REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD DE ORIENTE

VICERRECTORADO ACADMICO NCLEO DE ANZOTEGUI

POSTGRADO ESCUELA DE INGENIERIA ELECTRICA

DIPLOMADO SISTEMAS ELECTRICOS DE POTENCIA

PPRROOTTEECCCCIIOONNEESS EELLCCTTRRIICCAASS..

TTAARREEAA ## 22

Realizado por:

Ing. CCaarr llooss MMaarr tt nneezz. C.I.: 14.786.920

Profesor(a): Hernn Parra

PPuueerr ttoo llaa CCrruuzz FFeebbrreerroo -- 22001155

1.- Dado el siguiente Sistema Elctrico de Potencia.

+,-= 0.2 + j0,5 /km 0 = 0.7 + j3 /km Calcular: a.- Ajustar el Rel R11. b.- Verificar la operacin del rel R11 para falla 3F y 1F en Zona 2. c.- Existe condicin de weak infeed para el Rel R12? Solucin:

6005 0,12115.000115

RTCZs Zp Zp ZpRTP

,1 30(0, 2 0,5) (6 15)Zl j j 0

1 30(0,7 0,3) (21 90)Zl j j ,

20

2

20(0, 2 0,5) (4 10)20(0,7 0,3) (14 60)

Zl j jZl j j

,3

03

40(0, 2 0,5) (8 20)

40(0,7 0,3) (28 120)

Zl j jZl j j

Ajuste Rel R11 para fallas trifsicas (3F):

,1 1 0,8(6 15) (4,8 j12)zonaZl j primarios

(Zona 180% de la Longitud Total) ,

1 2 1, 2(6 15) (7, 2 j18)zonaZl j primarios (Zona 1120% de la Longitud Total)

,1 3 2(6 15) (12 j30)zonaZl j primarios

(Zona 1200% de la Longitud Total) Ajustando los valores a ohmios secundarios se obtiene:

,1 1 0,12(4,8 12) (0,576 1, 44) seczonaZl j j undarios

,

1 2 0,12(7,2 j18) (0,864 j2,16) seczonaZl undarios

,1 3 0,12(12 j30) (1,44 j3,6) seczonaZl undarios

Ajuste Rel R11 para fallas monofsicas (1F):

0 ,

0 ,

(21 j90) (6 j15) (1,55 j0, 29)3 3(6 j15)

Z ZkZ

01 1 (4,8 j12)(1 (1,55 j0,29)) (8,76 j31,99)zonaZl primarios

01 2 (7, 2 j18)(1 (1,55 j0, 29)) (13,14 j47,99)zonaZl primarios

01 3 (12 j30)(1 (1,55 j0, 29)) (21,90 j79,98)zonaZl primarios

Ajustando los valores a ohmios secundarios se obtiene:

01 1 0,12(8,76 j31,99) (1,06 3,84) seczonaZl j undarios

01 2 0,12(13,14 j47,99) (1,58 j5,76) seczonaZl undarios

01 3 0,12(21,90 j79,98) (2,64 j9,60) seczonaZl undarios

Ahora se procede a verificar el ajuste para la Zona1 Falla 3F:

3 1

115.0003 5,14 68, 20

(4,8 j12)cc fzonaI kA

Se comprueba con ayuda del programa ETAP que el rel R11 ve una corriente de 5,14 68,20kA , por lo tanto se considera correcto el ajuste del Rel R11para falla trifsica Zona 1

,1 1 (4,8 j12)zonaZl primarios

(Zona 180% de la Longitud Total) ,

1 1 (0,576 1, 44) seczonaZl j undarios

Ahora se procede a verificar el ajuste para la Zona1 Falla 1F:

1 1

115.0003 2,00 74,69

(8,76 j31,99)cc fzonaI kA

Se comprueba con ayuda del programa ETAP que el rel R11 ve una corriente de 2,00 74,50kA , ya que la corriente de falla a tierra total de la barra es 3,04 74,50kA y la corriente de contribucin de la S/E B es 1,04 74,50kA , restando estos dos valores se obtiene la corriente que ve el Rel R11de 2,00 74,50kA , por lo tanto se considera correcto el ajuste del Rel R11para falla monofsica Zona 1

01 1 (8,76 j31,99)zonaZl primarios (Zona 180% de la Longitud Total)

01 1 (1,06 3,84) seczonaZl j undarios

Para la Zona 1 el Rel R12 sufre de la condicin de Weak Infeed, ya que en ambos casos, tanto para falla 3F y 1F la corriente que registra el rel es inferior a la mnima corriente de ajuste para la Zona 1 de proteccin. Ahora se procede a verificar el ajuste para la Zona2 Falla 3F:

3 2

115.0003 3, 42 68, 20

(7,2 j18)cc fzonaI kA

Se comprueba con ayuda del programa ETAP que el rel R11 ve una corriente de falla trifsica igual a 3,04 68,20kA , la cual es distinta a la que se obtiene con el ajuste inicial del Rel R11 para Zona 2 de 3, 42 68, 20kA , es decir con el ajuste inicialmente calculado para la Zona 2 el rel ve un sobre-alcance debido a la contribucin de la lnea 3, ya que la corriente vista por el rel es inferior a la del ajuste inicial.

Se procede a calcular el valor de la corriente del rel R11 manualmente en funcin del siguiente circuito:

,

3 1(8 j20)(6 j15) (1, 2 j3) (4,63 j11,57)

(8 j20) (6 j15)FzonaZt primarios

3

115.0003 5,32 68, 20

(4,63 j11,57)cc fI kA

Ahora se calcula mediante un Divisor de corriente el valor de IR11.

11

1(6 j15)(5,32 68, 20) (3,04 68,20)1 1

(6 j15) (8 j20)RI kA kA

El cual coincide con el valor indicado por el software ETAP, ahora se calcula la impedancia vista por el rel en ohmios primarios y el ajuste del rel para la zona 2.

,1 2

1150003 (8,10 j20,25)

(3,04 68, 20)zonaZl primarios

kA

,1 2 0,12(8,10 j20, 25) (0,97 j2, 43) seczonaZl undarios

Ahora se procede a verificar el ajuste para la Zona2 Falla 1F: Se procede a calcular el valor de la corriente 1F a tierra del rel R11 manualmente en funcin del siguiente circuito:

Calculando la impedancia total del circuito se obtiene:

(25, 46 j92,57)Zt 115000

3 (691,56 74,62)(25,46 j92,57)

It A

Ahora se calculan cada una de las componentes de las corrientes en secuencia Ia+, Ia-, Ia0 mediante la aplicacin de divisores de corriente.

,1

(6 j15)(691,56 74,62) (395,18 74,62)1 1(6 j15) (8 j20)

Ia A A

01

(21 j90)(691,56 74,62) (395,18 74,62)1 1(21 j90) (28 j120)

Ia A A

La corriente total de falla 1F es:

0 (1,18 74,62)Ia Ia Ia Ia kA

El cual coincide con el valor indicado por el software ETAP, ahora se calcula la impedancia vista por el rel en ohmios primarios y el ajuste del rel para la zona 2.

01 2

1150003 (14,85 j54,00)

(1,18 74,62)zonaZl primarios

kA

01 2 0,12(14,85 j54,00) (1,78 j6,48) seczonaZl undarios

0

0 2 ,

(14,85 j54,00)1 1 (0, 47 j0,17)(14,03 j35,07)zona

ZkZ