trabajo de centrales

7/25/2019 Trabajo de Centrales

1/24

INTRODUCCIN

Los sistemas elctricos estn diseados para suministrar en forma continua laenerga elctrica a los equipos o dispositivos que deben ser alimentados, por loque la confiabilidad del servicio es un aspecto que resulta muy importante. Es por

eso que las redes encargadas de distribuir el servicio deben tomar medidas deseguridad y prevencin para prestar un buen servicio, por lo tanto se instalan unagran cantidad de dispositivos de proteccin que cumplen un rol muy importante yas general una gran confiabilidad y seguridad en la distribucin del servicioelctrico.

Una de las opciones que permite optimiar la calidad del servicio elctrico consisteen la rpida localiacin de la falla. En la actualidad, la metodologa empleadapara localiar fallas en circuitos de distribucin primaria, se basa principalmente enuna serie de reenergiaciones a nivel de la subestacin, con previosseccionamientos que permiten aislar y ubicar el tramo fallado por el mtodo de

ensayo y error.

El problema de esta metodologa, es que cuando se recierra un circuito fallado loselementos del circuito de distribucin sufren daos irreversibles y en consecuenciasu vida !til se ve disminuida. " parte de esto, la posibilidad de que durante elrecierre un equipo adicional falle no es descartable, lo cual puede crear peligrosde seguridad personal.

#or todo esto, muc$as empresas de servicio elctrico $an incorporado a sus redesde distribucin primaria los indicadores de fallas, los cuales estn diseados parasensar la corriente de falla e indicar el paso de la misma a travs del conductor de

potencia. %on la presencia de estos equipos en la red, se evita o minimia realiarseccionamientos y reenergiaciones, de modo que constituyen un mtodo msseguro de localiacin de fallas.

CARACTERSTICAS DE UN SISTEMA DE PROTECCIN#ara que un sistema de proteccin pueda realiar sus funciones en formasatisfactoria debe cumplir con las siguientes caractersticas&

'ensibilidad& (etectar pequeas variaciones en el entorno del punto de

equilibrio, de a)uste, o de referencia, con mnima ona muerta o de

indefinicin.

'electividad& (etectar un determinado tipo de anomala en un determinado

componente equipo del sistema de potencia y no operar ante otro tipo de

anomala o ante anomalas en otros equipos.

*apide& Limitar la duracin de las anomalas, minimiando los retardos no

deseados.

%onfiabilidad +*eliability& #robabilidad de cumplir la funcin encargada sin

fallar, durante un perodo de tiempo.


2/24

(ependability

#robabilidad de que la proteccin opere correctamente, o sea que

opere cuando corresponde que lo $aga.

'ecurity

#robabilidad de que la proteccin no opere incorrectamente,

$abiendo o no falta o condicin anormal en el sistema elctrico de

potencia, o sea que no opere cuando no corresponde que lo $aga.

Las protecciones aportan a las siguientes caractersticas deseables en un sistemade potencia& 'u disponibilidad +porcenta)e del tiempo estipulado, en que el equipo o

parte del sistema de potencia est disponible para ser operado o utiliado

La confiabilidad +probabilidad de que un equipo o sistema pueda operar sin

fallas durante un tiempo estipulado

La estabilidad +capacidad de recuperar un estado estable de operacin,

caracteriado por la operacin sincrnica de los generadores, luego de unaperturbacin


3/24

PROTECCION DE LINEAS DE TRANSMISIN

Por su longitud las lneas de transmisin estn ms expuestas a los cortocircuitos quecualquier otro elemento del sistema. Dependiendo de los requisitos que se deben llenar, laslneas estn protegidas por equipo de proteccin de sobrecorriente, distancia y piloto.

PROTECCION CON FUSIBLES

Este tipo de proteccin primaria (est en el circuito de potencia), que se usa enalimentadores de distribucin; el usible se selecciona para que en caso de alla separe la!ona aectada del resto del sistema. "os tipos de usibles ms comunes son los de tipo # ylos de tipo $, siendo los de tipo # rpidos y los de tipo $ lentos. %ur&as caractersticas deuncionamiento se muestran en la siguiente igura.

El usible ' se selecciona de manera que su caracterstica mnima de usin est por encimade la cur&a de carga ra (arranque del sistema de distribucin despus que los motores delos electrodomsticos, etc. an perdido su di&ersidad y que su caracterstica de interrupcinest deba*o de la cur&a del elemento a proteger (cable).

El usible + se selecciona de tal orma que la cur&a de usin de + est por encima de lacur&a de interrupcin de '.

PROTECCION CON FUSIBLES

Para mantener selecti&idad se debe asegurar que la caracterstica de usin del usibleprotegido- (+) est siempre por encima de la interrupcin del usible protector- (') estose asegura considerando

/0,1)(2

)(2.

Bprot egidofusi n

Aprot ectorterrupcinin

t

t


4/24

"os usibles tienen un ba*o costo de adquisicin, una operacin rpida para altas corrientes,un mantenimiento ba*o y la limitacin de corriente (en el caso de los tipo 33)solo la hacepara corrientes de coci. Por otra parte, los fusibles no son reutilizables, su operacin esmonopolar (si no tienen disparador) y su operacin ante transitorios puede ser errnea.

"a proteccin de distancia debe considerarse cuando la proteccin de sobrecorriente es muylenta o no es selecti&a y se puede *ustiicar el costo superior de sta."a proteccin de distancia es casi inmune a los cambios de capacidad de generacin delsistema, as como de su coniguracin.

Fijacin y CoordinacinPara calibrar un rel de distancia basta con i*ar el tiempo al cual debe actuar y el &alor deimpedancia a partir del cual se necesita la operacin (&er 4ig. c). Para la proteccin delneas, generalmente se usan tres etapas o !onas

Primera Zona Pro!eccin "rinci"a#'barca del 506 al 716 de la lnea, cualquier alla dentro de esta !ona ar que el rel act8einstantneamente. 9o se i*a para un :116 para pre&enir la operacin en caso de alla en lalnea siguiente.

Se$%nda Zona Pro!ecci&n "rinci"a# y re'"a#do$ermina de proteger la primera lnea y abarca asta un 016 de la siguiente lnea (mnimo


5/24

"a primera !ona 506 de la parte ms corta de la lnea sin considerar alimentacinintermedia.

"a segunda !ona educir la inluencia de las allas sobre las lneas y los equipos.

= %ubrir de manera ininterrumpida el Sistema de Potencia (?P), estableciendo &igilancia el

:116 del tiempo.

= Detectar condiciones de alla monitoreando continuamente las &ariables del ?P (@, A, P, ,

B ).

"a igura


6/24

de potencia, tambin es llamada perturbacin y es causada por

FALLA EN EL SISTEMA DE POTENCIA (%ortocircuito),Falla etra!a al sistema de

potencia (En equipo de proteccin), Falla de la red (?obrecarga, luctuacin de carga,

rayos, contaminacin, sabota*es, daCos).

"as tasas de allas en sistemas de ba*a tensin son mayores que las que se presentan en

sistemas de alta tensin por la cantidad de elementos y equipos in&olucrados.

4allas tipo deri&acin 4lameos El /


7/24

mayora de las allas en lneas areas son de carcter temporal pero pueden con&ertirse en

permanentes si no se despe*an rpidamente, o porque se auto despe*an o porque act8an las

protecciones de sobre corriente.

,* Fa##a' "ermanen!e' ?on aquellas que persisten a pesar de la &elocidad a la cual el

circuito es des energi!ado o el n8mero de &eces que el circuito es des energi!ado. 'lgunos

e*emplos cuando dos o ms conductores desnudos en un sistema areo entran en contacto

debido a rotura de conductores, crucetas o postes; los arcos entre ases pueden originar

allas permanentes, ramas de rboles sobre la lnea, etc.

En sistemas subterrneos la mayora de las allas son de naturale!a permanente ya que la

desconexin, a pesar de la &elocidad de des energi!acin, no restaurar la ortale!a delaislamiento del equipo allado (cable, equipo de interrupcin, transormadores, etc.) al ni&el

al cual resista la replicacin del &olta*e normal de 1 3!.

El aislamiento del cable alla debido a sobre &olta*es y roturas mecnicas, los cuales son

e*emplos de allas permanentes en sistemas subterrneos.

FUNCIONES DE UN SISTEMA DE PROTECCIN*

+* 'islar las allas permanentes.

,* Finimi!ar el n8mero de salidas y de allas permanentes.

-* Finimi!ar el tiempo de locali!acin de las allas.

.* Pre&enir daCos a los equipos.

/* Finimi!ar la probabilidad de rotura de conductores.

&* Finimi!ar la probabilidad de alla disrupti&a.

0* Finimi!ar los riesgos.

PROTECCIONES DE L)NEAS DE TRANSMISIN

"a "nea de $ransmisin ("$) es el elemento del sistema elctrico de potencia destinado a

transportar la energa, desde su generacin asta el punto de distribucin para su consumo,


8/24

por lo que se considera como el elemento ms importante en el suministro de energa

elctrica. G orma parte de la >ed de transporte de energa elctrica.

El esquema de proteccin de una "$ est ormado por una proteccin primaria y

protecciones de respaldo, siendo la primaria de alta &elocidad y las de respaldo con accin

retardada.

El ob*eto de la caracterstica de alta &elocidad de la proteccin primaria es debido a que

sta debe actuar en la menor cantidad de tiempo posible tratando de aislar la alla del

sistema, las de respaldo son de accin retardada, ya que tienen que esperar a que la

proteccin primaria act8e, si no es as lo arn stas otras. Esto no signiica que las de

respaldo solo actuarn en caso de que la primaria no act8e.

"a gran des&enta*a es que la proteccin de respaldo aisla una seccin de mayor dimensin

que la primaria.

Existen &arios actores que aectan el diseCo y operacin de un ?P en "neas de

$ransmisin, los cuales son coniguracin de la red y ni&eles de tensin, entre otros.

"os esquemas de proteccin que se pueden utili!ar en una "$, son Proteccin contra sobre

corriente (P?%), Proteccin de distancia (PD), Proteccin de ilo piloto (P3P), y la

proteccin brida (P3).

"as protecciones que se aplican a las lneas de transmisin se di&iden en dos grupos

principales, el de protecciones primarias y el de protecciones de respaldo como se describen

a continuacin

:. Primaria

(a) Dierencial con ilo piloto

(b) %omparacin de ase con onda portadora (carrier), o ilo piloto con tonos de audio

(c) %omparacin direccional con rele&adores de distancia y onda portadora, o ilo piloto

con tonos de audio

espaldo
https://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_transporte_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttps://es.wikipedia.org/wiki/Red_de_transporte_de_energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica


9/24

(a) Distancia

(b) ?obre corriente direccional de ases y tierra

TRANSFORMADORES DE CORRIENTE (TC )*

El de&anado primario del $% se conecta en serie con el circuito de potencia de alta tensin,

puesto que la impedancia del de&anado es despreciable con respecto a la del sistema de

potencia donde est instalado y a8n teniendo en cuenta la carga que se conecta al

secundario. "os $% usados para medida son dierentes a los $% usados para proteccin,

tanto en su clase de precisin, como en la carga del secundario. "os $% de medida debe

traba*ar lo ms exactamente posible ba*o condiciones normales de operacin. "os $% de

proteccin debe operar correctamente entre mrgenes muy amplios de carga, desdecorrientes mnimas asta &alores &arias &eces mayores que la corriente nominal.

"os $% pueden llegar a saturarse por las altas corrientes causadas por las allas cercanas;

para e&itar esto, debe ponerse cuidado para asegurar que ba*o condiciones de alla crticas

los $% operen en la porcin lineal de la cur&a de magneti!acin en todos estos casos el $%

debe ser capa! de suministrar suiciente corriente para que el rele&ador opere

satisactoriamente.

TRANSFORMADORES DE POTENCIAL (TP)*

En los $P el &olta*e del de&anado secundario debe ser proporcional al &olta*e del de&anado

primario. Para obtener esto, los $P son diseCados de tal manera que las cadas de &olta*e en

los de&anados sean pequeCas y la densidad de lu*o en el n8cleo este por deba*o del &alor

de saturacin as que la corriente de magneti!acin es pequeCa; en esta orma, la

impedancia de magneti!acin es obtenida y es prcticamente constante sobre el rango de

&olta*e requerido.

El &olta*e secundario es de ::0 o :


10/24

CARACTERSTICAS GENERALES*

"os $P tienen las siguientes inalidades

= 'islar el circuito secundario (ba*a tensin) del circuito primario (alta tensin).

= >eproducir lo ms ielmente posible en el circuito secundario los eectos transitorios y de

rgimen permanente aplicados al circuito primario.

= Entregar en el secundario, un &olta*e proporcional al &olta*e primario a una potencia

mxima dada en A' y dentro de ciertos errores lmites especiicados.= Estar capacitados para sostener una carga de :1 &eces su potencia nominal sin exceder los

&alores crticos de temperatura.

= El de&anado primario se conecta en paralelo con el sistema en conexin aseHase para

tensiones menores de IJ.0 KA; para tensiones mayores es aseHtierra seg8n las necesidades.

RELE1ADORES DE 2ILO PILOTO

"a proteccin por piloto es una adaptacin de los principios de la proteccin dierencialpara la proteccin de secciones de lneas de transmisin. "a proteccin dierencial del tipo,

no se utili!a para proteccin de lneas de transmisin, porque las terminales de una lnea

estn separadas por una distancia muy grande para interconectar los secundarios de los $%

L? en la orma descrita. "a proteccin piloto slo proporciona proteccin primaria; la

proteccin de respaldo debe proporcionarse por proteccin suplementaria.

El trmino piloto signiica que entre los extremos de una lnea de transmisin ay un canal

de interconexin de alguna clase en el que puede transmitirse la inormacin. $res tipos

dierentes de un canal seme*ante estn ya en uso y se les conoce por ilo piloto por

corriente portadora y piloto por onda centimtrica. Mn ilo piloto consiste generalmente de

un circuito de dos ilos del tipo de lnea telenica, ya sea ilo abierto o cable; con

recuencia dicos circuitos estn arrendados a la compaCa local de telonos. Mn piloto por


11/24

corriente portadora para propsitos de proteccin por rele&adores es uno en el que se

transmiten corrientes de ba*a tensin y alta recuencia (I1 #3! a


12/24

Ntras ra!ones para no utili!ar la proteccin dierencial de corriente, parecidas a las descritas

, son (:) la probabilidad de uncionamiento inadecuado debido a las imprecisiones de los

$% ba*o las cargas pesadas que se incluiran, (


13/24

impedancia entre D y E sera muy pequeCa como para producir una dierencia despreciable

en las magnitudes que usted estu&iese midiendo.

'unque usted pueda detectar una ligera dierencia, usted no podra estar seguro de cunto

de sta ue debido a imprecisiones, aunque ligeras, en sus medidores o en los

transormadores de corriente y tensin que alimentan sus medidores. G, ciertamente, usted

tendra diicultades si se incluyen ondas de corriente descentradas. +a*o dicas

circunstancias, usted dicilmente deseara aceptar la responsabilidad del disparo de su

interruptor para la alla en D y no dispararlo para la alla en E.

Pero si usted estaba en la estacin +, a pesar de los errores en sus medidores o uente de

alimentacin, o si ubiese ondas descentradas, usted podra determinar positi&amente si laalla ue en D o E, 3abra de eco una in&ersin completa de las corrientes, o bien, en

otras palabras, una

dierencia de :51O aproximadamente del ngulo de ase.

"o que se necesita es la estacin ', por lo tanto, es alguna clase de indicacin cuando el

ngulo de ase de la corriente en la estacin +(con respecto a la corriente ') es

aproximadamente de :51O de su &alor para las allas en la seccin '+ de la lnea. "a misma

necesidad existe en la estacin + para allas en cualquier lado de la estacin '. Esta

inormacin puede proporcionarse pro&eyendo cada estacin con una muestra adecuada de

las corrientes reales en la otra estacin, o por una seCal de la otra estacin cuando el ngulo

de ase de su corriente es aproximadamente es :51O dierente de aquella para una alla en la

seccin de la lnea que &a a protegerse.

PILOTOS DE DISPARO ( DE BLO3UEO*

3abiendo establecido que el propsito de un piloto es transmitir cierta inormacin de un

extremo de una seccin de lnea al otro para acer posible el disparo selecti&o, la

consideracin siguiente es la utili!acin que debe acerse de la inormacin. ?i el equipo de

proteccin en un extremo de la lnea debe recibir una cierta seCal o muestra de corriente del

otro extremo para impedir el disparo en un extremo, se dice que el piloto &a a ser un piloto


14/24

de bloqueo. ?in embargo, si un extremo no puede disparar sin la recepcin de una cierta

seCal o muestra de corriente del otro extremo, se dice que el piloto &a a ser un piloto de

disparo. En general, si un equipo de proteccin por piloto en un extremo de una lnea puede

disparar para una alla en la lnea con el interruptor del otro extremo cerrado, pero no

luyendo corriente en ese otro extremo, ste es un piloto de bloqueo, de otra

manera es igual a un piloto de disparo.

Es e&idente, probablemente, de lo anterior que un piloto de bloqueo es el tipo preerido, si

no el requerido. Ntras &enta*as del piloto de bloqueo se darn ms adelante.

PROTECCIN POR 2ILO PILOTO DE CD*

?e an proyectado dierentes lneas de equipos de proteccin por ilo piloto, y mucasestn ya en uso donde se an transmitido seCales de cd en una orma u otra por ilos piloto,

o donde los ilos piloto an constituido y extendido interconexin de un circuito de

contacto entre equipos de proteccin en estaciones terminales. Para ciertas aplicaciones,

algunos de dicos arreglos, tienen &enta*as, sobre todo donde las distancias son cortas y

donde una lnea puede deri&arse a otras estaciones en uno o ms puntos. ?in embargo, la

proteccin por ilo piloto de cHd es casi obsoleta para otros casos de aplicaciones muy

especiales. ?in embargo, un estudio de este tipo re&elar ciertos requisitos undamentales

que se aplican a los equipos modernos de proteccin por piloto y ser&ir para prepararnos

me*or toda&a para la comprensin de otros undamentos.

Mn e*emplo de la proteccin por ilo de cHd se muestra muy esquemticamente en la ig.

trabajo de centrales

Documents