Con esta herramienta se puede calcular el cortocircuito para equipos eléctricos, como transformadores en kVA monofasicos o trifasicos.
También mostramos la formula utilizada en el calculo de corto circuito, se explica como realizar el calculo del nivel de cortocircuito, enumeramos algunos ejemplos de calculo y presentamos una tabla con niveles de cortocircuito tipicos.
Formula de cortocircuito monofasico y trifasico para los transformadores (kA):
- kVA=Valor de kVA (Potencia aparente).
- Volts=Voltios del transformador.
- %Impedancia=Impedancia del transformador.
Pasos para calcular el nivel de cortocircuito de un transformador:
Paso 1:
Calcular el nivel de corto circuito de un transformador en kVA es sencillo solo se debe multiplicar los kVAx1000 y luego dividir este resultado entre el voltaje, multiplicado por raíz de tres y la impedancia del transformador.
Ejemplo: Una transformador de 112.5kVA tiene un voltaje en baja tensión de 480V y una impedancia de 4 %, para encontrar el nivel de corto se debe dividir 112,5/(480*√3*0,04) lo cual dará como resultado: 3382kA.
Nota: 4% en decimales es 0,04
Ejemplos de calculo de niveles de cortocircuito:
Ejemplo 1:
Un transformador trifasico que alimenta un edificio esta conectado en media tensión y tiene una potencia de 1000kVA, un voltaje primario de 11,4kV y un voltaje secundario de 208V, con una impedancia de 6%, que nivel de cortocircuito tiene el transformador en baja tensión (Lado secundario).
Rta:// Para encontrar la respuesta se debe multiplicar el voltaje por raíz de tres y la impedancia, de la siguiente manera: 208x√3×0,06=21,6, luego debes dividir 1000kVAx1000 entre el anterior resultado 21,6, lo cual dará como resultado, 1000000/21,6=46262kA.
Ejemplo 2:
El transformador de una planta química tiene 2500kVA trifasico, y voltaje de 7,6kV en el secundario con una impedancia de 6,5%, cual sera el nivel de corto de este transformador.
Rta:// Para saber el nivel de corto se deberá multiplicar los kVA x 1000 y luego dividir el resultado entre la multiplicación del voltaje, raíz de tres y la impedancia, de la siguiente manera: (2500kVAx1000)/(7600Vx√3×0,06,5) = 2921kA .
Ejemplo 3:
El transformador de una pequeña casa es de 15kVA monofasico, con un voltaje de 240V y una impedancia de 4%, cual sera el nivel de cortocircuito del transformador.
Rta:// Para encontrar la respuesta solo deberás reemplazar las variables en la calculadora de nivel de corto circuito y esta automáticamente dará la respuesta de: 902kA.
Valores típicos de impedancia porcentual:
La impedancia de un transformador es el valor medido que se encuentra impreso en la placa de características..
Es una prueba que los fabricantes realizan para los transformadores de energía y se utiliza para el cálculo de la corriente de falla. Esto es importante para coordinar breakers y protecciones contra sobrecorriente (OCPD), análisis de cortocircuitos, análisis de armónicos y estudios de arco eléctrico.
Si un transformador tiene una impedancia de 6.33%, requeriría 6.33% de la tensión primaria de entrada para generar el 100% de la corriente nominal en los devanados secundarios cuando ocurre una falla en el peor de los casos.
En los sistemas de distribución eléctrica, la peor falla es cuando una barra metálica de baja impedancia corta las líneas y se llama falla atornillada.
Ahora, si el 100% de la tensión se aplica a la entrada primaria, entonces aproximadamente (100/6.33 = 15.8xCorriente nominal), fluiría en el devanado secundario bajo un fallo en la peor condición. Esta es la corriente máxima de cortocircuito que tendríamos en el sistema.
| Tamaño del transformador(kVA) | Valores típicos de% Z |
|---|---|
| 0-150 | Por debajo del 4% |
| 151-300 | 4% |
| 301-600 | 5% |
| 601-2500 | 6% |
| 2501-5000 | 6.5% |
| 5001-7500 | 7.5% |
| 7501-10000 | 8.5% |
| Por encima de 10kVA | 9.5% |
Tabla de niveles de corto circuito (Voltaje 220v – 3Ø):
| kVA | Impedancia (%) | kA |
| 5 | 4% | 328.04 |
| 7,5 | 4% | 492.06 |
| 10 | 4% | 656.08 |
| 15 | 4% | 984.12 |
| 25 | 4% | 1640.20 |
| 37,5 | 4% | 2460.30 |
| 30 | 4% | 1968.24 |
| 45 | 4% | 2952.36 |
| 50 | 4% | 3280.40 |
| 75 | 4% | 4920.60 |
| 112,5 | 4% | 7380.90 |
| 150 | 4% | 9841.20 |
| 225 | 4% | 14761.80 |
| 300 | 4% | 19682.40 |
| 400 | 5% | 20994.56 |
| 500 | 5% | 26243.19 |
| 630 | 6% | 27555.35 |
| 750 | 6% | 32803.99 |
| 800 | 6% | 34990.93 |
| 1000 | 6% | 43738.66 |
| 1250 | 6% | 54673.32 |
| 1600 | 6% | 69981.85 |
| 2000 | 6% | 87477.31 |
| 2500 | 6% | 109346.64 |
Nota: Los niveles de corto circuito en la anterior tabla son de referencia y no se debe utilizar para dimensionar ningún tipo de sistema eléctrico.
Para dimensionar los sistemas eléctricos se debe utilizar los datos de placa exactos del fabricante del transformador que se utilizara en la instalación eléctrica.
Como utilizar la calculadora de niveles de cortocircutito:
Lo primero que debes ingresar es la casilla de kVA el valor del transformador luego ingresas el numero de fases (1F o 3F), despues el voltaje y por ultimo el valor mas importante, la impedancia del transformador, puedes encontrar valores de referencia en la tabla de impedancias.