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Temario del Modulo
Protecciones :
Protecciones contra sobrecorrientes: rels desobreintensidad, a tiempo contante y a tiempoinverso. Escalonamiento de los tiempos de
actuacin; selectividad. Rels direccionales,rels diferenciales, rels homopolares.
Dispositivos de reenganche para defectosfugitivos.Protecciones contra sobretensiones: rels
secundarios (incluye practico)
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Sistemas de Protecciones para Redes dedistribucin de Media Tensin
Temario del Curso
Generalidades
El Curso se basa en los apuntes del Curso dePosgrado, PROTECCION DE SISTEMAS
ELECTRICOS DE POTENCIA, del Instituto deEnerga Elctrica de la Universidad Nacional de San
Juan, Republica Argentina.
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Temario
Modulo I
Definiciones, clasificacin y Normasutilizadas
Funcin de la Proteccin
Clculos de la corriente de FallaDispositivos de Proteccin
Relevadores Electrnicos
Coordinacin de Dispositivos de ProteccinProteccin de Subestaciones de Distribucin
Proteccin de Cables y Conductores
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Modulo II
Transformadores de Medida,
conceptos bsicos para la seleccin deestos equipos y su interaccin con los
reles de proteccin
Proteccin de Transformadores
Proteccin de Lneas
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Bibliografa
Apuntes del Curso de Posgrado de la
Universidad de San Juan, ArgentinaMaterial de la Coleccin Tcnica de
Schneider; PT-071, ECT113, ECT155,ECT158, ECT181, ECT194 y ECT195
Normas IEC255, ANSI-IEEEC37
Informacin suministrada por losfabricantes de Protecciones
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Trminos bsicos usados en
Proteciones
Dispositivos de Protecciones
Zona de Proteccin Selectividad y coordinacin
Estabilidad
Respaldo
Independencia Operativa
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Efectos de la Corriente de Falla
Trmicos
Dinmicos
Especial cuidado en instalaciones con alto
valor de Corriente de Cortocircuito
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Datos de redes genricas, con importante red area
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Elementos de Proteccin Fusibles
Requieren elemento mecnico de instalacin,no requieren de accesorios para la medida yla apertura del circuito de potencia
Reles de proteccin
Necesitan accesorios para la medida y
para la apertura de los circuitos de potencia
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Clasificacin de reles
Reles primarios
Incluyen los elementos de medida Requieren de disyuntor o equipo de apertura
ante corriente de cortocircuito
Reles Secundarios Transformador corriente
Transformador tensin
Disyuntor Fuente de alimentacin segura
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Reles Secundarios Requiere de fuente de alimentacin segura,
por ejemplo banco de bateras, UPS, etc.
Auto-alimentados, la energa para el
funcionamiento la obtienen de lostransformadores de corriente. Requieren de
tecnologa diferente para accionar la bobina
de disparo
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Propiedades de la Proteccin ideal Deteccin y sealizacin confiable
Operacin rpida frente a cortocircuitos Sacar de servicio la menor parte de la red
posible
Seguridad, minimizando los riesgos delpersonal
Dispositivo libre de fallas y actuacinindependiente del tiempo
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Breve resea histrica de los reles de
proteccin
Reles electromecnico, mecanismo de
relojera Reles electrnicos
Reles digitales
Dispositivos de proteccin, control registro ycomunicacin.
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Proteccin electromecnica
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Rels electromecnicos
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Aspecto rels de proteccin
electrnicos
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Rel de tipo digital
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Funciones de protecciones Sobrecorriente de fase o de lnea
I> I>> 50 51 Sobrecorriente de tierra
Io> Io>> 50N 51N
Sobrecorriente direccional de fase o de lnea I 67
Sobrecorriente direccional de tierra
Io 67N
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Mxima tensin Homopolar
Uo> 59N Proteccin diferencial de Transformador, Cable,
Lnea, barras
I 87T 87C 87L Proteccin Imagen Trmica
I 49
Proteccin Buchholz 63 71
Proteccin de Bloqueo 86
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Proteccin de sub y sobre frecuencia
F> F< 81 Proteccin de sub y sobre Tensin
U< 27 U> 59
Proteccin de Distancia 21
Dispositivo de Reenganche
79
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Caractersticas de lasdiferentes funciones de
proteccin
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Protecciones de Sobrecorriente
Funciones 50 y 51 La funcin de esta proteccin es vigilar
constantemente la magnitud corrienteelectica y comparar contra un valor de
referencia y acta en consecuencia
La comparacin es contra un valor decorriente y de tiempo
Cl ifi i d i d
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Tiempo independiente o tiempo definido
El tiempo de actuacin de la proteccin esfijo y depende del valor de la corriente,siempre que se encuentre por encima del
umbral ajustado Tiempo dependiente o tiempo inverso
El tiempo de actuacin depende del valor
de la corriente
Clasificacin de Protecciones de
Sobrecorriente Funciones 50 y 51
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Sobre Corriente Tiempo Definido
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Sobre Corriente Tiempo Inverso
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Formulas del tiempo de actuacin en
funcin de la corriente
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Selectividad de un Sistema de Protecciones
Capacidad de dejar fuera de servicio la menorporcin de red, sin afectar el servicio de losclientes ubicados entre la protecciones y lafuente (valido para defectos transitorios ypermanentes)
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Sistema de Protecciones Selectivo Se prioriza el servicio continuo de los clientes
sin falta, solo se busca dejar fuera de servicioel tramo en falta
Esta filosofa de proteccin esta vinculada al
tiempo de espera en la reposicin delservicio, puede ser de minutos a horas.
No se habilita la funcin de reenganche.
La exposicin a descargas atmosfricas esmenor o despreciable (o debera serlo)
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Interrupciones de larga duracin,
dependiendo de la configuracin de la red Si se busca nivel de selectividad alto,
requiere importantes inversiones en puntos
intermedios de la red
Sistema de Protecciones Selectivo
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Coordinacin de un Sistema de Protecciones
Un Sistema de Protecciones puede estarcoordinado para faltas permanentes otransitorias. Siempre el objetivo es dejar fuerade servicio, solo el tramo en falta. El sistemapuede suspender la alimentacin elctrica aun tramo sin falta, siempre que tenga unsistema de reconexin que asegure el
restablecimiento del suministro en cortotiempo.
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Sistema Coordinado Se somete a parte o todos los clientes del
sector de red con faltas, a pequeasinterrupciones, con el objetivo de encontrar el
tramo en falta
Aumentan los reclamos por la ocurrencia debreves interrupciones
Implica seguimiento por parte de los Dptos.
de anlisis de las incidencias, para mantenerel sistema coordinado.
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Conceptos bsicos de la proteccin Zona de Proteccin
Cada proteccin se instala en la red con undeterminado objetivo.
Sensibilidad
Es la capacidad de la proteccin de detectardefectos en la zona en la zona protegida
Respaldo
Vinculado a la actuacin de reles deproteccin en situacin de defecto del primer
nivel de proteccin
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Zona de Proteccin Cada dispositivo de Proteccin se instala
para proteger una determina zona de la redelctrica
Por ejemplo un fusible se instala para
proteger un ramal de lnea area Un rele de sobrecorriente en la cabecera de
una lnea se instala para proteger la totalidad
de la lnea, como se muestra en la siguientefigura
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R
Zona a proteger
con la proteccinde cabecera
Proteccin decabecera
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Sensibilidad en protecciones de
sobrecorriente Para el ejemplo, se define una Iaj (corriente
de ajuste) de manera tal que,
Iaj < (Icc mnimo) / k
K factor de seguridad, valor recomendado 1,2,tiene en cuenta errores en los clculos (modelos)y los equipos de medidas
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Respaldo entre protecciones
Cada dispositivo de Proteccin tiene un
respaldo de otra proteccin. Las protecciones de sobre corriente de los
transformadores, se usan como respaldo de
las protecciones de las salidas de la barra La proteccin de tensin homopolar se usa
como respaldo de la proteccin de sobre
corriente de tierra Estos son solo algunos ejemplos.
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Fallas permanentes
Se producen por el deterioro de la aislacin enalgn punto de la red, y no es posible surecomposicin con la ausencia de tensin enla red
Fallas transitorias
Se producen por el deterioro de la aislacin en
algn punto de la red y la aislacin serecompone luego de retirar la tensin de lared durante un cierto periodo de tiempo
Calculo de corriente de
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Calculo de corriente de
cortocircuito
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Seleccin de parmetros de los
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Seleccin de parmetros de los
diferentes tipos de Proteccin Fusible, es la proteccin mas sencilla y
econmica. Casi no requiere de elementosadicionales para cumplir con todas las
funciones, deteccin y desconexin del tramo
de red en falta
Seguimos por los rels en su variada gama
de opciones.
Dimensionamiento de fusibles en
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Dimensionamiento de fusibles en
redes de MT Calibre de fusible
Ifus, calibre del fusible K factor de crecimiento
Ic corriente de carga mxima en el ao 0
IckIfus *>
Dimensionamiento de fusibles en
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Tcre_ tasa de crecimiento
N_ numero de aos, por lo general se usa 5
Para una tasa de 5% y en 5 aos, k=1,28
nTcre
k )1( 100+=
Dimensionamiento de fusibles en
redes de MT
Dimensionamiento de fusibles en
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Ifus, debe ser menor que la corriente mas
pequea de cortocircuito, con el agregado deun coeficiente de seguridad, por lo general es
1/4
min41 IccIfus ,
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I>>, Io>, Io>> Funcin I>; I>>
Definir la zona de proteccin
Parmetros de capacidad trmica y dinmicade la porcin de red a proteger
Definir criterios de sobrecarga Valores de cortocircuito mximo y mnimo
Coordinacin y/o selectividad con el resto de
las protecciones
Puntos a verificar
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Que el equipamiento asociado a la proteccin
soporte (solicitaciones trmicas y dinmicas)los valores de corriente de cortocircuito
mximo
Que el equipamiento soporte las condicionesde trabajo segn los criterios de sobrecarga
predefinidos (depende del equipamiento, por
lo general 20%) con este parmetro se defineel valor de I>
Puntos a verificar
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Valor de cortocircuito mximo en el limite de
la zona de proteccin I>> =0,8 x Icc_maxdebido a los errores en las medidas y los
reles
El criterio de seguridad de elegir un 20%,puede ser usado en ambos sentidos. No solo
para asegurarse que una falta va ser vista
por una proteccin, sino para asegurarse queno sea vista por una proteccin
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Ejemplo Veamos el siguiente ejemplo:
Corriente de cortocircuito en la barra de 5kA
Corriente de cortocircuito mnima en elextremo del cable 1000A
Capacidad de un cable de 240mm2 Al XLPE
unipolar, 400
Ver siguiente diapositiva
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Cortocircuito enla barra de 5kA
Cortocircuito en el
extremo del CAT, de1kA
Verificacin
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La zona a proteger es el cable en todo su
recorrido
Los equipos deben soportar corriente de 5kA
o mas (por lo general son de 12kA, 16kA,
25kA)
Ajuste de la funcin de sobrecorriente de
fase I>= 1,2 * 400 = 480A
Verificacin
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Ajuste de la funcin de sobrecorriente
instantnea I>>= 0,8 * 1000 = 800A
La eleccin del tiempo se hace buscando la
coordinacin con el resto de las protecciones,
aguas abajo y arriba. Se debe verificar que el(I2 x t) del cable este por encima de la curva
de la proteccin, por lo menos dentro de la
zona de valores de corriente posibles
Anlisis de la diferencia de tiempo necesaria
para la coordinacin de las diferentes
protecciones
Anlisis de los errores entre
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diferentes protecciones Escenario base del anlisis
Suponemos redes de distribucin publica
Esto implica diversidad de equipos de medida,TC y TT
Diversidad de rels de proteccin, marcas,
modelos, tecnologas
Se debe buscar criterios de ajuste que
permitan su valides en la mayor cantidad desituaciones posibles. La normalizacin es
fundamental en empresas de Distribucin deEnerga Elctrica
Anlisis de los errores entre
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Si tomamos la funcin que representa la
curva de tiempo extremadamente inversa
(curva mas influida por el error del TC)
1)(
2+
=
Iaj
I Tt
diferentes protecciones
Anlisis de los errores entre
dif i
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Si suponemos un error en la medida,
representado por k, haciendo cuentas y
simplificando (0,9
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Si vemos en la siguiente diapositiva, el error
para un Transformador de corriente de
protecciones, por ejemplo 5P20 es de 1% enel modulo, a la nominal y de 5% en el error
compuesto a 20 veces la nominal. En modulo
consideramos un valor medio de 2%
Se aclara, que suponemos que el circuito
secundario del TC se encuentra dentro de lo
definido por la norma IEC60044
diferentes protecciones
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Anlisis de los errores entre
dif t t i
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Tomando un error medio de 2% en la medida
del modulo de la corriente (en el TC) y
aplicando la simplificacin anterior,obtenemos los extremos en tiempo:
04.1
1 Tot =
96,0
2 Tot =
diferentes protecciones
Anlisis de los errores entre
dif t t i
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La curva EI (extremadamente inversa) es la
que genera un error mayor, por elevar la
corriente al cuadrado, las restantes curvastrasladan errores menores al tiempo
calculado
La funcin de tiempo definido, no tiene
problema con el error de la medida de
corriente, solo para valores cercanos al
umbral de actuacin
diferentes protecciones
Errores de los reles de proteccin
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Los errores en los reles varan y por lo
general mejoran las especificaciones de la
normas internacionales (IEC60255)
El error total de los reles varia entre 3 y 5% o
30ms, el mayor de los valores
Los errores asociados a las medidas de
corriente en los reles, son despreciables
frente al resto de los errores
Anlisis de los errores entre
dif t t i
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Si sumamos todos los errores que influyensobre el tiempo de actuacin de la proteccin,
tenemos:
1.Error aportado por TC_ 4%2.Error propio del rel_ 5%
3.Error del conjunto_9,2%4.Esto implica una diferencia del orden del 20%en el rango de tiempo que corresponda entre
los rels en cuestin
diferentes protecciones
Anlisis de los errores entre
dif t t i
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Los rels de proteccin tienen un error
mnimo, del orden de 30ms. Para errores
menores a este tiempo, se debe considerar30ms.
Por lo tanto, el menor tiempo entre curvas
posible es 60ms, sin considerar la existencia
del disyuntor
diferentes protecciones
Anlisis de los errores entre
diferentes protecciones
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Por ejemplo, para corrientes que generan
aperturas en 1s, la diferencia de curvas entre
reles coordinados, debe ser igual o superior alos 200ms
Lo anterior es valido, si la actuacin deldisyuntor es instantnea
La duracin promedio de disyuntores de MT,
varia entre 40 y 100ms
Como criterio conservador, agregar 100ms al
tiempo de coordinacin entre curvas de reles
diferentes protecciones
Resumen coordinacin terica entre protecciones de
sobrecorriente zona de tiempo inverso
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sobrecorriente, zona de tiempo inverso1. Buscar la zona de la grafica Corriente-
Tiempo, donde las curvas de las
protecciones a coordinar estn mas cerca
2. Tomar como diferencia entre ambas curvas,
el 20% de la curva de la proteccin aguasarriba o 60ms, el mayor de ambos.
3. Sumar el tiempo de apertura del disyuntor.
Se recomienda 70ms (se contemplan los
casos de vacio y SF6)
Resumen coordinacin terica entre protecciones de
sobrecorriente zona de tiempo definido
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sobrecorriente, zona de tiempo definido En este caso, tenemos un error constante,
varia entre fabricantes entre 30 y 50ms
Se mantiene el tiempo muerto del disyuntor
Criterio conservador de separacin de
ajustes, 200ms (50ms de un rele+50ms delotro rele+100ms disyuntor)
Criterio ajustado de separacin, 130ms
(30ms de un rele+30ms del otro rele+70msdisyuntor)
Ejemplo
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Estacin de TRA-DIS
Icc Barra 1; 8kA
Icc Barra 2; 5kA
Icc al final del CMT, cercano a la carga; 3kA
Ajuste de la proteccin 2, I>=480A, td=0,01,curva MI, I>>=0,8*3000=2400A y tI>>=
0,03ms
CMT entre Barra-1 y 2 de 500mm2 Al;Inom=600A
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Continua ejemplo
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Ajuste de la proteccin 1???
Graficar la curva de la proteccin 1
Que valor de corriente, se elige como punto
de coordinacin? Por que?
Se puede elegir 2400A, 4000A, 5000A,6000A?
Cuales son las diferencias entre los distintos
valores???
Eleccin de parmetros para Rele1
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Un criterio a seguir, puede ser la selectividad
Por lo tanto elijo como corriente para imponerla separacin entre curvas de reles, 6000A
El trele2=30ms, para el orden de tiempos
asociado a las corrientes, los errores sonmenores a los 30ms definidos como errores
mnimos, mas los 70ms del disyuntor, en total
necesitamos 130ms de diferencia
trele1=160ms, para este tiempo, se calcula dial
de tiempos del rele 1, suponiendo curva MI,
tI>-1
=0,087s
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Criterios empricos, para coordinacin
entre reles coordinados
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Como criterio arriesgado, a nivel de
coordinacin, podemos considerar una
diferencia de 200ms en el punto mas cercanode las curvas
Como criterio conservador, se puede
considerar, 500ms
entre reles coordinados
Criterios para ajuste de funciones
Io>; Io>>
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Io>; Io>> Informacin necesaria
Configuracin del neutro de la red
Detalles constructivos de la red a proteger
Ajustes de la protecciones de fase
Circuito utilizado para la medida de lascorrientes, fase y tierra
Criterios para ajuste de funciones
Io>; Io>>
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Calcular la corriente de defecto a tierra, con laconfiguracin elegida
Calcular la corriente capacitiva, asociada a la redalimentada
Calcular el mximo cortocircuito trifsico posible
Calcular la tensin homopolar que queremosdetectar en funcin de la corriente
El umbral de la proteccin de defecto a tierra debeser el menor posible, sin ocasionar la apertura del
sistema de protecciones en condiciones innecesarias
Io>; Io>>
Eleccin de parmetros
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Io>; se recomienda que sea 1,5 a 2 veces mayor quela mxima corriente capacitiva de la red alimentada
por la Subestacin. Criterio muy conservador,recomendado para redes pbicas. Para redesinteriores, se puede considerar como mnimo lamenor corriente en situacin de respaldo
Io>; debe ser menor, que la menor corriente adetectar. Lo recomendado, es el cortocircuito mas
chico, por lo general en el borde de la zona deproteccin, con el agregado de la resistencia de faltade 40
Eleccin de parmetros
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Io>>, se definen dos criterios, en funcin del
sistema de medida de la corriente.
Para conexin de tipo Holmgreen, los erroresintroducidos por diferencia de losTransformadores, en el peor escenario puede
llegar al 10% Se calcula el cortocircuito mas grande, por lo
general en barras de la SB y se toma el 10%,
se verifica que el tiempo de actuacin de laproteccin de fase sea anterior a la proteccin
de tierra
Eleccin de parmetros
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El resto de los parmetros, vinculados a la
eleccin del dial o del tiempo, se vinculan
necesariamente a los criterios decoordinacin con el resto del sistema de
protecciones, tratando de lograr los tiempos
mas bajo posibles Un factor que interviene en la eleccin del
dial de tiempos de la parte temporizada es el
comienzo de la funcin instantnea. No tienesentido que la actuacin temporizada, sea
mas rpida que la instantnea
Coordinacin de la proteccin de
sobretensin homopolar
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p Por lo general es usada como respaldo de
las protecciones del sistema de tierra, tanto
en redes IT como TN o TT
La presencia de esta funcin de proteccines vital, para la salud del sistema de
aterramiento
Debe coordinarse con las protecciones de
sobrecorriente
Coordinacin de la proteccin de
sobretensin homopolar
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En redes con sistemas de aterramiento
(transformadores o resistencias) es la nica
proteccin que puede detectar la perdida deestos elementos de puesta a tierra
En redes IT, permite detectar la presencia de
faltas de alta impedancia
Desventaja, en redes IT, no detecta la salida
donde ocurre la falta, acta a nivel de barra
p
Ejemplo Ajuste funciones Io> e
Io>>V j l
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Veamos un ejemplo:
SB de 31,5/6,86kV, potencia de cortocircuito250MVA
Transformador de 10MVA, Dyn11, Zcc=11%
Resistencia de aterramiento de 4
Una de las salidas mide la corriente de tierrausando la conexin Holmgreen y las otras dos
tienen toroides
Menor corriente 1F+T sin Rf, 500A
L SB ti 3 lid bl d 240 2 d
Ejemplo Ajuste funciones Io> e
Io>>
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La SB tiene 3 salidas en cable de 240mm2 deAl, XLPE con las siguientes corrientes
capacitivas asociadas: Salida 1_ 5A
Salida 2_ 3A
Salida 3_ 4A La SB por diseo, soporta corriente de defecto
a tierra de 1kA, durante 1s.
Clculos
Xt f 0 52
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Xtrafo = 0,52
Xred_Thevenin = 0,188
Ic/c_3F = 5594A
Icap_Total = 12A
Imin_40 = 90A
Eleccin de parmetros ajuste de las salidas o
alimentadores de la barra
El i d I
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Eleccin de Io>
Io> 24A
Io> 90A
Elijo, Io> = 25A
Eleccin de Io>> Conexin Holmgreen
Io>> (Ic/c_max) x 0,1
Io>> 5594 x 0,1 = 559,4A Elijo, Io>> = 600A
Eleccin de parmetros
Conexin con Toroide
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Conexin con Toroide
Depende de los criterios de coordinacin.
Puede elegirse el mayor al valor de lacorriente de cortocircuito 1F+T al 80% delpunto mas lejano sin resistencia de falta
En este caso la corriente de defecto 1F+Tmenor es de 500A, podemos ajustar la funcinIo>> = 400A.
Eleccin de parmetros
Elegimos la funcin muy inversa para la
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Elegimos la funcin muy inversa para la
forma de la curvas
Con los parmetros definidos anteriormente,se obtiene un t_Io> = 0,35
La funcin instantnea, se ajusta entre 30 y50ms
Ajuste de la funcin 59N
Si queremos detectar con esta funcincorrientes superiores a 90A, debemos ajustarla proteccin en 1080V, primarios. El tiempoen 3s.
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Protecciones Direccionales
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Proteccin direccional de fase
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Proteccin Direccional de tierra
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Criterios bsicos para funciones
direccionales de tierra Se utilizan principalmente en redes con neutro
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p paislado
Se deben ajustar de forma de detectar la menorcorriente capacitiva posible
Por lo general, se da esta situacin cuando la falta sesupone en la salida mas larga
La coordinacin aguas arriba, se realiza con la
proteccin de sobretensin Homopolar
Se recomienda tener en cuenta los efectos de la
ferro-resonancia, en particular si los transformadoresde tensin son de tensin estrellada
Recomendaciones y desventajas
Instalar resistencia de carga en bornes del triangulo
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g gabierto (si los TT son Vfase/3) evita la sobretensin
y la rotura de los Transformadores de tensin(Ferroresonancia)
Problemas para detectar faltas de alta impedancia
Posibilidad de ocurrencia de dobles defectossimultneos (aperturas de varias salidas a la vez)
Problemas para asegurar la direccionalidad de laproteccin
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Sistema de Protecciones para redes
areas Definiciones bsicas sobre la topologa de la
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p g
red
Red elctrica, en su mayor parte formada porlneas areas
Lneas areas de distribucin, media tensin,
6, 15 hasta 24kV Principalmente zonas suburbanas y rurales
Dispositivos del sistema de protecciones
a definir para este tipo de redes
Conjunto Transformador, Rele y disyuntor
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j , y y
Reconectadores
Seccionalizadores
Fusibles
Detectores de paso de falta
Detectores de paso de falta
Equipo diseado para detectar el pasaje de
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q p p p j
corriente
Reduccin del tiempo de bsqueda de lafaltas en redes elctricas
Existen de tipo inalmbrico o con sensores
de corriente
Puede detectar sobre corriente o variaciones
de corriente respecto del tiempo
Existen equipo autoalimentados
Uso en zona urbana y rural
Coordinacin en redes areas
Fusible-Fusible
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El tiempo mximo del fusible aguas abajo,
debe ser menor al 75% del tiempo mnimo delfusible aguas arriba
t1 < t2 / 0,75
La coordinacin se logra en muy pocos casos,teniendo en cuenta que las empresas deDistribucin, normalizan los valores de
fusibles y por lo tanto, no cuentan con toda lagama de valores
Coordinacin en redes areas
Reconectador
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Equipo diseado para la instalacin en
Subestaciones o en Postes En un mismo equipo incluye, elemento de
apertura en carga, medida de corriente, fuente
auxiliar (autonoma) unidad de control ycomunicacin y rele de proteccin
Su diseo contempla un elevado numero de
maniobras, pensando en redes de tipo areasen zonas rurales y urbanas de baja densidad
Reconectador
El rele de proteccin incluye la funcin 79,f i d h
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funcin de reenganche
Esta funcin, tiene como objetivo operarsobre el comando de potencia, puede ser undisyuntor o un reconectador, cerrando elmismo, luego de una apertura por falla en lared alimentada
Es necesario ajustar varios parmetros de lafuncin 79 para el correcto funcionamiento
del sistema
Ciclo bsico para 2 recierres
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Otros ciclos de la funcin 79
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Reconectador
Tiempo de bloqueo
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Tiempo que espera el rele cuando es puesto
en servicio en forma manual o por telecontrol(no por la funcin 79)
Si mientras transcurre este tiempo, ocurre una
falta, no se inicia el ciclo de reenganches En muchos reles de proteccion, el Tiempo de
Bloqueo es igual al tiempo de muerto o de
rearme
Reconectador
Tiempo muerto o de rearme
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Tiempo que espera el rele (funcin 79) luego
de recierre Trascurrido este tiempo, si ocurre una falta, se
considera como el inicio de un nuevo ciclo de
reenganches
Coordinacin en redes areas
Seccionalizadores
Equipo diseado para sacar de servicio tramos de red
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Equipo diseado para sacar de servicio tramos de reden falta, no tiene capacidad de apertura en carga.
Mide la corriente y de sobrepasarse el umbralajustado, considera que la falta esta delante de l.
Se define la cantidad de faltas que cuenta.
Sobrepasado ese numero, desconecta el tramo de reddelante de l
La maniobra de desconexin la realiza durante untiempo muerto del ciclo de reenganche, o sea SIN
tensin, necesita un reconectador aguas arriba
Muchos de estos equipos, posee detectores de pasode falta externos y con posibilidad de seal remota
Coordinacin Reco-Fusible
Se busca coordinar el fusible y el Reco
d rante el rango de corrientes de la ona de
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durante el rango de corrientes de la zona de
proteccin Por lo general, las curvas se acercan hacia
los valores bajos de corrientes
Coordinacin Reco-Fusible
Tambin se puede tratar de salvar los
fusibles ante faltas provocadas por
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fusibles, ante faltas provocadas por
descargas atmosfricas. La idea es poneruna curva de actuacin muy rpida,
buscando evitar la actuacin de los fusibles.
Luego de primer re-cierre, cambiar la curvade la proteccin de sobrecorriente del
Reconectador y dejar que acten los fusibles
correspondientes
Proteccin de Transformadores
En distribucin, los Transformadores se
separan en dos grandes grupos
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separan en dos grandes grupos,
bsicamente por razones econmicas y deprestaciones:
Transformadores mayores o iguales a 1MVA
Transformadores menores a 1MVA
Los Transformadores, mayores a 1MVA y
refrigerados en aceite, se les instala la
siguiente lista de protecciones:
Transformadores > 1MVA
Buchholz (bsica)
I T i (b i )
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Imagen Trmica (bsica)
Termmetro (bsica si no se instala ITrmica)
Niveles de aceite
Diferencial (algunos la consideran basica)
Io> aguas arriba y abajo
Criterios de ajuste proteccin e imagen
trmica
Imagen Trmica
Por lo general disponemos de 3 ajustes y
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Por lo general, disponemos de 3 ajustes y
sus correspondientes contactos 1er ajuste_ se asocia al disparo de los
forzadores para la protecciones ONAN. Serecomienda un umbral cercano a los 60C
2do ajuste_ se asocia a alarma, se pretendeavisar al responsable del control de carga (enDistribucin, CMD) la situacin de
temperatura elevada, valor recomendado90C
Continua ajuste Proteccin Imagen
Trmica
3er contacto, se usa para disparo deldisyuntor aguas abajo Los fabricantes de
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disyuntor aguas abajo. Los fabricantes de
Transformadores recomiendan no sobrepasarlos 105C. A esta temperatura, se producedeterioro irreversible de la aislacin.
Ajuste de Termmetro Hay dos casos a diferenciar, si hay o no
Imagen Trmica
Ajuste del Termmetro con Imagen
Trmica
Termmetro e Imagen Trmica juntas
Pueden tener 2 o 3 ajustes asociados a contactos
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Pueden tener 2 o 3 ajustes, asociados a contactos
independientes 1er contacto_ se ajusta a 65C, arranca forzadores de
aire, respaldo de la Imagen Trmica
2do contacto_ se ajusta en 80C, alarma a los
responsables de la gestin de la red, respalda laimagen trmica
3er contacto_ se ajusta en 100C, dispara sobre eldisyuntor aguas abajo, respalda la imagen trmica.
Ajuste del Termmetro sin Imagen
Trmica
Termmetro sin Imagen Trmica
Pueden tener 2 o 3 ajustes, asociados a contactos
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Pueden tener 2 o 3 ajustes, asociados a contactos
independientes 1er contacto_ se ajusta a 50C, arranca forzadores de
aire, respaldo de la Imagen Trmica
2do contacto_ se ajusta en 70C, alarma a los
responsables de la gestin de la red, respalda laimagen trmica
3er contacto_ se ajusta en 90C, dispara sobre eldisyuntor aguas abajo, respalda la imagen trmica.
Ajuste Proteccin de I>
Para el ajuste de esta proteccin, tenemosen cuenta la presencia de otras protecciones
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p p
y podemos variar el ajuste en funcin de ellas Como criterio bsico, podemos diferenciar en
protecciones asociadas a faltas internas alTransformador (Buchholz y Diferencial) y deSobrecarga del Transformador (Termmetroe Imagen Trmica) Si se instala la funcin I>
junto con alguna de las funciones detalladas,
es posible darle holgura y usarla comorespaldo.
Ajuste de I> con funciones de
sobrecarga Instalada
Con las funciones de sobrecarga instaladas,
no se reducira la vida til del Transformador
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no se reducira la vida til del Transformador
por sobre temperatura, por lo tanto serecomienda utilizar la proteccin de I> como
respaldo, ajustando un 50% por encima de la
nominal del Transformador. Esto permite elmanejo conciente de la carga, para poder
enfrentar situaciones de contingencia.
Ajuste de I> sin funciones de
sobrecarga Instalada
Sin las funciones de sobrecarga instaladas,
se debe procurar no reducir la vida til del
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se debe p ocu a o educ a da t de
Transformador por sobre temperatura. Por lotanto se recomienda utilizar la proteccin de
I> buscando minimizar la posibilidad de
sobrecarga, ajustando como mximo, un20% por encima de la nominal del
Transformador.
Ajuste de I> sin funciones de proteccin
contra faltas internas instalada
Si, las funciones de proteccin contra faltasinternas no estn instaladas, se debe
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procurar minimizar los daos ocasionadospor un defecto dentro de la zona marcada porlos Transformadores de Corriente. Por lotanto, recomendamos ajustar la proteccin I>
de la manera mas celosa posible y que seaselectiva con el resto de las proteccionesaguas abajo. Esto implica ajustes de I>
cercanos a la nominal (no mas del 20% de laInominal) y el menor tiempo posible.
Ajuste de I> con funciones de proteccin
contra faltas internas instalada
Recomendamos el mismo criterio citado para
el caso de protecciones trmicas instaladas.
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p
Esto implica ajustes de I>, de hasta un50%por encima de la Inominal
Tipos de defectos en
Transformadores Sobrecarga
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Cortocircuito externo e interno
Defecto a tierra
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Proteccin Diferencial de
Transformador
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Errores en Transformadores de
Corriente
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Sensor de Rogowski
First published in1912 byRogowski and Steinhous
Uniformly wound coil with non
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Uniformly wound coil with non-
magnetic core
Output signal is proportional tothe derivate of primary current
IEC 60044-8
n Nominal primary current80, 300 or 800 A
n Current sensor cl. 1.0