a tierra en el extremo prximo antes de llevar a cabo la prueba y mantngalo abierto nicamente durante la medicin. Cierre el interruptor de puesta a tierra despus de la prueba y antes de volver a conectar el sistema de medicin.65

corrientes de salida.


614.El factor de reduccin se puede calcular ahora con la frmula:

r = 1 Iapant/Isal (Ec. 3-12)

Iapant es la suma de todas las corrientes interpoladas a la frecuencia de red.

Iout es el promedio de las corrientes de prueba.

Figura 3-12 Conexin para la medicin del factor de reduccin en una lnea area

La unidad CPC 100 permite llevar a cabo la medicin de la magnitud y el ngulo de fase de las corrientes. Si fueran necesarias diversas mediciones para el clculo del factor de reduccin, tambin debera tenerse en cuenta el ngulo de fase.

Ahora se puede establecer el factor de reduccin calculado en la plantilla de impedancia de tierra. La plantilla calcula los resultados de la impedancia de tierra y de las tensiones de paso y de contacto teniendo en cuenta el factor de reduccin.

3.3.5 Interpretacin de los resultados de las medicionesEl archivo de muestra que se suministra junto con las plantillas contiene resultados de mediciones en un terreno prcticamente ptimo. Figura 3-13 "Impedancia de tierra vs. distancia en terreno prcticamente ptimo" en la pgina 67 contiene un grfico que aparece despus de cargar el archivo de muestra en la plantilla de Microsoft Excel. La tensin entre el sistema de puesta a tierra sometido a prueba y la sonda de prueba (y en consecuencia la impedancia de tierra) aumenta lentamente hasta que alcanza un valor ms o menos constante. Este valor lmite corresponde a la impedancia de tierra Ztierra, la impedancia de la subestacin en comparacin con el "resto del mundo". En el ejemplo que se estudia, Ztierra es aproximadamente 60 m.6

AplicacionesFigura 3-13 Impedancia de tierra vs. distancia en terreno prcticamente ptimo

En algunos casos, los resultados de las mediciones muestran picos y cadas hasta que se alcanza una zona sin edificios ni conductores o tubos enterrados. Hasta entonces, se pueden obtener resultados errneos. Figura 3-14 "Impedancia de tierra vs. distancia en terreno difcil" muestra ms adelante resultados normales de mediciones que se obtienen en tales condiciones. El grfico presenta un pico debido a una farola situada cerca de la sonda de prueba.

cp cu1 reference manual

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