SECUENCIA INVERSA
5.12 TASA DE VARIACIÓN DE FRECUENCIA
5.12.1 M
ÉTODO DE OPERACIÓNCinco escalones independientes de tasa de variación de frecuencia están disponibles y presentan características de tiempo definido. Cada escalón puede ser activado por separado mediante el cambio de parámetros (parámetro StxOperation, x = 1, 2, 3, 4 o 5).
Principio de Medición
La Protección de Tasa de Variación de Frecuencia monitoriza continuamente la frecuencia del sistema eléctrico y a su tasa de variación. Se utilizan una, dos o tres señales de tensión para medir la frecuencia asociadas a un canal analógico conectado a la entrada de función U. Las cantidades de operación pueden ser tanto tensiones fase-tierra como fase-fase. Un conjunto de filtros adecuados garantiza el rechazo adecuado de harmónicas, transitorios y variaciones de fase en la evaluación de frecuencia.
La frecuencia y tasa de variación se supervisan en todas las señales de tensión disponibles en el canal de entrada, si su amplitud es mayor que el umbral de bloqueo de mínimo de tensión predefinido (StxUmin). El arranque se señaliza sólo cuando las condiciones de operación de frecuencia se alcanzan simultáneamente en todas las entradas de tensión para la cual la amplitud está por encima del umbral de bloqueo de mínimo de tensión.
El arranque y el disparo de la función se señalizan independientemente para cada escalón, si se reúnen las condiciones de operación.
El arranque de escalón se señaliza cuando la tasa en la cual la frecuencia medida cambia es mayor que el umbral definido en el parámetro del escalón correspondiente (StxVarFop). Cada escalón de protección puede ser configurado, opcionalmente, para operar en derivadas positivas y negativas de la frecuencia del sistema eléctrico. Esto se definido en el parámetro StxSignVarFop.
El umbral de arranque se define directamente en Hz/s. Existe una amplia gama de parámetros puesta a disposición, hasta un máximo de 10 Hz/s. Una histéresis incorporada entre los niveles de arranque y el reset garantiza la estabilidad adecuada de las salidas de función. El diferencial de dropout es independiente del umbral de operación y menor de 0,1 Hz/s.
Además de la monitorización de la tasa de variación, cada escalón puede ser supervisado de forma adicional por el umbral de mínimo de frecuencia o máximo de frecuencia. El umbral de supervisión de frecuencia se define en valores por unidad, relativos al valor de la frecuencia nominal (50 Hz o 60 Hz).
op
ropHz f pu f
f . . (5.32)
Cuando el escalón se configure para operar para tasas de frecuencia negativas, el umbral de supervisión deberá ser inferior al valor de la frecuencia nominal (menos de 1 p.u.); en este caso, el arranque se señalizará si se reúnen las dos condiciones de operación (umbral de tasa de variación de frecuencia y umbral de supervisión de frecuencia). Por otro lado, para los escalones de tasas de variación de frecuencia positiva, el umbral de supervisión debe ser superior al valor nominal de la frecuencia (más que 1 p.u.). Si el umbral de supervisión es igual a la frecuencia nominal (1 p.u.), el escalón está listo para operar a través de los criterios de tasa de variación siempre que la frecuencia se desvíe del valor nominal.
Con el fin de garantizar más seguridad en la operación de la función, la tasa de variación de frecuencia puede calcularse por encima de un intervalo de tiempo definido por el usuario (parámetro StxAverageTime). Las decisiones erradas durante las perturbaciones transitorias del sistema, tales como oscilaciones de la energía, pueden evitarse analizando la tendencia del cambio de frecuencia en vez de su valor instantáneo. Siempre se garantiza un intervalo de tiempo de observación de 200 ms.
Características de Tiempo Definido
El tiempo de disparo es constante en esta opción y puede ser definido por el usuario en el parámetro de escalón correspondiente (StxTop). Si el tiempo de operación se define para cero, el disparo será instantáneo, inmediatamente después de la señalización de arranque. En cualquier caso, el disparo temporal comienza sólo después del tiempo de evaluación utilizado para calcular si la tasa de variación media expiró. Cuando se selecciona la característica de tiempo definido, el escalón se reinicia automáticamente si cualquiera de las condiciones de operación deja de verificarse.
5
Condiciones de Bloqueo
La función ofrece una entrada de bloqueo individual para cada escalón de protección (St1Block y St5Block) y una entrada de bloqueo de función (Block). Cualquiera de ellas puede asociarse libremente a cualquier condición definida por el usuario.
Independientemente de las condiciones definidas por el usuario, la función incluye un bloqueo de mínimo de tensión. Se utiliza para evitar el funcionamiento incorrecto de la función debido a señales de tensión inestables (por ejemplo, cuando un trozo de la red se desconecta del resto del sistema eléctrico). El umbral de tensión puede definirse independientemente para cada escalón (en el parámetro StxUmin). El bloqueo de mínimo de tensión es efectivo sólo cuando la amplitud de todas las entradas de tensión disponibles están del umbral de tensión de bloqueo. En el caso de que algún escalón esté ya arrancado cuando la tensión caiga, este se reiniciará inmediatamente.
La condición de bloqueo se señaliza en la salida de escalón correspondiente (StxBlocked). La condición de bloqueo de mínimo de tensión también se señaliza en la salida de escalón correspondiente (St1UminBlocked a St5UminBlocked). Condición
La función no opera y su salida Health se define para estado de Alarma si:
No existe ningún canal analógico asociado a la entrada U;
Un canal de tensión de neutro se asocia a la entrada U: La configuración es válida y la función opera adecuadamente.
5.12.2 I
NTERFAZLas entradas y las salidas correspondientes a la interfaz de la función se presentan en la Tabla 5.37 y Tabla 5.38, respectivamente.
Tabla 5.37. Entradas de función de la Tasa de Variación de Frecuencia
Identificador Breve descripción Tipo Mlt Descripción
U U ANL CH - Tensiones operacionales
Block Bloqueo DIG 4 Bloqueo general de la función
St1Block Bloqueo Esc1 DIG 2 Bloqueo del escalón 1
St2Block Bloqueo Esc2 DIG 2 Bloqueo del escalón 2
St3Block Bloqueo Esc3 DIG 2 Bloqueo del escalón 3
St4Block Bloqueo Esc4 DIG 2 Bloqueo del escalón 4
St5Block Bloqueo Esc5 DIG 2 Bloqueo del escalón 5
5
Identificador Breve descripción Tipo NV Descripción
Health Estado INT - Estado de la función
St1Blocked Esc1 Bloqueado DIG - Escalón 1 bloqueado
St2Blocked Esc2 Bloqueado DIG - Escalón 2 bloqueado
St3Blocked Esc3 Bloqueado DIG - Escalón 3 bloqueado
St4Blocked Esc4 Bloqueado DIG - Escalón 4 bloqueado
St5Blocked Esc5 Bloqueado DIG - Escalón 5 bloqueado
St1UminBlocked Esc1 Bloq Umin DIG - Escalón 1 bloqueado por mínimo de tensión St2UminBlocked Esc2 Bloq Umin DIG - Escalón 2 bloqueado por mínimo de tensión St3UminBlocked Esc3 Bloq Umin DIG - Escalón 3 bloqueado por mínimo de tensión St4UminBlocked Esc4 Bloq Umin DIG - Escalón 4 bloqueado por mínimo de tensión St5UminBlocked Esc5 Bloq Umin DIG - Escalón 5 bloqueado por mínimo de tensión
St1Pickup Esc1 Arranque DIG - Arranque general del escalón 1
St2Pickup Esc2 Arranque DIG - Arranque general del escalón 2
St3Pickup Esc3 Arranque DIG - Arranque general del escalón 3
St4Pickup Esc4 Arranque DIG - Arranque general del escalón 4
St5Pickup Esc5 Arranque DIG - Arranque general del escalón 5
St1Trip Disparo Esc1 DIG - Disparo general del escalón 1
St2Trip Disparo Esc2 DIG - Disparo general del escalón 2
St3Trip Disparo Esc3 DIG - Disparo general del escalón 3
St4Trip Disparo Esc4 DIG - Disparo general del escalón 4
St5Trip Disparo Esc5 DIG - Disparo general del escalón 5
5.12.3 P
ARÁMETROSLos parámetros de la función se representan en la Tabla 5.39.
Tabla 5.39. Parámetros de la función de Tasa de Variación de Frecuencia
Identificador Breve descripción Gama Valor de
fábrica
Descripción
St1Operation Esc1 Operación* OFF / ON OFF Operación del escalón 1 St1SignVarFop Esc1 Señal Var Fop POSITIVA /
NEGATIVA
NEG. Tasa de variación de frecuencia positiva/negativa del escalón 1 St1VarFop Esc1 Var Fop [0,1..10,0] Hz/s 0,1 Umbral de tasa de variación de
frecuencia del escalón 1
St1Top Esc1 Top [0.0,120000] ms 200 Tiempo de operación del escalón
1
St1Umin Esc1 Umin [0,15..1,0] × Ur 0,8 Umbral de bloqueo por mínimo
de tensión del escalón 1 St1SupFop Esc1 Sup Fop [0,8..1,2] × fr 1,0 Umbral de supervisión de
5
Identificador Breve descripción Gama Valor de
fábrica
Descripción
St1AverageTime Esc1 Tiempo Medio [200..1000] ms 200 Tiempo de observación del escalón 1
St2Operation Esc2 Operación OFF / ON OFF Operación del escalón 2 St2SignVarFop Esc2 Señal Var Fop POSITIVA /
NEGATIVA
NEG. Tasa de variación de frecuencia positiva/negativa del escalón 2 St2VarFop Esc2 Var Fop [0,1..10,0] Hz/s 0,1 Umbral de tasa de variación de
frecuencia del escalón 2
St2Top Esc2 Top [0.0,120000] ms 200 Tiempo de operación del escalón
2
St2Umin Esc2 Umin [0,15..1,0] × Ur 0,8 Umbral de bloqueo por mínimo
de tensión del escalón 2 St2SupFop Esc2 Sup Fop [0,8..1,2] × fr 1,0 Umbral de supervisión de
frecuencia del escalón 2 St2AverageTime Esc2 Tiempo Medio [200..1000] ms 200 Tiempo de observación del
escalón 2
St3Operation Esc3 Operación OFF / ON OFF Operación del escalón 3 St3SignVarFop Esc3 Señal Var Fop POSITIVA /
NEGATIVA
NEG. Tasa de variación de frecuencia positiva/negativa del escalón 3 St3VarFop Esc3 Var Fop [0,1..10,0] Hz/s 0,1 Umbral de tasa de variación de
frecuencia del escalón 3
St3Top Esc3 Top [0.0,120000] ms 200 Tiempo de operación del escalón
3
St3Umin Esc3 Umin [0,15..1,0] × Ur 0,8 Umbral de bloqueo por mínimo
de tensión del escalón 3 St3SupFop Esc3 Sup Fop [0,8..1,2] × fr 1,0 Umbral de supervisión de
frecuencia del escalón 3 St3AverageTime Esc3 Tiempo Media [200..1000] ms 200 Tiempo de observación del
escalón 3
St4Operation Esc4 Operación OFF / ON OFF Operación del escalón 4 St4SignVarFop Esc4 Señal Var Fop POSITIVA /
NEGATIVA
NEG. Tasa de variación de frecuencia positiva/negativa del escalón 4 St4VarFop Esc4 Var Fop [0,1..10,0] Hz/s 0,1 Umbral de tasa de variación de
frecuencia del escalón 4
St4Top Esc4 Top [0.0,120000] ms 200 Tiempo de operación del escalón
5
Identificador Breve descripción Gama Valor de
fábrica
Descripción
St5Top Esc5 Top [0.0,120000] ms 200 Tiempo de operación del escalón
5
St5Umin Esc5 Umin [0,15..1,0] × Ur 0,8 Umbral de bloqueo por mínimo
de tensión del escalón 5 St5SupFop Esc5 Sup Fop [0,8..1,2] × fr 1,0 Umbral de supervisión de
frecuencia del escalón 5 St5AverageTime Esc5 Tiempo Medio [200..1000] ms 200 Tiempo de observación del