1. sistema eléctrico de potencia (sep) 2. origen y tipos de fallas … · 2015. 4. 25. · • en...

1. Sistema Eléctrico de Potencia (SEP)

2. Origen y tipos de fallas

3. Desarrollo histórico

4. Zonas de protección

Generación

3-36 kV

Subestación de transformación

Subestación de distribución

Cliente industrial

Cliente residencial

220 V

Red de distribución de media tensión

3-30 kV

30-138 kV

Transmisión

138-500 kV

Transformador elevadora

500 kV220 kV138 kV

4

CENTRONORTE

SUR OESTE

SUR ESTE

Trujillo Chimbote Carabayllo

Paramonga

Chilca

Conococha

Kiman Ayllu

Mantaro(Campo Armiño) Cotaruse

Socabaya Moquegua

Puno

Santuario

Callalli

Tintaya

Poroma

Ocoña

NORTE

Montalvo

La Niña

Sistema eléctrico del Perú(agosto 2014)

330 km 138 km 376 km

89,8 km 356,2 km 271 km

255,9 km

296,26 km 321,35 km

221,17 km

174,91 km

196,4 km

20,7 km

201,4 km89,2 km

90,4 km

1816,9 km

5

El sistema eléctrico de potencia, que se encuentran operando en

condiciones de estado estacionario, están sujetas a perturbaciones

(fallas) producidas por diversas causas.

Estas perturbaciones, originan cambios en las magnitudes de la corriente

y la tensión en todo el SEP.

Estas perturbaciones se pueden originar por:

• Condiciones climáticas

• Medio ambiente

• Animales

• Terceros

• Propias de la red

• Descarga atmosféricas

• Lluvia

• Nieve o granizo

• Hielo excesivo

• Calor

6

• Contaminación

• Corrosión

• Incendio

• Caída de arboles sobre las líneas

• Choque de materiales arrastrados por el viento

• Inundación

• Movimiento telúrico

7

• Aves

• Roedores

• Actos de vandalismo

• Choques de vehículos sobre postes

8

• Error de operación

• Sobrecargas

• Instalación/construcción deficientes

• Falsa operación del sistema de protección

• Equipo/diseño inadecuado

• Envejecimiento

• Mal funcionamiento

Defecto de fabricación de los equipos :

9

• Monofásica a tierra

• Bifásico a tierra

• Bifásico o entre líneas

• Trifásico o entre líneas

• Trifásico o trifásico a tierra

10

• Apertura de una fase

• Apertura de dos fases

• Impedancias de fases diferentes

• Monofásica aislada

11

• Una fase abierta y las otras cortocircuitadas

• Una fase abierta y la otra fase a tierra

• Una fase abierta y las otras dos en cortocircuito

• Fallas múltiples en diferentes lugares

12

Bifásica fase - fase

R

S

TTierra

Apertura de una fase

R

S

TTierra

Trifásica

R

S

TTierra

Bifásica a tierra

R

S

TTierra

Monofásica a tierra

R

S

TTierra

Trifásica a tierra

R

S

TTierra

Fallas monofásicas simultáneas

R

S

TTierra

R

S

TTierra

13

14

Rotura del aislador

Año 2008

15

Buje del transformador

Gallinazo muerto sobre el radiador

Año 2008

16

Caída de conductor

17

Acercamiento de Grúa a los conductores

18

Tala de árboles por terceros

19

03/03/2010L-2211 (Ica – Marcona) de 220 kV

Choque de materiales arrastrados por el viento

20

Incendio de un transformador Oroya Nueva 220/50 kV

21Incendio

1 m 144 ms

V= 7,67 m/s

1 m 187 ms

V= 6,26 m/s

V= 0 m/s

1 m 452 ms

V= 4,43 m/s

Caída de un objeto

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• A los 600 años AC, Tales de Mileto, descubrió la atracción de

algunos materiales.

• En 1878, Tomas Alba Edison, creó el primer Sistema Eléctrico de

Potencia utilizando corriente directa.

Las protecciones eléctricas aparecen en esta época (finales del

siglo XIX).

• En 1895 se crea la S.E. del Niágara, utilizando la energía

hidráulica de las Cataratas de Niágara, la cual permitió la

transmisión de energía al poblado de Buffalo, ubicado a 35,41 km

(22 millas).

23

• Los fusibles son los primeros dispositivos de protección utilizados

en el SEP y aún son utilizados. Otros dispositivos primarios se

crearon por diferentes necesidades: los interruptores automáticos,

recerradores, descargadores, entre otros.

• En 1905, por las necesidades, fuerza la aparición del “Relé de

Protección” en su primera variante “Electro-Mecánico”

• En 1924 aparece los primeros relés de potencia y tensión. Relé

direccional para fallas a tierra

• En 1950, aproximadamente, aparece el relé de distancia.

24

• En 1980, se desarrollaron relés que utilizan componente digitales

aislados denominados “Relés Digitales” y luego aparecieron los

“Relés basados en Microprocesadores”.

• A partir de 1994 se generaliza la aplicación de los

microprocesadores en los relés de protección, creándose

dispositivos que no solo hacen la función de protección, sino

incluso otras funciones como control.

• En 1994 se introduce un nuevo concepto de protección diferencial

que utiliza la comunicación digital entre dispositivos, remplazando

los cables pilotos.

25

• En 1996 se introduce un relé de distancia de línea de alta

velocidad.

• Alrededor de 1998, comienzan aparecer en el mercado los

dispositivo multifunción, es decir, dispositivos que incluyen

muchas funciones de protección y control.

• A partir del 2000, se introduce las soluciones totalmente

automatizadas para subestaciones.

Por mucho que se mejore el aislamiento de los elementos del

sistema eléctrico, se automaticen las operaciones, se modernicen

los equipos de protección, etc. siempre está presente la posibilidad

de averías. 26

• En 1960 se desarrolla los primeros “Relés Electrónicos” que utiliza

la electrónica analógica. Los avances de la electrónica de

mediados del siglo XX desarrollaron la tecnología de los relés,

comenzando por relé mixtos electromagnéticos y electrónicos,

hasta relés que funcionaban completamente con dispositivos

electrónicos que se conoce como “Relés Estáticos”, introducido en

1969.

• En 1970 se crea el primer relé de distancia estático para líneas,

con característica cuadrilateral.

27

28M

A BC

D

29

Transformador de CorrienteTransformador

de Corriente

Zona AZona B

44 km

5 km9 km

17 km

26 km

3 km42 km

2 km

SEIN

Generación - Carga

27 km

220 kV

50 kV

Área:

30

Subestación Eléctrica:

AMPLIACIÓN S.E.COTARUSE 220 KV

31

A Las Bambas 2

REB500 REB500

REB500 REB500

REB500 REB500

A Las Bambas 1

A Ares Nueva

REB500REB500

REB500(Unidad Central) Barra B3

(Existente)

Barra B1(Existente)

Barra A220 kV

Barra B220 kV

IN-2792

IN-2788

IN-2784

IN-2790

IN-2786

IN-2782

IN-2708IN-2706

Ampliación S.E.Cotaruse 220 kV:

Subestación Eléctrica:

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