PROTECCIONES 101 50/51

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PROTECCIONES 101 50/51

Previo a comenzar a leer este blog quisiera,

Previo a comenzar a leer este blog quisiera, estimado lector, me ayude con susestimado lector, me ayude con sus comentarios y opiniones.

comentarios y opiniones. Para mayor referencia véase: Para mayor referencia véase:

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)'0)1 *E1  P$%&ECCI4' 25" P$%&ECCI4' 25"  &

 &ambién conocida como proteccambién conocida como protecci6n de sobre corriente, es decir, para un nivel dei6n de sobre corriente, es decir, para un nivel de

corriente e7cesivamente alto el relé 8cuenta8 cierto tiempo y luego env9a una seal de corriente e7cesivamente alto el relé 8cuenta8 cierto tiempo y luego env9a una seal de disparo o alarma para proteger el sistema.

disparo o alarma para proteger el sistema. Esta es la protecci6n m;s elemental y b;s

Esta es la protecci6n m;s elemental y b;sica, ciertas caracter9sticas:ica, ciertas caracter9sticas:

 &IEP% I'/E$*%  &IEP% I'/E$*%

#"-figura 1

figura 1

 &

 &olera la falla durante determinado tiempoolera la falla durante determinado tiempo El tiempo depende del tipo de curva

El tiempo depende del tipo de curva

E7iste una ecuaci6n que describe el tiempo de

E7iste una ecuaci6n que describe el tiempo de operaci6n.operaci6n. 1a curva puede ser

1a curva puede ser modi<cada mediante ciertos par;metrosmodi<cada mediante ciertos par;metros

Parámetros: Parámetros: Ip

Ip: corriente de enganc=e, si la corriente vista por : corriente de enganc=e, si la corriente vista por el rele es mayor a eel rele es mayor a este valorste valor comienza el conteo para emitir la seal

comienza el conteo para emitir la seal de disparode disparo

td

td: dial de tiempo, factor de : dial de tiempo, factor de aceleraci6n o frenado de la curvaaceleraci6n o frenado de la curva Curva

Curva: tipo de curva utilizada.: tipo de curva utilizada.

Cambiando el tipo de curva se puede

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/arios tipos, )'*I, IEC, I)C, etc.

Incluso =ay ciertos equipos que permiten a>ustar una curva punto a punto. *on curvas normalizadas

Ciertos fabricantes aaden un factor, para veri<car este factor debe revisarse el manual del relé utilizado.

I'*&)'&)'E)

#2-figura2

'o tolera falla Es la m;s r;pida Par;metros:

Iins: enganc=e de instant;nea, si el relé ve una corriente mayor a este comienza el

conteo para emitir la seal de disparo

tins: tiempo operativo.

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figura 3

En la <gura 3 Iins es ?. pu y tins es "22ms,Ip es " pu td es ". Es decir si la corriente vista por el relé es superior a ?. pu, el tiempo de operaci6n es "22ms

apro7imadamente, pero si es mayor a " pu el tiempo de operaci6n '% es " segundo.

C$I&E$I%* (E C)1I@$)CI4':

Para calibrar la protecci6n 25" se necesita cierta informaci6n: 'ivel m;7imo de carga #debe ser dado segAn un estudio de carga-.

*i el m;7imo nivel de carga es B.? /) a "3. /, la corriente de carga ser; ?B? )mp i nivel de enganc=e debe ser calibrado segAn una plani<caci6n, es decir si se estima que la carga no pasara de los B.? /) #que es el caso de muc=as f;bricas- se podr9a a>ustar el enganc=e a "." o "." veces la corriente de carga.

Estudio de cortocircuito #nos dar; el nivel m9nimo y m;7imo de

falla-Curva de dao del equipo a proteger #nos da una referencia para saber qué tan 8sensible8 es nuestra

protecci6n-En caso de no tener la curva de dao del equipo, se puede usar la curva de dao del cable.

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0n transformador nunca es cargado a su capacidad nominal, normalmente se los carga a un 2 u 2D. Por lo tanto el a>uste de la curva 25" se puede =acer a la capacidad nominal del trafo en el lado de alta.

Para un trafo de 5B.? /) B!5"3. /

1a Ip se a>usta a B.? /) a B! / son ? )mp, IpF? )mp

El dial de tiempo y el tipo de curva se a>usta segAn la curva de dao y la curva de protecci6n aguas arriba.

C$I&E$I%* (E C%%$(I')CI4':

figura 5

Gacer referencia a la <gura  para el siguiente an;lisis, se asume que la fuente de potencia est; detr;s de la barra 2 y las alimentadoras se conectan a la barra ". Cuando se =abla de aguas arriba #upstream-, se =abla en direcci6n de la fuente, cuando se =abla de aguas aba>o #doHnstream-, se =abla en direcci6n a la carga. Esta de<nici6n se vuelve ambigua cuando se =abla de sistemas en anillo, pero por lo pronto solo se =ar; el an;lisis para un sistema radial.

Como se aprecia en la <gura , cada interruptor de potencia #?- recibe comandos de cada rele #$-, que a su vez toma lecturas de corriente del sistema de su respectivo transformador de corriente #C&-.

1a seal enviada desde el relé al interruptor se conoce como seal de disparo #&$IP-. 1as curvas de protecci6n se muestran en la <gura B

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figura 6

Para una falla #de cualquier tipo- en cada alimentador solo debe disparar el interruptor que corresponda, es decir para una falla en el alimentador " solo debe disparar el ?", no debe disparar ninguno de los alimentadores ni la barra principal.

Esto se logra variando los par;metros mencionados previamente, para obtener las curvas de protecci6n mostradas en la <gura B, donde la curva $2 es la m;s lenta del sistema.

ientras $", $?, $3 protegen su carga, $2 protege la barra de alimentaci6n.

0na falla en cualquiera de los alimentadores solo sera vista por el rele correspondiente y por el $2, es decir para una falla en cualquier punto del sistema solo actAan ? curvas a la vez por lo que no es necesario que =aya una coordinaci6n entre los alimentadores. (e este breve an;lisis podemos sacar ciertas observaciones importantes.

1a curva $2 debe ser m;s lenta que los alimentadores.

$2 da respaldo en caso de que cualquiera de los relés $", $?, $3 no operen. 'o es necesario coordinar las curvas de $", $?, $3

Cada alimentador tiene cierta sobrecarga permitida, la Ip$2 debe ser mayor a la suma de todas estas sobre cargas.

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plani<caci6n #alimentadores nuevos-.

En el e>emplo de la <gura B Ip$2 es 2 ), es decir, en caso de que los 3 alimentadores estén sobre cargados al m;7imo, al mismo tiempo, la corriente de carga es menor a 2 ).

1a coordinaci6n se debe =acer solo entre la curva m;s lenta de los alimentadores y la curva de la fuente.

0na noci6n Atil para la coordinaci6n es que, entre m;s cerca estoy de la fuente, m;s alta debe estar mi curva 25", de igual modo, entre m;s cerca estoy de la carga, m;s aba>o debe estar mi curva.

JCurva neutro

Como se e7plic6 previamente para calibrar la protecci6n " se debe conocer el m;7imo nivel de sobré carga y a>ustar la ip a un valor levemente mayor.

(ado que si disminuyo mi ip , con la intenci6n de disminuir la velocidad de disparo,

pierdo mi capacidad de suplir mi carga.

Es as9 que se usan varios tipos de respaldo de sobré corriente, aqu9 =ablare de los ? que =e usado.

'%&): los elementos descritos a continuación NO reemplazan al elemento de fase, sino que proveen un respaldo para reducir el tiempo de disparo bajo ciertas condiciones de falla.

J"'

En condiciones de operaci6n normal la corriente que pasa por el neutro es muy

pequea #en relaci6n a la de fase-, de tal modo que puedo a>ustar un elemento " que responda a mi corriente de neutro con una Ip menor a la de fase.

Cuando se reduce la Ip, se dice que la protecci6n se =ace m;s sensible.

Gay relés que requieren un C& de neutro #lo que implica mayor obra civil y espacio y tiempo de e>ecuci6n del proyecto pero ofrecen mayor precisi6n me>or protecci6n- y =ay relés que simulan la seal de neutro #que a=orra todo lo mencionado anteriormente sacri<cando un poco la

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precisi6n-Gay que tener en cuenta que este elemento "' s6lo responde a fallas de tierra, no a fallas de fase.

Ip neutro

i a>uste de neutro puede ser un valor m;s pequeo que el de fase, es pr;ctica comAn e7presar la ip como un fracci6n del de fase #2D del a>uste de fase

p.e.-Td neutro

El dial de tiempo de neutro debe garantizar que la curva neutro sea mas r;pida que la curva fase.

Curva neutro

1a curva de neutro, no necesariamente debe ser igual a la de fase, pero por simplicidad es recomendable que se calibré as9.

"K #secuencia

negativa-Este elemento da respaldo para fallas de fase, es decir, cuando el elemento neutro no ve falla.

*e debe guardar especial cuidado en el a>uste del enganc=eIp, dado que la relaci6n de

corriente de fase y corriente de secuencia negativa cambia segAn el tipo de falla. Para a>ustar la IpK de este elemento se =ace una coordinaci6n de curvas como la e7plicada en la <gura B, con la venta>a de que esta IpK puede ser a>ustada a un valor menor a la m;7ima sobrecarga.

 La obtenido este valor se vuelve un tema de leer el manual del relé, dado que cada fabricante tiene su propia manera de solicitar informaci6n.

El td y tipo de curva se a>ustan de iguala manera.

Para mayor informaci6n véase 8NEGATIE!"E#$EN%E OE&%$&&ENT E'E(ENT  A)'I%ATION AN* %OO&*INATION IN *I"T&I+$TION )&OTE%TION8

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