informe arc flash-refineria campana

8/20/2019 INFORME Arc Flash-Refineria Campana

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INFORME


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FIRMA FECHACLIENTE:ABB

PREP. EP 31/07/06

REV.

A

REVISO RS 31/07/06PROYECTO:

1722 – RIESGO DE ARCO ELECTRICO APROB. RT 31/07/06ESC.

s/esc.

Refinería Campana – SE POWER FORMER N° de Plano (LG)

1722-E-IT-001

A PARA APROBACION 31/07/06 EP RS R. Traina

N° DESCRIPCION AC N° FECHA COORD. OBRA PREPARÓ REVISADO APROBADO

REVISIONESNOMBRE/N°PROY. ABB:

NOM-

DESIGNACIO

PROYECTO

LOCKWOOD GREENE

1722

PROCESO

MECANICO

DISEÑ TITULO

DIB.

REV.

RIESGO DE ARCO ELECTRICOARC FLASH HAZARDS

APROB. TIPO DE DOC: INFORME TÉCNICOESCALA

- -REEMPLAZA A: PLANO ABB

N°:FECHA

31/07/06REEMPLAZADO POR:

REVISIONES: AHOJA

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DEPARTAMENTO ELÉCTRICO Proyecto: 1722 Documento Nº 1722-E-IT-001

Tema: Riesgo de arco eléctrico (Arc Flash) Fecha: 31/07/06 Hoja: 2 de 5 Rev.: ATítulo: Arc Flash Calculations SE POWER FORMER. Archivo Nº 1722-E-IT-001_A.doc

ÍNDICE

1. MOTIVO DEL ESTUDIO2. DESCRIPCIÓN GENERAL3. RESULTADOS OBTENIDOS4. DOCUMENTACIÓN EMITIDA CON LA PROPUESTA5. CONCLUSIONES6. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA


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1. MOTIVO DEL ESTUDIO

Identificar, calcular, evaluar, rotular con carteles las zonas de riesgo de arco eléctrico y seleccionar la in-dumentaria de protección contra el arco eléctrico en SE# PWF.Para ello se aplicó la hoja de cálculo denominada “Quick Calculation Worksheet” basada en la NormaIEEE 1584 – 2002.

2. DESCRIPCIÓN GENERAL

El cálculo con la planilla EXCEL “Quick ArcFlash Cals - IEEE Based Formulas.xls” está basado en las fór-mulas de la Norma IEEE 1584 – 2002 se resume a lo siguiente:

A partir de estos datos:

tipo de tablero (CCM, switchgear, etc)nivel de tensióntipo de puesta a tierramáxima corriente de falla en barras del tablero consideradodistancia de trabajotiempo de actuación de las protecciones,

Cálculo Corriente de Falla

Fórmulas empleadas

Sb = Potencia base en MVA= 38 MVASred = Potencia Cortocircuito de red en MVA (a partir de 51 kA estudio BLC)S”k3= Potencia subtransitoria de cortocircuito simétrico trifásicoI”k3= Corriente subtransitoria de cortocircuito simétrico trifásicoZc = Impedancia del cable en ohms

Xred = Sb / S”kred = p.u.

Zc = Zc ( ) . Sb kVA / 1000 . [Un (kV)]2 = p.u.

I”k3 = 1,1 . Sb (MVA) / 3 . Xeq p.u . Un (kV) = kA


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Esquema Unifilar estudiado


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Esquema de Impedancias equivalentes

Cálculo en barras CCM 401-402

Reactancia equivalente de la red aguas arriba del SWG de SE#PWF

Xred = Sb / S”kred = 38 MVA/3. 0,38 (kV) . 51 (kA)= 1,13206 p.u.

Reactancia equivalente cable en 0.38 kV entre SWG y CCM 401-402 , sección 3x300mm2(cobre), longitud 10m

R = 0,0766 /km x 0,01 km = 0,000766 X = 0,0685 /km x 0,01 km = 0,000685 Z () = ( R2 + X2) = 0,001028 XC401-402 = Zc () . Sb MVA / [Un (kV)]2 = 0,001028 x 38 / (0,38)2 = 0,270424 p.u.

Reactancia equivalente en barras de CCM 401-402

Xeq1 = Xred + XC401-402 = 1,13206 p.u + 0,270424 p.u. = 1,402484 p.u.


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Cortocircuito en barras de CCM 401-402

I”k3 = 1,1 . Sb (MVA) / [3 . Xeq p.u . Un (kV)] = 1,1 x 38 /(3 x 0,38 x 1,402484) = 45,28 kA

Cálculo en barras CCM 403

Reactancia equivalente cable en 0.38 kV entre CCM 401-402 y CCM 403, sección

3x70/35mm2 (cobre), longitud 10m

R = 0,341 /km x 0,01 km = 0,00341 X = 0,0707 /km x 0,01 km = 0,000707 Z () = ( R2 + X2) = 0,003483 XC403 = Zc () . Sb MVA / [Un (kV)]2 = 0,003483 x 38 / (0,38)2 = 0,916453 p.u.

Reactancia equivalente en barras de CCM 401-402

Xeq2 = Xred + XC401-402 + XC403 = 1,13206 p.u + 0,270424 p.u.+ 0,916453 p.u. = 2,31894 p.u.

Cortocircuito en barras de CCM 401-402

I”k3 = 1,1 . Sb (MVA) / [3 . Xeq2 p.u . Un (kV)] = 1,1 x 38 /(3 x 0,38 x 2,31894) = 27,39 kA

Empleando los valores citados, la planilla calcula y determina lo siguiente:

energía incidente (cal/cm2)indumentaria de protección para cada caso (PPE Rating)zona de riesgo de arco (Flash Protection Boundary)mínima distancia de trabajo acorde con la indumentaria utilizada,

Fórmulas empleadas por IEEE 1584:

I a Corriente de Arco para sistemas eléctricos debajo de 1kV

l g I a=K+0.662 (l g I bf )+0.0966 V+0.000526 G+0.5588 (l g I bf )-0.00304 G (l g I bf ) I a=10(lg Ia)

l g =log 10 K= -0.153 para configuarción abierta K= -0.997 para configuración cerrada (cajas, cubicles, etc.) I a=Corriente de arco I bf =Corriente de Cortocircuito Trifásica de puente directo(kA)V=Tensión del sistema en kV

G=Distancia de arco entre conductores (13-152mm)


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En Energía Incidente Normalizada

l g En=K 1+ K 2+1.081* l g I a+0.0011*G En=10(lgEn) Energía Incidente en J/cm2l g =log 10 K 1= -0.792 para configuarción abierta K 2= -0.555 para configuración cerrada (cajas, cubicles, etc.)

G=Distancia de arco entre conductores (13-152mm)

DB Área de Protección del Arco

DB=[Cf * En * (t/0.2)(610 x / EB )] 1/x DB=Distancia del Área desde el punto de Arco en mm En= Energía Incidente Normalizada EB= Energía Incidente en Cal/cm2a la distancia DBCf= 1 para voltajes entre 1-15 kVCf=1.5 para voltajes de o menores a 1kVt=Tiempo del Arco en seg

x=Exponente de la distancia función de la tensión del sistema y el tipo de “enclosure” ocubierta (tabla 4 de IEEE 1584-2002).

Con lo que se procede finalmente a señalizar los equipos correspondientes, según la clasificacióndel lugar de trabajo, con carteles que indican:

nivel de tensiónidentificación del tableroescritura: PELIGRO Riesgo de Arco Eléctricoescritura: Utilice Equipo de Protecciónzona de uso del equipo de protección

energía incidente a la distancia consideradaindumentaria (equipo) de protección en cada casotipo de guantes para cada caso.

Se adjunta además, a fines ilustrativos, una selección previa de equipos de protección contra riesgoeléctrico, basada exclusivamente en información obtenida de Internet a partir de los sitios de variosproveedores de este tipo de equipos.

3. RESULTADOS OBTENIDOS

Se consignan todos los resultados de estos cálculos en el ANEXO 1, archivo EXCEL “1722-E-MC-001.A..xls” cuya impresión acompaña este documento (15 hojas)


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4. DOCUMENTACIÓN EMITIDA CON LA PROPUESTA

El presente documento 1722-E-IT- 001.AANEXO 1: Tablas con los resultados del Calculador Arc Flash 1722-E-MC- 001.AANEXO 2: Información sobre diversos proveedores de indumentaria de protección

5. CONCLUSIONES

Se observa que como resultado final de la aplicación del Calculador Arc Flash las indumentarias (equi-pos) de protección elegidas son de ATPV 15 cal/cm2 para la totalidad de los tableros.Debe tenerse en consideración que en todo el desarrollo del cálculo ha prevalecido un criterio conserva-dor en lo que se refiere a márgenes de seguridad, especialmente al considerar las categorías ATPV delCalculador como valor mínimo para la elección de la indumentaria, ejemplo: en aquellos casos en que elcalculador indicaba ATPV 11 cal/cm2 se ha adoptado un ATPV 15 cal/cm2, aunque hay proveedores quedisponen de ATPV 11 cal/cm2.

Se hace notar que la selección de indumentaria de protección, de la cual se adjunta información, de ha ob-tenido de los sitios que los correspondientes proveedores disponene en Internet, por lo que se sugiere te-

ner especialmente en cuenta la calificación en vigencia que tenga de los mismos la EXXON USA.

6. BIBLIOGRAFÍA UTILIZADA

- Estudio eléctrico “Cálculo de cortocircuito”realizado por BLC S.A. en Agosto de 2001- Planilla de cálculo de Arc Flash “EXCEL “Quick ArcFlash Cals - IEEE Based Formulas.xls”- Documento “Best Practice for Protection from Electric Arc Flash Hazards” de la ExxonMobil- Internet: sitios en la WEB de los proveedores de indumentaria de protección


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P r o y . N ° : 1 7 2 2 A r c F l a s h

C a l c u l a t i o n s

D o c u m e n t o N ° :

1 7 2 2 - E - M

C - 0 0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6

A r c h i v o N ° :

1 7 2 2 - E - M

C - 0 0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 / 1 6

R e v . : A

T e m a : R i e s g o d e a r c o e l é c t r i c o

I " k m a x .

[ k A ]

M c c & p a n e l

S w i t c h g e a r

M c c & p a n e l

S w i t c h g e a r

P P E r a t i n g

P P E r a t i n g

M c c & p a n e l

S w i t c h g e a r

M c c & p a n e l

S w i t c h g e a r

[ k A ]

[ k A ]

[ c a l / c m

2 ]

[ c a l / c m

2 ]

M c c & P a n e l

S w i t c h g e a r

[ f e e t ]

[ f e e t ]

[ i n c h ]

[ i n c h ]

[ c a l / c m 2 ]

D

P W F B T F / G

0 , 4

[ 1 ]

5 1

0 , 1 5

1 8

2 0 , 7 1

1 9 , 2 1

1 1

1 0

N o t e D

5 , 8

6 , 2

- - -

8

1 5

P W F C C M 4 0 1 / 2

0 , 4

[ 1 ]

4 5 , 2 8

0 , 1 5

1 8

1 8 , 8 3

- - -

1 0

- - -

N o t e D

5 , 4

- - -

1 5

- - -

1 5

P W F C C M 4 0 3

0 , 4

[ 1 ]

2 7 , 3 9

0 , 0 5

1 8

1 2 , 6 1

- - -

2

- - -

N o t e 2

2 , 1

- - -

7

- - -

1 5

A S T M D - 1 2 0 - 0 2 A

U s e f o r R u b b e r I n s u l a t i n g G l o v e s

P r o o f T e s t & U s e T e s t ( T a b l e 1 )

G l o v e C l a s s

A C P r o o f T e s

A C U s e

D C P r o o f T e s t

D C U s e

0

5 0 0 0

1 0 0 0

2 0 0 0 0

1 5 0 0

0 , 4 k V

1

1 0 0 0 0

7 5 0 0

4 0 0 0 0

1 1 2 5 0

2 , 4 k V

2

2 0 0 0 0

1 7 0 0 0

5 0 0 0 0

2 5 5 0 0

1 3 , 2 k V

4

4 0 0 0 0

3 6 0 0 0

7 0 0 0 0

5 4 0 0 0

3 3 k V

[ 1 ] : S o l i d G n d S y s t e m

C O M E N T A R I O S :

N O T E 1 : P r e s e n t l y E l e c t r i c A r c F l a s h P P E w i t h A T P V R a t i n g m o r e t h a n 1 0 0 c a l / s q c m i s n o t a v a i l a b l e . I n t h e s i t u a t i o n s w h e r e t h e a v a i l a b l e

I n c i d e n t E n e r g y e x p o s u r e i s g r e a t e r t h a n t h e P P E r a t i n g , d i s t a n c e o f t h e W o r k e r f r o m t h e A r c - F l a s h S o u r c e

s h o u l d b e o p t i m i z e d t o k e e p t h e I n c i d e n t E n e r g y e x p o s u r e b e l o w t h e P P E R a t i n g .

N O T E 3 : P P E R a t i n g s a r e a s n o t e d b e l o w :

A : P P E w i t h A T P V R a

t i n g 1 0 0 c a l / s q c m . S u i t a b l e f o r w o r k s w h e r e I n c i d e n t E n e r g y e x p o s u r e i s 1 0 0 c a l / s q c m o r l e s s

B : P P E w i t h A T P V R a

t i n g 5 0 c a l / s q c m . S u i t a b l e f o r w o r k s w h e r e I n c i d e n t E n e r g y e x p o s u r e i s 5 0 c a l / s q c m o r l e s s

C : P P E w i t h A T P V R a

t i n g 3 1 c a l / s q c m . S u i t a b l e f o r w o r k s w h e r e I n c i d e n t E n e r g y e x p o s u r e i s 3 1 c a l / s q c m o r l e s s

N O T E 4 : P P E c o n s i s t s o f u s e o f S t a n d a r d F R C & S a f e t y G l a s s e s / G o g g l e s , A r c F l a s h S u i t N o t e d ( P a n t s & C o a t o r E q u i v a l e n t ) ,

a n d F a c e - S h i e l d w i t h H o o d

N O T E 5 : S t a n d a r d P P E c o n s i s t s o f S t a n d a r d F R C ( S h i r t & P a n t s o r C o v e r a l l s ) , S a f e t y G l a s s e s w i t h S i d e - S h i e l d s o r S a f e t y G o g g l e s , e t c .

a n d F a c e - S h i e l d w i t h H o o d

S T D P P E : P P E S t a n d a r d w i t h

A T P V R a t i n g a p p r o x i m a t e i s 5 c a l / c m 2 . B P E x x o n p a g e 4 2 .

D : P P E w i t h A T P V R a t i n g 1

5 c a l / s q c m . S u i t a b l e f o r w o r k s w h e r e I n c i d e n t E n

e r g y e x p o s u r e i s 1 5 c a l / s q c m o r l e s s

N O T E 2 : S t a n d a r d P P E w i t h A r c F l a s h F a c e - S h i e l d & H o o d " D " o r 1 5 c a l / c m

2 r a t i n g

S u b - s t a t i o n

S y s t e m

v o l t a g e [ k

V ]

G r o u n d i n g

F a u l t c l e a r i n g

t i m e [ s ]

M i n

u m u n w o r k d i s t a n c e f o r p r e - s e l e c t e d P P E r a t i n g

W

o r k d i s t a n c e f r o m

a r c [ i n c h ]

A r c i n g c u r r e n t i n …

I n c i d e n t e n e r g y

F l a s h p r o t e c t i o n b o u n d a r y


11/27

P r o y . N ° : 1 7 2 2 A r c F l a s h



1 7 2 2 - E - M

C - 0 0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M

C - 0 0 1 - A . x l s

P á g i n a : 2 / 1 6

R e v . : A


T e n s i ó n

C a m p o A

C a m p o B

C a m p o E

C a m p o C

( S a l i s b

u r y )

( O b e r o n )

l a s h P r o t e c t i n c i d e n t E n e r g ( P P E w i t h

A T P V

( P P E w i t h A T P V

( G U A N T E S : ( W o r k D i s t a n c e

B o u n d a r y )

R a t i n g )

R a t i n g )

G o m a

f r o m A r c )

[ k V ]

[ c m ]

[ c a l / c m 2 ]

[ c a l / c m 2 ]

[ c a l / c m 2 ]

C l a s e )

[ c m ]

0

, 4

1

3 8 0 V

S W

1 8 9

1 0

3 3 , 0 2

0

, 4

2

3 8

0 V M C C 4 0 1 - 4 0 2

1 6 5

1 0

2 0

1 5

0

3 8

0

, 4

2

3 8 0 V M C C 4 0 3

3 8

2

1 8

A S T M D - 1 2 0 - 0 2 A

U s e f o r R u b b e r I n s u l a t i n g G l o v e s

P r o o f T e s t & U s e T e s t ( T a b l e 1 )

G l o v e C l a s s

A C P r o o f T e s

A C U s e

D C P r o o f T e s t

D C U s e

0

5 0 0 0

1 0 0 0

2 0 0 0 0

1 5 0 0

0 , 4 k V

1

1 0 0 0 0

7 5 0 0

4 0 0 0 0

1 1 2 5 0

2 , 4 k V

2

2 0 0 0 0

1 7 0 0 0

5 0 0 0 0

2 5 5 0 0

1 3 , 2 k V

4

4 0 0 0 0

3 6 0 0 0

7 0 0 0 0

5 4 0 0 0

3 3 k V

C a m p o D

O b s e r v a c i o n e s

S u b - e s t a c i ó n

C a n t i d a d d e t a b l e r o s

N ° d e E t i q u e t a s

S E P W F

C a m p o 1

1 2 2


12/27

P r o y . N ° : 1 7 2 2 A r c F l a s h C a l c u l a t i o n s


1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6

A r c h i v

o N ° :

1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A . x l s

P á g i n a : 3 / 1 6

R e v . : A



13/27



1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6

A r c h i v

o N ° :

1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A . x l s

P á g i n a : 4 / 1 6

R e v . : A


-


14/27



1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A . x l s

P á g i n a : 5 / 1 6

R e v . : A


P A R A

M 4 0


15/27



1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A . x l s

P á g i n a : 6 / 1 6

R e v . : A



16/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 7 / 1 6

R e v . : A



17/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 8 / 1 6

R e v . : A



18/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 9 / 1 6

R e v . : A



19/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 0 / 1 6

R e v . : A



20/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 1 / 1 6

R e v . : A



21/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 2 / 1 6

R e v . : A



22/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 3 / 1 6

R e v . : A



23/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 4 / 1 6

R e v . : A



24/27



1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0

0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 5 / 1 6

R e v . : A



25/27

P r o y . N ° : 1 7 2 2 A r c F l a s h



1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A

U n i d a d : P W F

F e c h a : 2 1 / 0 7 / 0 6


1 7 2 2 - E - M C - 0 0 1 - A . x l s

P á g i n a : 1 6 / 1 6

R e v . : A

T e m a : R i e s g o d e a r c o e

l é c t r i c o


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CATÁLOGO SALISBURY


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CATÁLOGO OBERON

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