maniobras ct

1

Instituto Schneider Electric de Formación

Curso de Media Tensión

(Cabinas – relé Sepam – maniobras- enclavamientos)

Ámbito y funciones de la Media Tensión en los sistemas de Energía Eléctrica

2

¿Que es la Alta Tensión?

Según el Reglamento de Alta Tensión (Reglamento sobre Centrales Eléctricas, Subestaciones y Centros de Transformaci ón, RCE) se define la Alta Tensión aquella superior a 1000 V en AC o 1500 en CC.

A efectos prácticos hablaremos por tanto a partir de ahora en kV, kA, KVA, etc.

Dentro de esta gama tan grande se subdivide en tres grupos:

Grupo A. Tensión mayor de 1 kV y menor de 52 kV (MT) Grupo B. Tensión igual o mayor de 52 kV y menor de 300 kV (AT) Grupo C. Tensión igual o mayor de 300 kV (MAT)

Sistema de energía

Nuevo Reglamento sobre CondicionesTécnicas y Garantías de Seguridad enInstalaciones Eléctricas de AltaTensión y sus Instrucciones TécnicasComplementarias ITC-RAT 01 a 23

Real Decreto 337/2014, de 9 de mayo, por el que se aprueban el reglamento sobre condiciones técnicas y garantías de seguridad en instalaciones eléctricas de alta tensión y sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-RAT 01 a 23

3

(A. 3) Tensiones nominales. Clasificación de las instalaciones

REAT

Se clasifican atendiendo a su tensión nominal

Categoría especial

Primera categoría

Segunda categoría

Tercera categoría

según categorías

> 220 kV y las de tensión inferior que formen parte de la red de transporteAr. 5 RD 1955/2000

<< 66 kV

> 30 kV

< 220 kV

> 66 kV

<< 30 kV

> 1 kV

3. Clasificación de las empresas instaladoras de alta tensión

REAT

Se clasifican atendiendo a su tensión nominal

Categoría AT1

Categoría AT2

según categorías

≤ 30 kV

Sin límite de tensión

En la declaración responsable de la empresa deberá constar la categoría en la que puede ejercer su actividad

4

Sistema de energía eléctrica

Sistema de energía: Es un sistema de corriente alterna trifásico a 50 Hz.

Potencia real y potencia aparente: P = U·I·√3·pf

Determinación de características en función de la intensidad.

Límites tecnológicos de la intensidad y de la tensión.

Estructura de la energía eléctrica: Generación, transporte, distribución y

utilización

Generación

6–20 kV

Elevación y Transporte

220 – 400 kVDistribución AT

45 –63 –132 kV

Distribución MT

15 –20–25–30 kV

Subestación

Centro de reparto

M

Centro de Transformación

Centro de Distribución MT

CC de Motores

Utilización:

MT: 3 –6 kV

BT: 420 V

Estructura de la energía eléctrica

(Grupo de producción) (Estación intermedia. Receptora)

AT/MT

MT/BTMT/MT

DistribuciónMT

5

Tensiones de aislamiento

1. Niveles de aislamiento nominales

Aislamiento de equipos de instalaciones de alta tensión, deberá adaptarse a los valores normalizados en las normas UNE-EN 60071-1 y UNE-EN 60071-2, salvo casos especiales justificados por el proyectista.

Valores normalizados de nivel de aislamiento en función de la tensión soportada nominal.

Grupo A<< 30 kV

> 1 kV Grupo B << 245 kV

> 36 kVGrupo C >> 245 kV

6

se establece la tensión más elevada para el material Um según la tensión nominal de servicio de la red Un :

Tensión nominal de la red Un (kV)

Tensión más elevada para el material Um (kV)

Margen de seguridadEn tanto por ciento (%)

3 3,6 20,0

6 7,2 20,0

10 12 20,0

15 17,5 16,6

20 24 20,0

25 36 44,0

30 36 20,0

Dependiendo del riesgo de sobretensiones en la red según sea por rayo, sistema elegido de puesta a tierra o dispositivos de protección se elegirá una lista u otra.



Tensión soportada nominal a los impulsos tipo rayo (kV cresta)(1)

Lista 1 Lista 2

3 3,6 20 40

6 7,2 40 60

10 12 60 75

15 17,5 75 95

20 24 95 125

30 36 145 170(1) Máxima tensión que el producto puede soportar, valor de cresta, según ensayos norma UNE EN 21308

referentes a ondas de choque, impulsos (1,2/50 µs).

7

Ensayo de valor de cresta, según norma UNE EN 21308 referentes a ondas de choque, impulsos (1,2/50 µs).

ensayo

Otra de las características que debe de obtener el producto es el aislamiento a frecuencia industrial (1):



Tensión soportada nominal a los impulsos tipo rayo (kV cresta)

Tensión soportada nominal de corta duración a frecuencia industrial (1)

Lista 1 Lista 2

3 3,6 20 40 10

6 7,2 40 60 20

10 12 60 75 28

15 17,5 75 95 38

20 24 95 125 50

30 36 145 170 70

(1) Máxima tensión que el producto puede soportar durante un minuto a frecuencia industrial según UNE EN 21308kV eficaces durante 1mn a 50 Hz.

8

Potencias

Selección de la potencia del transformador

IkVA

nU 3

=

9

Potencia asignadaExisten unos valores normalizados según normas UNE de los cuales estos son los preferentes:

50100160250400630100016002500

Otros valores Normalizados

50080012502000

Conjuntos de aparamenta MT bajo envoltura metálica

10

celdas compactas

celdas modulares

celdas compartimentadas

Solución Compacta Integral SF6 (24 KV)

Características eléctricas

Un = 24 kV

In = 200, 400 o 630 A

Ith (1s) = 16 o 20 kA

Poder corte ruptofusible = 12,5 o 16 kA

Tª= -25ºC a +40ºC

11

Solución Compacta Integral SF6 (36 KV)

Características generales

Celda compacta de aislamiento integral en SF6 hasta 36

kV.

Reagrupa en una única envolvente varias funciones: Línea

(I) o Protección fusibles (Q).

Gama de funciones:

3I, 4I, 2I+Q, 3I+Q, 2I+2Q, 3I+2Q

Existen celdas de acoplamiento (I, 3I y 4I) con celdas SM6

para los centros de cliente, p.e. CAS410A

Solución Compacta Integral SF6 (36 kV)

Características eléctricas

Un = 36 kV

In = 200, 400 o 630 A

Ith (1s) = 16 o 20 kA

Posibilidad de motorización

12

Concepto único de telemando Endesa para la distribución secundaria

Celda CAS36 para redes de distribución 36 kV Celda RM6 para redes de distribución 24 kV

Esquemas MT: Distribución Pública

Celda de Línea(Entrada)

Celda de Línea(Salida)

Celda de Ruptofusible(Protección)

. A cuadro B.T.

Entrada Bucle Salida Bucle

Alimentación de los CT

13

Celdas de aislamiento en aire y corte en SF6 :-- Modulares

- Flexibilidad de gama

- Hasta 630 A y hasta Ith=25 kA

- Facilidad de instalación

- Norma UNE-EN 60298

- Grado de protección IP2X

- Acoplables a las celdas CAS-36 de

acoplamiento.

Celdas modulares

Gama aire- gas (SM6 modular)

Posibilidad de amplicación de las celdas Fácil mantenimiento Enclavamientos intrínsecos Cárter sellado de por vida

14

Seccionador Interruptor para celda

Interruptor de SF6 tipo SM6de tres posiciones (cerrado-abierto-a tierra)

Mando manual o motorizado Sistema de presión precintado a 0,4 bares Sin mantenimiento en partes activas Nivel bajo de sobretensión Seguridad para los operadores

cerrado abierto A tierra

Aparamenta

Interruptor-seccionador

15

Punto débil para sobrepresiones

Cárter de Sf6

SM6 (24/36 kV) Solución Modular SF6

Celda de interruptor y/o fusibles

1.- Aparamenta

2.- Juego de barras

3.- Conexión de cables y/o fusibles

4.- Mando

5.-Compartimento BT

16


Celda de disyuntor

1.- Seccionador / interruptor

2.- Juego de barras

3.- Conexión y aparamenta

4.- Mando

5.-Compartimiento BT

6.- Disyuntor

COMPARTIMENTADAS

Celda de contactor

1.- Seccionador

2.- Juego de barras

3.- Conexión y aparamenta

4.- Mando

5.-Compartimiento BT

6.- Contactor


COMPARTIMENTADAS

17

Tipología de celdas modulares

IM

375 mm

IMC

500mm

NSM-1 NSM-2

Celdas de línea

Entrada o salida Alimentación con entrada

prioritaria y socorro por red publica

o grupo electrógeno (750 mm)

18

Celdas de remonte y seccionamiento

Seccionador interruptor

625 mm

SME IMR

GAME

375 mm

GAM

500 mm

Celdas de protección

QM

375 mm

QMB

375 mm

CRM

750 mm

Protección por

interruptor –fusible

combinado

Protección por contactor Rollarc 400 o 400D

19

Celdas de protección

DM1-D DM1-A DM1-C

Protección por interruptor automático Fluarc SF1 (750 mm)

Celdas de medida

GBC-D

750 mm

GBC-B

750 mm

Celdas de Medida de tensión e

intensidad

Preparadas para instalar TI yTT

20

Celda de medida Necesarias para alojar los TT y los TI Solo en centros de transformación de abonado Se suele enclavar con la celda inmediatamente aguas

arriba.

Esquemas MT: Centro de Cliente

Entrada Bucle

.

Celda de Línea(Entrada)

Celda de Línea(Salida)

Celda de Ruptofusible(Protección)

Celda deSeccionamiento

Celda ProtecciónGeneral

Celda de Medida(Tarificación)

Salida Bucle

Alimentación de los CT

21

Celda blindada

Cadena de protección y de control

Aparato desenchufable

Ejecución tipo casset

Seguridad de explotación

Resistencia al arco interno

Celdas distribución primaria(compartimentadas)

Maniobras normales de explotación

22

Se entiende por maniobra de explotación aquella que permite realizar la conexión o desconexión de la aparamenta.

Dependiendo del tipo de aparamenta: seccionador, interruptor-seccionador, interruptor automático; se tendrán en cuenta una serie de premisas

Se deberán de realizar las maniobras de manera secuencial y siempre en un orden lógico y atendiendo a las medidas de seguridad

Orden desconexión recomendable

Orden conexión recomendable

MT/BT

Una vez determinada la secuencia lógica de operación se deberá complementar con enclavamientos de seguridad que no permitan la realización de otra secuencia sino solamente de la que se ha diseñado como la más segura.

Cada instalación puede tener su secuencia concreta pero todas se basan en preceptos de seguridad y tienen en cuenta la idoneidad de unos dispositivos sobre otros dependiendo del orden de la secuencia.

Por regla general se tenderá a realizar un descargo de la siguiente manera :

Abrir interruptor automático Abrir seccionador anterior al interruptor automático Conectar el seccionador de puesta a tierra Spt

23

Seccionador al aire con cuchillas Seccionador al aire con fusible

Aparamenta al aire

Equipos o dispositivos para realización de maniobras

Equipos o dispositivos para realización de maniobras

Aparamenta al aire

24

Equipos o dispositivos para realización de maniobra s

Aparamenta al aire


Aparamenta al aire

25


By DSR

Aparamenta bajo aislamiento

Características SF1 fijo

- Tensiones asignadas: 17,5 - 24 – 36 kV

- Intensidades asignadas: 400 - 630 - 1.250 A

- Poder de corte: 12,5 - 16 - 20 – 25 kA

- Mando RI por resortes de acumulación

- Disposición: frontal, lateral izquierdo y lateral derecho

- Contador de maniobras y contactos auxiliares siempre

incluidos de serie

- Con ó sin presostato

- Chásis frontal estándar o reducido, para 24 y 36 kV

- Accesorios opcionales: bastidor móvil soporte, motorización,

bobinas de disparo y enclavamientos.

Zona a ocupar por la/s

imagen/es

Disyuntor SF1 mando lateral izquierdo B1

Disyuntor fijo

26

Características SFset

- Disyuntor derivado del SF1 fijo, con idénticas opciones

y accesorios, que incorpora cadena de protección

integrada y autónoma

- Tensiones asignadas: 17,5 - 24 kV

- Intensidades asignadas: 400 - 630 - 1.250 A

- Poder de corte: 12,5 - 16 - 20 – 25 kA

- Relés protección VIP 300P/300LL

- Captadores de intensidad CSa - CSb

- Bobina de bajo consumo Mitop

Zona a ocupar por la/s

imagen/es

Disyuntor SFset mando lateral

Disyuntor fijo

Tipo desenchufable o de carro extraíble, actual

Disyuntor Sf hasta 3000 A In

27

Características LF desenchufable

- Tensiones asignadas: 7,2 - 12 - 17,5kV

- Intensidades asignadas: 630 - 1.250 - 2.500 - 3.150 A

- Poder de corte: 25 - 31,5 - 40 – 50 kA

- Mando RI motorizado por resortes de acumulación

- Disposición: frontal exclusivamente

- Presostato 1 nivel, contador de maniobras y contactos

auxiliares siempre incluidos de serie

- Enclavamientos funcionales y opcionales.

Zona a ocupar por la/s imagen/es

Disyuntor LF desenchufable en cassette MC

Disyuntor desenchufable en sistema cassette

Interruptor automático enchufable Aspectosconstructivos

Interruptor con brazos conductores enchufables

No necesitan seccionador Reducción de tamaño y simplificación Maniobra mediante palanca o similar,

sobre «carro enchufable» Carro extraíble

28

Características contactor Rollarc

- Tensiones asignadas: 7,2 – 12 kV

- Intensidad asignada: 400 A

- Poder de corte: 8 – 10 kA

- Utilizados para maniobra y protección de motores,

baterías y trafos MT

- Existen las versiones base (ó desnudo), fijo y

desenchufable (en alveolo ó en cassette MC1)

- Versiones R400 y R400D (con enganche mecánico)

- Las versiones fija y desenchufable se pueden

equipar de portafusibles

- Todos los Rollarc incorporan de serie presostato,

contador de maniobras y contactos auxiliares

Zona a ocupar por la/s imagen/es

Contactor Rollarc desnudo ó base

Contactor

Disyuntor

Aparatos desenchufables de corte SF6disyuntores

Corte por autoexpansión

(1) (2)

(3) (4)

29

Diccionario: ENCHUFADO / DESENCHUFADO

Elemento de corte en posición ENCHUFADO

Elemento de corte en posición DESENCHUFADO

Diccionario: INSERTADO / EXTRAÍDO

Elemento de corte en posición INSERTADO

Elemento de corte en posición EXTRAÍDO

Arquitectura de

las celdas

30

Enclavamientos

Enclavamientos intrínsecos

Imposibilidad de cerrar el seccionador de puesta a tierra

con el disyuntor enchufado.

Imposibilidad de enchufar el disyuntor con el seccionador de

puesta a tierra cerrado.

Seguridad y

enclavamientos

31


Imposibilidad de enchufar el disyuntor con sus polos

cerrados

Imposibilidad de desenchufar el disyuntor con sus polos cerrados

Seguridad y

enclavamientos


Imposibilidad de abrir la puerta frontal con el disyuntor

enchufado.

Imposibilidad de tener acceso a partes en tensión incluso con el

disyuntor extraído.

Seguridad y

enclavamientos

32

Objeto:Impedir la maniobra en carga delseccionador de la celda DM1-C.Impedir el acceso a la celda deltrafo hasta haber abierto eldisyuntor B.T. y haber cerrado elseccionador depuesta a tierra.

Para acceder a la celda del transformador:

Abrir el disyuntor apretando el botón. La llave x queda libre.Con la llave x. desbloquear el seccionador de DM1-C y abrirlo, la llavex queda prisionera.Abrir el disyuntor de BT, la llave a queda libre, con esta llavedesbloquear el seccionador de p. a t. i cerrarlo, la llave b queda librey la llave a prisionera.Con la llave b abrir la puerta del transformador, la llave b quedaprisionera.

Enclavamientos de maniobra

Cortocircuitos en MT

33

Tipos de cortocircuitos según casuística

Cortocircuito tripolar ( 5% de los casos) Cortocircuito bipolar (15% de los casos)

Cortocircuito bipolar a tierra Cortocircuito unipolar a tierra ( 80 % de los casos)

34

Cortocircuito bipolar a tierra (en casos de neutro aislado)

∆

Corriente de defecto fase - tierra

35

Protecciones cortocircuito interno

Por Buchholz :

Detecta la presencia de gases producidos por arcos internos en el bobinado.

Sistema de boyas ( alarma y disparo).

Colocación en transformadores con depósito de expansión. Modelo DGPT puede instalarse en transformadores de llenado integral.

Protecciones cortocircuito interno

36

Comportamiento frente a las corrientes de cortocircuitoCaracterísticascomponentes

Seccionador SÍ NO NO

Interrptor-seccionador SÍ SÍ NO

Interruptor automático SÍ SÍ SÍ

Fusible de alta capacidad de ruptura NO NO SÍ

Transformador de intensidad SÍ NO NO

soportarla

durante un

tiempo "t"

conectarla interrumpirla

I de cto.cto

Aparato

Seccionador de puesta a tierra con

accionamiento de cierre rápidoSÍ SÍ NO

Interruptor Interruptor SeccionadorRuptofusible Automático de PaT

PdC:In fus.kA PdC: 16 KA PdC: 0 Pd cierre:40 kA Pd cierre:40 kA Pd cierre:40 kA

Seccionador Interruptor InterruptorSeccionador

Poder de corte: 0 PdC: In 400-630A PdC: In 400-630A Poder de cierre:0 Pd cierre:40 kA Pd cierre:40 kA

--

APARAMENTA MT

37

Instalaciones de puesta a tierraInstalaciones de puesta a tierra

La funció n de la puesta a tierra (p.a.t)

de una instalación eléctrica es la de

forzar la derivación, al terreno,

de las intensidades de corriente,

de cualquier naturaleza que se puedan originar,

ya se trate de corrientes de defecto ,

a frecuencia industrial,

o debidas a descargas atmosféricas , de carácter

impulsional.

Funciones

38

La P.A.T para :

Limitar la diferencia de potencial entre estructuras metálicas y tierra

Detectar defectos asegurando la actuación y coordinación de las protecciones.

Limitar las sobretensiones internas(de maniobra -transitorias- y temporales),

Evitar consecuencias de descargas de los rayos.

Objetivos

Protección de las personas y los animales

Protección de los elementos de la instalación

Establecer una referencia de servicio que al mismo tiempo sea segura.

HERRAJESHERRAJES

SERVICIOSERVICIO

39

REGLAMENTACIÓNREGLAMENTACIÓN

• (RCE, R.D. 337/2014) - ALTA TENSIÓN (RCE, R.D. 3275/1982)

ITC-RAT 13 MIERAT 013

• BAJA TENSIÓN (REBT, R.D. 842/2002):

ITC BT 008ITC BT 018ITC BT 019ITC BT 026

• RECOMENDACIONES UNESA• NORMAS UNE 21.022, 20.460-5-54

Presentaciónn

MINISTERIO DE INDUSTRIA, ENERGÍA Y TURISMO

Real Decreto 337/2014, de 9 de mayo, por el que se aprueban el reglamento sobre condiciones técnicas y garantías d e

seguridad en instalaciones eléctricas de alta tensi ón y sus Instrucciones Técnicas Complementarias ITC-RAT 01 a 23

(Este real decreto entrará en vigor a los seis meses de supublicación en el “Boletín Oficial del Estado”)

El vigente Reglamento sobre condiciones técnicas ygarantías de seguridad en centrales eléctricas y centrosde transformación, fue aprobado por el Real decreto3275/1982, de 12 de noviembre.

40

Factores que influyen en la resistividad

La composición del terreno

Concentración de sales solubles

La humedad ( aportación de gravas para su retención)

Granulometría. Compactación del terreno.

Mantenimiento en el tiempo de la Icc ( ojo con llegar a 100 ºC).

Paso de la corriente eléctrica por el terreno

La corriente pasa al terreno repartiéndosepor todos los puntos de la superficie delelectrodo en contacto con la tierra, por tanto, en todas direcciones a partir demismo.

Resistencia de cada capa R = ρ L/S

ρ = Ω.m²/m

ρ = Ω.m

41

Es la fracción de la tensión de puesta a tierra que puede ser puenteada por una persona entre la mano y el pie (considerando un metro) o entre ambas manos.

Tensión de contacto

Difusión de la corriente eléctrica por el terreno

Tensión de paso

Es la parte de la tensión a tierra que puede ser puenteada por un ser humano entre los pies, considerándose el paso de una longitud de un metro.En los sistemas de MT la tensión U suele hacerse

prácticamente cero a una distancia del electrodode unos 20 a 30 metros

Ejemplo

42

Tensiones máximas de paso y de contacto

)()1000

61(

10V

t

KV s

pn

ρ+= )()1000

5,11( V

t

KV s

nCρ+=

MIE-RAT 13. p1.1

La tensión máxima de contacto aplicada, en voltios, que se puede aceptar se determina en función del tiempo de duración del defecto, según la fórmula siguiente.

KVca = ---------

tⁿSiendo.

K = 72 y n = 1 para tiempos inferiores a 0,9 segundos.K = 78,5 y n = 0,18 para tiempos superiores a 0,9 segundos e inferiores a 3 segundos.t = duración de la falta en segundos.

Para tiempos comprendidos entre 3 y 5 segundos la tensión de contacto aplicada no sobre pasará los 64 V. Para tiempos superiores a 5 segundos la tensión de contacto aplicada no será superior a 50 V.A efectos de cálculo de proyecto se podrán emplear, para la estimación de las mismas, las expresiones siguientes:

Resistividad superficial del terreno, cada

pie será 3ps

Tensión de paso(Circuitos equivalentes)

43

Tensión de contacto(Circuitos equivalentes)

Corriente de defecto fase - tierra

Ud = Id . Rt

∆

44

Puestas a tierra de protección y de servicios

Protección de las personas y los animales

Protección de los elementos de la instalación

(Se pondrán a tierra las partes metálicas de una instalación que no estén en tensión normalmente pero que puedan estarlo a consecuencia de averías, accidentes, descargas atmosféricas o sobretensiones MIE-RAT 13. p. 6.1)

Establecer una referencia de servicio que al mismo tiempo sea segura.

(Se conectarán a tierra los elementos de la instalación necesarios y entre ellos: los neutros de los transformadores y alternadores, circuitos de equipos de medida de BT, limitadores, descargadores, autoválvulas, pararrayos…. MIE-RAT 13. p. 6.2)

HERRAJESHERRAJES

SERVICIOSERVICIO

Mallado interior del Centro de TransformaciónEn el suelo del CT se instalará un mallado electrosoldado, con redondos de diámetro no inferior a 4 mm formando una retícula no superior a 0,3 x 0,3 m,embebido en el suelo de hormigón del Centro de Transformación a una profundidad de 0,10 m. Este mallado se conectará como mínimo en dos puntos preferentemente opuestos, al electrodo de puesta a tierra de protección de Centro de Transformación.

Todas las partes metálicas interiores del CT que deben conectarse a la puesta atierra de protección (cajas de los transformadores, cabinas, armarios, soportes,bastidores, carcasas, pantallas de los cables, etc.), se conectarán a este mallazo.

Con esta disposición de mallado interior, se obtiene una equipotencialidad entretodas las partes metálicas susceptibles de adquirir tensión, por avería o defecto de aislamiento entre sí y con el suelo.

Por tanto, no pueden aparecer tensiones de paso ni de contacto en el interior del Centro de Transformación.

45

Funciones de protección

46

Un relé de protección no puede impedir un defecto, sólo puede limitar las consecuencias …

SensoresCorrienteTensión

Bobinadisparo

MideComparaDecide

Definición de la cadena de protección

Esquema Básico de una cadena de Protección Eléctric a

CaptadorComp.

límite = UmbralAcción

medida

Sistema de Protección = Relé

PROTECCIONESRELÉS

47

Características de operación:Ejemplo de un diagrama en bloques

I : Entrada analógica, medición de corrienteS : Resultado lógico del monitoreo de corrienteSt : Salida lógica de la función de protección temporizada

(para control del disparo) Si : Salida lógica de la función de protección instantánea (para indicación)

Características

Ajustables por el usuario:(depende del tipo de función de protección)

Umbral de disparo– Establece el límite de la cantidad medida que acciona la función de

protección Temporización del disparo

– DT, Tiempo definido (o constante)– IDMT, Tiempo inverso (Inverse Definite Minimum Time)

Otros

Específicos de la función de protección:(función del método de procesamiento)

Relación de caída (Drop-out/pick-up ratio) Tiempo de sobredisparo (Overshoot time) (IEC) Tiempo de reset (Reset time)

48

CaracterísticasTiempo de disparo definido

Tiempo de disparo de la protección independiente de la intensidad de corriente (o magnitud medida)

Ventajas: Fácil de ajustar (y entender)

Desventajas: t independiente de I Algunas veces es difícil lograr la

selectividad con fusibles

Umbral de corriente

Operación retardada

No operación

Retardo

Características:Tiempo de disparo inverso (IDMT)

Para un ajuste dado, la corriente más alta da un tiempo de disparo más corto.

Ventajas: Flexibilidad (varios tipos de curvas) Tiempo de operación corto para

fallas repentinas Compatible con curvas de disparo

magnéticas y térmicas y curvas de fusibles

Desventajas: No es fácil de ajustar (y entender)

Muy utilizado en gran bretaña o países anglo-parlantes

Umbral de corriente

Operación retardada

No operación

Retardo

Respecto a Is tenemos 2 tipos:• Comienzo a Is• Comienzo a 1,2 Is

49

Características:Tiempo de disparo inverso (IDMT)

Varias curvas de operación estándar y de uso común, cada una con diferente inclinación:

SIT, Standard Inverse Time VIT, Very Inverse Time EIT, Extremely Inverse Time UIT, Ultra Inverse Time LTI, Long Time Inverse (same as VIT) RI curve IEC SIT/A IEC VIT or LTI/B IEC EIT/C IEEE Moderatly inverse (IEC/D) IEEE very inverse (IEC/E) IEEE extremely inverse (IEC/F) IAC inverse IAC very inverse IAC extremely inverse

EIT

VIT

SIT

52

Selectividad cronométrica. Principio

La protección en A está temporizada (TA) para dejar que la protección en B actue.

Condición de aplicación: TA << maximo tiempo admisible térmico de los equipamientos durante el cortocircuito

Condición de operación:TA ≥ TB + ∆T ≥ TC + ∆T ≥ TD +

∆T

Falla fase-fase

53

Selectividad lógica. Principio Tan pronto como la falla

aparece, la protección aguas abajo bloquea a la protección aguas arriba

Solo la protección aguas abajo produce el disparo después de un tiempo T, si no ha recibido una orden de bloqueo

Condiciones de aplicación: La protección aguas arriba

debe poder recibir una orden de bloqueo

La protección aguas abajo debe poder emitir una orden de bloqueo instantánea

Condiciones de operación:No hay restricciones

Señal de bloqueo

Falla fase-fase

Instituto Schneider Electric de Formación

Relés Sepam de protección

(Operatividad del IHM)

54

Sepam serie 20 Sepam serie 40 Sepam serie 80

Protecciones de fase y a tierra

Protección para sobrecargas

térmicas RMS

Pérdida de las principales

protecciones por ROCOF

Contador de tension y corriente

Funciones de protección direccional

CT / VT supervisión

Editor de ecuación Lógica, para programar

funciones de control específicas.

Protection diferencial de Transformadores .

Amplio abanico de protecciones de motor

y generador.

2 puertos de comunicación

Sincronismo

Programa diagrama de contactos

Con interfaz hombre máquina integrado Cartucho de

memoria extraíble y batería

Arquitectura modular Sepam serie 80

Con interfaz hombre máquina remoto

Con interfaz hombre máquina integrado con mímico y funciones de control local

55

Distribucion Eléctrica

IHM avanzado 2 categorías de usuarios

Acciones:

OPERADOR

– ACCESO PARA LECTURAS– FUNCIONES DE CLEAR / RESET

PERSONAL CUALIFICADO

* ACCESO A AJUSTES DE PROTECCIÓN.* PARAMETRIZACIÓN O REGULACIÓN.

56

IHM avanzadoInterface hombre máquina avanzado

Un display LCD

Puerto frontal de comunicación PC

- Este puerto permite la conexión de un PC y la visualización y

reglaje a través del software de programación local SFT 2841

Teclas para la introducción y visualización de datos

Leds de señalización

128 x 64 pixels, numero de línias, tamaño de caractéres y símbolos de acuerdo con versiones de idioma y pantallas

Menus IHM avanzadoModos de utilización

El Sepam presenta dos diferentes modos de utilización:

Operación: en este modo solamente es posible la visualizaciónde los datos disponibles en todas las pantallas: mediciones, diagnóstico, alarmas, reglaje de los parámetros y preotecciones del relé.

Reglaje: en este modo es posible realizar el reglaje de los parámetrosdel Sepam y de las protecciones, en función del código de acceso ingresado.

57

IHM avanzado9 teclas

6 TECLAS BLANCAS para explotación normal

6 TECLAS AZULES para parámetros / ajustes

3 teclas con doble funcionalidad para: funciones de operación (explotación) Navegar en parametros / modo de ajustes de protección

(Reglaje)

IHM avanzado9-teclas (continuación)

Entrada de 2 Códigos acceso

Acceso a ajustes deParámetros(zona estatus)

Acceso a reglajes deprotección

Visualizar alarmasactivas

Visualizar diagnosis del relé

Visualizar medidas

Bajar por los menúsTestear leds

Aceptar datosReset

Gráfico LCD display

Subir por los menúsAceptar las alarmasactivas

58

IHM avanzado LEDs

1 LED para indicar que el equipo está encendido

1 LED para indicar que el Sepam no está disponible

9 LEDs amarillos programables con una etiqueta estandard (se puede editar e imprimir una etiqueta específica utilizando el Sft 2841)

IHM avanzado LEDs (continuación)

Los dos Leds encendidos a principio de conexión de Sepam ( seis segundos)

LED rojo parpadeando : la unidad básica está funcionando pero uno de los módulos opcionales presenta fallo, o un módulo está configurado pero físicamente no conectado.

59

Led rojo activado fijo :

parada de la unidad básica, inhibición de todas las protecciones.

Puede ser debido a:

– Defecto interno del relé dectectado

por el watchdog

Ausencia de Módulo MES pero si configurado

IHM avanzado LEDs (continuación)

IHM avanzado Menú de «Medida»

Para empezar el ususario debe pulsar la tecla,

Las teclas y se usan para ir navegando por el menú moviendo el cursor arriba y abajo (parte azul de la tecla).

Para confirmar utilizaremos la tecla (parte azul).

Pulsaremos la tecla para volver al menú de medida elegido.

60

I1 I2 I3 Medida RMS de las intensidades Io intensidad residual, digital y gráfico de barrasI1 I2 I3 barras gráficas de correintes de faseIav1 2 3 valor de la corriente mediaImax1 2 3 corriente máxima de pico demandadaT1 à T8 sensores de temperaturaV1 V2 V3 Valor de tensión simpleU12,32,13 Valor de tensión compuestaVo Tensión residualF Frecuencia

IHM avanzadoMenú de «Medida» (continuación)

IHM avanzadoMenu «Diagnosis»

La tecla nos da el acceso al menu de diagnosis de nuestro Sepam.

Las teclas y se usan para ir navegando por el menú moviendo el cursor arriba y abajo (parte azul de la tecla).

La confirmación se realizará pulsando la tecla (parte azul).

Pulsaremos la tecla para volver al menú de medida elegido

61


Acceso a diagnóstico del aparato de corte y medidas adicionales

Obtenemos información de los últimos disparos

tripI1,I2,I3,Io Corrientes de disparo (fase y residual)

desequilibrio % de desequilibrioaparato de corte supervision del circuito de disparo

kA² corriente interrumpida acumulada


62

IHM avanzadoMenu «Alarmas» La tecla muestra las alarmas

en el Sepam aún sin acuse de recibo.

Las teclas y son

utilizadas para mover el cursor y

seleccionar la lista de las últimos

16 mensajes o los detalles de los

últimos 16 mensajes.

Confirmamos pulsando la tecla

Pulsamos la tecla otra vez para acceder a todas las alarmas y volver al menu al final de la lista.

IHM avanzado«Alarms» menu (continuación)

“detalles” de ventanas de alarma

La ventana presenta los detalles de las alarmas que no han sido borradas

Estas alarmas son identificadas con el siguiente icono.

Alarmas reconocidas

Alarmas no reconocidas

Tecla Clear: 2 funciones para esta tecla

– Alarmas no reconocidas: Presionando la tecla reconocemos la alarma pero no la borramos.

– Alarmas reconocidas: la alarma es borrada y pasa a la siguiente o vuelve al menú si no hay más alarmas.

63

IHM avanzado«Alarms» menu (continuación)

“lista” de alarmas El submenú presenta las alarmas en 4 paginas, con 4 alarmas por

pagina, i.e. 16 alarms. Presionando la tecla borra la totalidad de las alarmas

En los menús de medida o de diagnóstico de alarma, la tecla “clear” permite volver a poner a cero las corrientes medias, los maxímetros de corriente, el contador horario y la pila de alarmas cuando éstos se están visualizando

IHM avanzadoMenu «Contraseña» La tecla se utiliza para

introducir las contraseñas requeridas.

En nivel de explotación no es necesaria.

En nivel de ajuste ( ) se ha de introducir la primeracontraseña ( cuatro cifras).

En nivel de parametraje ( ) requiere la segundacontraseña ( cuatro cifras) y modificaremos parámetros generales.

64

IHM avanzadoMenu «Contraseña» (continuación)

Pulsar la tecla para situar el cursor en la primera cifra.

Con las teclas y recorra las cifras y pulse para validar cada una de las cuatro cifras de la conraseña.

Una vez introducida la correcta contraseña utilice un cursor para colocarse en validación y pulsar para confirmar.

IHM avanzadoMenu «ajustes Generales» (estatus)

La tecla se usa para mostrar la versión del Sepam. Las versiones definen las características del relé Sepam.

Las teclas y se usan para ir navegando por el menú moviendo el cursor arriba y abajo (parte azul de la tecla) para seleccionar el tipo de ajuste requerido.

Presionando la tecla otra vez para acceder a la ventana requerida.

65

IHM avanzado«General ajustes» menu (continuación)

Los siguientes ajustes de la ventana pueden ser modificados:

sin password

– Idioma (English, local)

con password

– Time base (10I/Is, TMS)

– Tiempo (fecha y hora)

– Test de salidas

IHM avanzado«Protección» menu

La tecla da acceso al menu de las diferentes funciones de protección parametrizadas

Las teclas y se usan para ir navegando por el menú moviendo el cursor arriba y abajo (parte azul de la tecla)para seleccionar el tipo de función de protección requerido.

Confirmamos con la tecla.

Presionar la tecla otra vez para

acceder a las diferentes unidades

de funciones de protección.

66

IHM avanzado Menú de «Protección» (continuación)

Hay un campo para cada una de las diferentes

funciones de protección (códigos ANSI ). Se

tiene acceso a :

Umbral de protección (si los ajustes de

protección están activados en el módulo

DSM).

Ajuste del tiempo

Solo se mostrarán aquellas protecciones que

estén en servicio.

IHM avanzadoPrueba de LEDs

La tecla nos comprueba el correcto funcionamiento de los leds del IHM.

Se debe de presionar durante 5 segundos.

67

<100mm

Envolvente de material aislante. ligereza anticorrosión

Excelente inmunidad a los campos radiados.

IP52 / NEMA12 en el frontal. Robustez mecánica clase 2 (choques, sacudidas, vibraciones y

terremotos). Rango de temperatura de funcionamiento

de -25°C a +70°C. Inmunidad a ambiente salino

Gama Sepam robusta y compacta

Conexionado de periféricosSepam Serie 20

Medidas de corriente o tensión de acuerdo con la aplicación.

10 entradas / 8 salidas

1 puerto de comunicación modbus

8 entradas de temperatura

68

Sepam Serie 40

Medidas de corriente y tensión para todas las aplicaciones:

Todas las medidas disponibles

Funciones de protección direccionales

10 entradas / 8 salidas

Editor de ecuaciones lógicas

1 puerto de comunicación modbus

16 entradas de temperatura

Sepam Serie 80

Múltiples medidas: Todas las medidas

disponibles Funciones de protección

direccionales y diferenciales 42 entradas / 23 salidas Editor de ecuaciones lógicas 2 puertos de comunicación

modbus 16 entradas de temperatura Cartucho de memoria y pila

Control local mediante mímico Software de programación –

Logipam (Opcional) Synchro-check Transferencia automática

69

Aplicación transformador Sepam T20

Funciones de protección: 50/51, 50N/51N y 46 49RMS, imagen térmica 38/49T, sondas de

temperatura

Tratamiento de los defectos detectados por un Buchholz o un termostato.

Aplicación transformador Sepam T40/T42

Transformadores en paralelo

Redes de neutro aislado o compensado

Funciones de protección: 50/51,50N/51N, 46,50BF 49RMS y 38/49T 67N/67NC, direccional

de defecto a tierra 67, direccional de fase

Medidas de I, U, P, E

70

Aplicación transformadorSepam T81/T82

Transformadores en paralelo Redes de neutro aislado o

compensado Posibilidad de automatismos

(42I/23O)

Funciones de protección: 50/51,50N/51N, 46,50BF 49RMS y 38/49T temper 67 y 67N/67NC dirección 64 REF, tierra restringida

Medidas de I, U, P, E

Conexionado posterior

71

Panel posterior del Sepam Series 20 unidad base

A

Conector A Alimentación auxiliar 4 salidas de relé (01 --> 04)

– 2 salidas utilizadas para control lógico del circuito de disparo

– O1:disparo– 02:inhibición del cierre de

interruptor 1 entrada para corriente residual Io

1 puerto Modbus « C »

1 puerto « D » para módulos remotosC D

A

E

C D

Panel posterior del Sepam Series 40 unidad base

Conector A Alimentación auxiliar 4 salidas de relé (01 --> 04)

– 2 salidas utilizadas para control lógico del circuito de disparo

– O1:disparo– 02: inhibición del cierre de

interruptor 1 entrada para corriente residual Io

Conector E Tres entradas de tensión

– V1, V2, V3 or U21, U32, Vo

1 puerto Modbus « C »

1 puerto « D » para módulos remotos

72

Panel posterior del Sepam Series 20/40 unidad base

En conector B 3 entradas de corriente de fase

I1, I2, I3 – 1 A/5 A CT conexión por

CCA630 conector– CLP1 (LPCT) conexión por

CCA670 conector

4 entradas de tensión para Sepam Series 20 (V1, V2, V3 y Vo) (solo para aplicaciones de barra)

B

H

Módulos adicionales de entradas/salidas del Sepam Series 20/40

Conector H Posibilidad de dos módulos adicionales de

entradas /salidas: MES108: 4 entradas lógicas/4 salidas lógicas

(no más posibles) 3 type of MES114: 10 entradas lógicas/4

salidas lógicas– MES 114 (24-250 V DC)– MES 114E (110-125 V DC/AC)– MES 114 F (220-250 V DC/AC)

Entradas/salidas utilizadas para el circuito de disparo por lógica de control

O11:cierre del interruptor I11:posición abierto del interruptor I12:posición cerrado del interruptor

73

Series 80 unidad básica

Series 80

A 21 - connector– Alimentación

auxiliar

C1 y C2Connector RJ45

– Puertos Modbus

D1 and D2connector RJ45A

C2 C1

D2

D1

B2 B1

H3 H2 H1

Conexión al borne de 9 mm2 del ciruito de

tierra por trenza de longitud < 300 mm

Sensores de corriente y tensión para Series 80 – todas aplicaciones

Series 80 E

B1

E 21- conector B2 SubD9

– conexión de VTs

– 2 entradas de corriente residual

connector– CCA630 conexión de CTs

– CCA671 conexión de LPCTs

74

Sensores de corriente adicional paraT87, M87, M88, G87 & G88

Series 80

B2B2 SubD9

- CCA630 conexión de CTs

- M87 y G87 - CCA671 conexión de

LPCTs

Sensores de tensión adicional para B83

Series 80

B2 B1B2 SubD9 conector

– CCT640 conexión de V'Ts

75

Series 80 entradas / salidas

Series 80

H3 H2 H1

En unidad baseA 21- pin conector

– 5 salidas– O1 a O4: control (8A)– O5: indicación (2A)

En los módulos obcionales– 14 entradas, 6 salidas

– Ox01: control (8A)– Ox02 y Ox06: indicación (2A)

H1 : I101 a I114, O101 a O106H2 : I201 a I214, O201 a O206H3 : I301 a I314, O301 a O306

Configuración Máxima – 42 entradas (3 x 14)– 23 salidas (3 x 6 + 5)

B2 B1

AH1H2H3

Series 20 & 40 inputs / outputs

Series 20Series 40

76

Series 80 inputs / outputs

Series 80

80 MCS025

OK

Verificación de diferencias: tensión frecuencia fase entre las dos redes antes de

permitir el acople Tiempo de anticipación ajustable 5 modos de funcionamiento con

tensión ausente Función compartida entre

el módulo MCS025 que comprueba el sincronismo entre las 2 redes

y el Sepam Serie 80 controla el acoplamiento después de ser habilitado por el módulo MCS025

Serie 80: Sincronismo ANSI 25

77

Transferencia automática de acometida. De una acometida a otra para

diagramas 1/2 or 2/3 Seguimiento de la pérdida de

alimentación o de un defecto aguas arriba.

Funciones adicionales Inhibición de la transferencia para

un defecto aguas abajo. Transferencia inhibida por lógica

de control Función predefinida, fácil de ajustar,

entre 2 Sepam serie 80 protegiendo las acometidas.

Comunicación entre Sepams por lógica de entradas/salidas

Serie 80: Transferencia automática

S80 S80S80 S80S80 S80

ATS

S80 S80S80 S80S80 S80

Indentificación

78

Sepam series 20Para identificar un Sepam , revisar las dos etiquet as en el lado derecho de la unidad básica donde se describen las características funci onales y de hardware del producto.Referencia del Hardware y designación

Referéncia del software y designación

4 posibles modelos :59602: IHM básico / 24V59603: IHM básico / 48-250V59606: IHM avanzado / 24V59607: IHM avanzado / 48-250V

5 tipos de aplicación :59620: Subestacion S2059621: Transformador T2059622: Motor M2059624: Barras B2159625: Barras B22

2 lenguajes de trabajo :59609: English / French59611: English / Spanish

Modelo de IHM

Número de serie

Código de Sepam

Tipo de aplicación

Lenguaje de operación

Información adicionalno sistemática

Sepam series 40

2 posibles modelos :59600: IHM básico / 24-250V59604: IHM avanzado / 24-250V

6 tipos de aplicación :59680: Substacion S4059681: Substacion S4159682: Substacion S4259683: Transformador T4059684: Transformador T4259685: Motor M4159686: Generador G40

2 lenguajes de trabajo:59615: English / French59616: English / Spanish

Para identificar un Sepam , revisar las dos etiquet as en el lado derecho de la unidad básica donde se describen las características funci onales y de hardware del producto.

Referencia del Hardware y designación

Referéncia del software y designación

Modelo de IHM

Número de serie

Código de Sepam

Tipo de aplicación

Lenguaje de operación

Información adicionalno sistemática

79

Arquitecturas

Arquitectura modular Sepam

Funciones adicionales usando módulos opcionales.

Específicamente para sus necesidades.

Para evolucionar paso a paso con su instalación.

80

Arquitectura modular Sepam serie 20 / serie 40


Específicamente para sus necesidades.

Para evolucionar paso a paso con su instalación.

Los módulos opcionales se pueden añadir en cualquier momento.

Facilidad de instalación y puesta en marcha.


Unidad base

Interfaz hombre máquina integrada en el frontalo

Interfaz hombre máquina remoto

Para instalar donde más interese al cliente

81


Módulos entrada / salida

4 salidas a relé en la unidad básica

Extensible añadiendo un módulo de:

10 entradas- 24 - 250 Vdc- 110 Vac/dc- 220 Vac/dc

4 salidas a relé

Para realizar funciones de control y supervisión


Módulo de adquisición de temperatura

Medida de 8 o 16 sondas Pt100, Ni100 or Ni120

Sepam serie 20 : 1 modulo / 8 sondas

Sepam serie 40 : 2 modulos / 16 sondas

82


1 módulo de salida analógica

0-10mA, 0-20mA ou 4-20mA

Para disponer de una medida remota


Módulos de comunicación

Adaptado a:

RS 485 a 2 hilos RS 485 a 4 hilos Fibra óptica

Para conectar el Sepam a una red de comunicación Modbus

83


Software:

SFT2841, software para

Ajuste de parámetros Sepam

Ajuste de protecciones

SFT2826, Visualización de los registros de oscilopertubografía.


Los módulos opcionales se pueden añadir en cualquier momento

Facilidad de instalación y puesta en marcha


84

Con interfaz hombre máquina integrado Cartucho de

memoria extraíble y batería


Con interfaz hombre máquina remoto

Con interfaz hombre máquina integrado con mímico y funciones de control local

Entradas – Salidas Relé

85

Entradas TI

Conector CCA630/CCA634

EL conector CCA630 permite las entradas de tres TIs al Sepam

The CCA634 permite una entrada de intensidad residual mediante toroidal.

Series 20Series 40Series 80

TI 1A o 5A

Entrada de corriente residual : CSH 30/120/200


CSH120 o CSH200

TI + CSH30– conexión de TI con secundario

– 1A: 2 vueltas

– 5A: 4 vueltas

86

Entradas de corriente residual: recomendaciones


Entradas de intensidad : 3TIs / 2TIs

conectorCCA630/634 Conexión de 2 o 3 TIs


87

Entradas de tensión

3 fases de tensión y neutro O

2 fases de tensión y neutroO

1 fase de tensión y neutro

1 tensión residual(conexión triángulo abierto)Posibilidad de utilizar TTs con

doble secundario

Y/OExcepto para 3 fases de tensión y neutro

El conector E permite la conexión siguiente

Series 40Series 80

88

Apertura circuito por bobina de emisión de tensión

01 : apertura

O11 : Orden de cierre

02: Enclavamientoal cierre

Bobina de desconexión

Bobina de conexión

Apertura circuito por bobina de mínima tensión

Bobina de desconexión

01 : apertura

O11 : Ordende cierre02: Enclavamiento

al cierre

Bobina de conexión

89

Conexionado de los módulos periféricos

El módulo DSM303 ofrece las mismas funcionalidades que el IHM avanzado fijo.

Si se conecta a un Sepam serie 20 o 40 que incluya el IHM básico, se puede instalar en la parte frontal de la unidad, donde más cómodo le resulte al usuario:

• Profundidad reducida 30 mm.

• Cada Sepam serie 20 y 40 con IHM básico admite un solo módulo,que se conecta con un cable prefabricado CCA772 o CCA774 (2 o 4 metros). Este módulo no puede conectarse a las unidades Sepam serie 20 y 40 que tengan integrado el IHM avanzado.

Módulo IHM avanzado a distancia DSM303

90

Módulo de salida analógica MSA141

El módulo MSA141 convierte una de las medidas de Sepam serie 20 y 40 en señalanalógica:• Selección de la medida que hay que convertir al configurar la unidad Sepam.• Señal analógica de 0-10 mA, 4-20 mA, 0-20 mA, según la configuración.• Conexión de la salida analógica a un conector de tornillo:- 1 hilo con sección de 0,2 a 2,5 mmΣ (AWG 24-12).- O 2 hilos con sección de 0,2 a 1 mmΣ (AWG 24-16).• Cada unidad básica Sepam serie 20 admite un solo módulo, que se conecta con uncable prefabricado CCA770, CCA772 o CCA774 (0,6, 2 o 4 metros).

Módulo MSA 141

Conexión de la salida analógica


cables CCA77X

Conexión del terminal de puesta a tierra

91

Módulo MSA 141

Linia impedante (entre módulos)–RC: si el módulo no es el último–RC: si el módulo es el último


Módulo de sondas de temperatura MET148-2

La medida de temperaturas (por ejemplo, en los devanados de untransformador o de un motor) se utiliza en las siguientes medidas de protección:• Imagen térmica (para tener en consideración la temperatura ambiente).• Control de temperatura.El módulo MET148-2 permite conectar 8 sondas de temperatura:• Tipo de sonda de temperatura Pt100, Ni100 o Ni120, según la configuración.• Sondas de 3 hilos.• Conexión de las sondas con conectores de tornillo:- 1 hilo con sección de 0,2 a 2,5 mmΣ (AWG 24-12).- O 2 hilos con sección de 0,2 a 1 mmΣ (uAWG 24-16).-Cada unidad básica Sepam serie 20 admite un solo módulo, que se conecta con un cable prefabricado CCA770, CCA772 o CCA774 (0,6, 2 o 4 metros).• Cada unidad básica Sepam serie 40 admite 2 módulos, que se conectan con un cable prefabricado CCA770, CCA772 o CCA774 (0,6, 2 o 4 metros).

92

Módulo MET 148-2

Conexión de los sensores de temperatura


Conexión del terminal de puesta a tierra

Cables CCA77X

Linia impedante (entre módulos)–RC: si el módulo no es el último–RC: si el módulo es el último

Módulo MET 148-2


93

Instituto Nacional de Estándares Americano (American National Standards Institute)

(ANSI)

FUNCIONES DE LOS DISPOSITIVOS PARA SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA

Protecciones:

• de corriente• direccionales de corriente• direccionales de potencia• de máquina• de tensión• de frecuencia

94

Protecciones de corrienteANSI 50/51 – Máxima corriente de faseProtección trifásica contra sobrecargas y los cortocircuitos entre fases. La protecciónincluye cuatro unidades:• De tiempo independiente (DT).• De tiempo independiente (16 tipos de curva IDMT.• Instantáneo o temporizado.

ANSI 50V/51V – Máxima corriente de fase con retenció n de tensiónProtección trifásica contra las sobrecargas y los cortocircuitos entre fases, adaptada a la protección de los generadores, cuyo umbral de disparo se corrige en función de la tensión.Se puede ajustar:• Con tiempo independiente (DT).• Con tiempo independiente (16 tipos de curva IDMT.• En modo instantáneo o temporizado.

Protecciones de corriente

ANSI 50/51N o 50/51G – Máxima corriente de tierra o de tierra sensibleProtección contra los defectos de tierra.Según la configuración, la intensidad de tierra se puede detectar a partir de:• Las corrientes de las tres fases (suma de 3I).• Un toroidal específico CSH120, CSH200 según el diámetro necesario. Este método es el más preciso. La elección del calibre ajustable permite alcanzar una gama de ajuste muy amplia.• Un transformador de intensidad (1ªA o 5A), asociado a un toroidal de adaptación CSH30La protección incluye cuatro unidades-• Con tiempo independiente (DT).• Con tiempo dependiente (16 tipos de curva IDMT) instantáneo o temporizado.Dispone también de una retención en el armónico 2 para garantizar la estabilidad a laconexión del transformador.

ANSI 50BF – Protección de fallo interruptorProtección de emergencia que lanza una orden de disparo a los disyuntores situados aguasarriba o adyacentes en caso que el disyuntor afectado no se abra; se detecta midiendo lacorriente `posterior a una orden de disparo.

95

Protecciones de corrienteANSI 46 – Máxima componente inversaProtección contra los desequilibrios de las fases.Protección sensible para detectar fallos básicos en los extremos de las líneas largas.Protección del equipo contra el calentamiento provocado por la alimentación desequilibrada,la inversión o la pérdida de una fase y contra los desequilibrios de la corriente de fase .Características de tiempo dependiente o independiente.

Protecciones direccionales de corrienteANSI 67 – Máxima corriente de fase direccionalEsta protección es trifásica. Incluye una función de máxima corriente de fase asociada a ladetección de dirección. Se activa cuando la función de máxima corriente de fase en la dirección elegida (línea o barra) permanece activa durante al menos una de las tres fases.Funciona con tiempo dependiente o independiente.

ANSI 67N/67NC – Máxima corriente de tierra direccion alFunciona en redes con neutro de impedancia, aislado o con redes con neutro compensado.La protección incluye dos unidades:• De tiempo independiente (DT).• De tiempo dependiente (16 tipos de curva IDMT).• Instantáneo o temporizado

Protecciones direccionales de potencia

ANSI 32P – Máxima potencia activa direccionalEsta protección se activa cuando la potencia activa que circula en cualquiera de las dos direcciones, según la utilización (suministrada o absorbida), es superior al umbral

ANSI 32Q/40 – Máxima potencia reactiva direccionalEsta protección se puede utilizar para detectar la desactivación de las máquinas síncronas (generación o motores)Esta protección se activa cuando la potencia reactiva que circula en cualquier de las dos direcciones, según la utilización (suministrada o absorbida), es superior al umbral.

96

Protecciones de máquina

ANSI 49RMS – Imagen térmicaProtección del equipo contra los daños térmicos debidos a una sobrecarga.El calentamiento se calcula gracias al modelo matemático que tiene en cuenta:• El valor RMS de las intensidades.• La temperatura ambiente.• La componente inversa de la corriente, que puede ser causa de que el rotor de un motor se caliente.Esta función incluye 2 juegos de ajuste, cada uno de los juegos consta de::• Un umbral ajustable para la alarma.• Un umbral ajustable para el disparo.• El ajuste del calentamiento inicial, para adaptar de forma precisa las características de la protección a las curvas de resistencia térmica del equipo que suministra el fabricante.• Las constantes de tiempo de calentamiento y enfriamiento del equipo.El Sepam 40 incluye una función que calcula automáticamente la constante de tiempo de enfriamiento, que se elabora partiendo de la temperatura del equipo, medida con sonda.Casos de aplicación para transformadores: Basculamiento del juego de ajustes mediante entrada lógica en función del régimen de ventilación del transformador, natural o forzada.Casos de aplicación para motores: Basculamiento del juego de ajustes por encima del umbral para tener en cuenta la resistencia del motor bloqueado.

Protecciones de máquinaANSI 37 – Mínima intensidad de faseProtección de las bombas contra las consecuencias de un descebado.Esta protección detecta una bajada de corriente temporizada correspondiente al funcionamiento en vacio del motor, característica del descebado de una bomba.

ANSI 48/51L – Arranque demasiado largo/Bloqueo motorProtección de los motores que pueden arrancar en sobrecarga o con una tensión de alimentación insuficiente y/o que arrastran una carga que puede bloquearse (por ejemplo una trituradora).La función bloqueo rotor es una protección de corriente máxima que sólo es válida después de una temporización correspondiente a la duración normal del arranque.Las entradas lógicas pueden tener en cuenta la reaceleración del motor y la detección del bloqueo del rotor (detección de velocidad nula).

ANSI 66 – Limitación del número de arranques Protección contra el calentamiento excesivo provocado por arranques demasiado frecuentes.Control del número:• De arranques por hora (u otro período de tiempo ajustable).• De arranques sucesivos.

97

Protecciones de máquina

ANSI 38/49T – Vigilancia de la temperatura mediante sondasProtección que detecta los calentamientos anormales de los devanados y/o cojinetes de los motores equipados con sondas de temperatura.Esta protección trata dos umbrales independientes ajustables para cada sonda.

ANSI 27D – Mínima tensión directaProtección de los motores contra un mal funcionamiento debido a una tensión insuficiente o desequilibrada.Detección del sentido de rotación inverso.Se necesita referencia de tensión U21 y U32.

ANSI 27 R – Mínima tensión remanenteControl de la desaparición de la tensión mantenida por las máquinas giratorias después de la abertura del circuito.Esta protección se utiliza para evitar los transitorios eléctricos y mecánicos originados por la realimentación rápida de los motores. Controla la tensión compuesta U21 o simple V1.

Protecciones de tensión

ANSI 27 – Mínima tensión compuestaEsta protección se utiliza o bien para un automatismo (transferencia, deslastrado), o bien para proteger los motores contra una bajada de tensión. Esta protección controla la bajada de cada una de las tensiones compuestas medida.

ANSI 27S – Mínima tensión simpleProtección utilizada para detectar fallos de fase a tierra (redes con neutro aislado).

ANSI 59 – Máxima tensión compuestaProtección contra una tensión anormalmente elevada o comprobación de la presencia de tensión suficiente para realizar una transferencia de alimentación.Funciona con tensión compuesta o con tensión simple.

ANSI 47 – Máxima tensión inversaProtección contra los desequilibrios de fase causados por un fallo remoto, una inversión de fase o una alimentación desequilibrada

98

Protecciones de tensiónANSI 59N – Máxima tensión residualDetección de un defecto de aislamiento en las redes con neutro aislado, mediante la medidadel desplazamiento del punto neutro. Esta protección se asocia generalmente con la protección de la llegada de un transformador o con los juegos de barras. Incluye 2 umbrales.

Termostato, Buchholz, detección de gas, presión, te mperaturaProtección de los transformadores contra un aumento de temperatura y contra los defectos internos a través de las entradas lógicas conectadas a los dispositivos integrados en los equipos.

Protecciones de frecuenciaANSI 81M – Máxima frecuenciaProtección contra una frecuencia anormalmente alta.

ANSI 81m – Mínima frecuenciaDetección de las desviaciones en relación a la frecuencia nominal, con el fin de mantener la calidad de la alimentación. Esta protección se puede utiliza rpara el disparo general o para el deslastrado.

ANSI 81R – Derivada de frecuenciaProtección utilizada para desconectar rápidamente las redes de energía de su fuente de alimentación en caso de fallo o para controlar deslastrados.

Reenganchador ANSI 79 Automatismo que garantiza que el interruptor automático se vuelva a cerrar después de un disparo por un defecto fugitivo en una línea (la función incluye de 1 a 4 ciclos de reenganche parametrizables y se adapta fácilmente a los distintos modos de explotación).

99

Códigos ANSI de protecciones

Algunos ejemplos de protección

100

PROTECCIÓN DE TRANSFORMADOR Cortocircuito externo entre fases

Causas Falla entre fases

Consecuencias Solicitación dinámica Destrucción del arrollamiento Aumento de la corriente primaria

Protección

Selectividad de corriente entre aguas arriba y aguas abajo

5051

AT/MT MT/BT

Básica 2 funciones de sobrecorriente

2 funciones de sobrecorriente o fusible

PROTECCIÓN DE TRANSFORMADOR Falla a tierra

Causas Falla entre fase y tierra

Consecuencias Destrucción del arrollamiento Aumento de la corriente primaria

Protección

Selectividad de corriente entre aguas arriba y aguas abajo

50N51N

64REF

AT/MT MT/BT

Básica 2 funciones de sobrecorriente

2 funciones de sobrecorriente o fusible

Opción Falla a tierra restringida

101

Transformador MT/BT de media potencia

Ejemplos: Sepam serie 20 T20 (sin

protección de cuba) Sepam serie 40 T40 (con

protección de cuba)

Transformador AT/MT de potencia ( > 5MVA) Ejemplos:

Sepam serie 80 T87

Protección diferencial de transformador: 87T

Protección de falla a tierra restringida: 64REF

102

50/51-1 Sobrecarga de fases:

El funcionamiento esta basado en la protección de máxima intensidad de fase.

Son los amperios a proteger (Línea o Transformador).

Reg. es entre 100-350ms (tiempo que define una curva)

Línea curva inversa.

Transformador curva extremadamente inversa.

Protecciones

50/51-2 Cortocircuito de fases:

Se tomaría como referencia entre 8 y 12 veces los amperios protegidos en la sobrecarga de fases.

Regulación instantánea aprox. de 50ms

103

50N/51N-1 Sobrecarga Homopolar:

Se tomaría como referencia un 20% de los amperios protegidos en la sobrecarga de fases.

Regulación aprox. Entre 100-350ms

Línea curva inversa.

Transformador curva extremadamente inversa.

Regular:

50/51 y 50N/51N en dos transformadores de 1000 kVA

Imagen térmica

Tensión de servicio 16 kV

Considerar equipos con TI’s: 50/1: Transformadores 100/1: General

Rele general

Rele de trafo Rele de trafo

Ejercicio de configuración

104

Relé de los transformadoresS = 1000 kVAU = 16 kV Is = S/(U √3) = 36,12 A

Relé generalS = 2000 kVAU = 16 kV Is = S/(U √3) = 72,25 A

Rele general


Cálculo de la intensidad de servicio y la intensidad máxima de defecto

Reles de los transformadores Is = In = 36,12Curva IEC inversa T = 300 ms (Tiempo a 10 veces Is)

Rele general Is = In = 72,25Curva IEC inversa (Curva paralela al

relé del transformador) T = 500 ms (Tiempo a 10 veces Is)

Regulación de la sobrecarga 51

Rele general


105

Reles de los transformadores Is = 12 * In = 433,44 ACurva a tiempo definido T = 50 ms

Rele general Is = 12 * In = 867 ACurva a tiempo definido (Curva

paralela al relé del transformador) T = 350 ms

Rele general


Regulación de la sobrecarga 50

Reles de los transformadores Características de los TI’s: 50/1 Is = 10% I (del TI) = 5 A Curva inversa T = 500 ms (Tiempo a 10 veces Is) Retención del 2º Armónico

Rele general Características de los TI’s: 100/1 Is = 10% I (del TI) = 10 A Curva inversa (Curva paralela al relé del

transformador) T = 555,17 ms (Tiempo a 10 veces Is) Retención del 2º Armónico

Regulación de la 51N (Sobrecarga corriente a tierra)

Rele general


106

Mantenimiento

El Sepam serie 20 y serie 40 realiza un gran número de autodiagnósticos tanto en la unidad de base como en los módulos remotos. Con el propósito de:

Detectar desperfectos que pueden producir disparos indeseados o no disparo cuando una falla ocurre.

Llevar al Sepam a posición segura para evitar errores Notificar al operaror de la necesidad de mantenimiento

La pantalla “diagnostico” del SFT permite acceder a datos de estado de la unidad de base y de los módulos remotos.

La unidad de base o módulos opcionales detectados como fallados deben ser reemplazados por unos nuevos .

109

T20 A, .rpg R.s42 T 20.rpg

SFT2826 (2).lnk

CT NORTE ZONA APOYO TERMINAL SUR.rpg

maniobras ct

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