Calibración de los relés de corriente homopolar y secuencia negativa

1. Introducción

Nuestro sistema de distribucion en 10 KV. se ha desarrollado bajo el esquema de neutro aislado, exceptuando la zona del C. de T. "Villa El Salvador", que cuenta con un esquema de neutro puesto a tierra con un neutro corrido fisicamente a lo largo de toda la distribución.

En base a este esquema de neutro aislado, se ha desarrollado el sistema de protección con siderandose la detección de fallas trifasicas y bifasicas; no contandose con proteccion contra fallas – fase a tierra debido a que el neutro es aislado.

Esta forma de operación representó en los inicios de nuestra red la ventaja de seguir suministrando energia a pesar de ocurrir una falla fase a tierra, debido a que este tipo de falla no represent ba un peligro, ya que practicamente toda la distribución se realizaba mediante cables subterraneos. Sin embargo, la politica actual de la Empresa es la de incrementar el uso de l!neas a reas, con las cuales aparece un riesgo para las personas cuando exis te una falla fase a tierra acompanada de rotura da conductor. En vista de la importancia de este problema se han desarrollado una serie de estudios para determiner la major solución de protección contra este tipo de fallas; llegandose a recomendar la necesidad – de implementer nuestra red con rels direccionales para detectar las fallas fase a tierra y reles de sscuencia negative para detectar la rotura de conductor.

Para establecer un plan piloto de experimentación, se ha procedido a la adquisición de un lots pequeno de reles. En este sentido, se ha tornado como base las recomendaciones de los estudios efectuados por el Servicio de Planeamiento El,ctrico y la fi ma Consultors MECO; adquiriendoss reles de la GEC, tipo CAN, para detectar rotura de conductor y de ASEA, relós direccionales tipo RXPE 41, para detectar fallas fase a tierra.

Posteriormente, y como resultado e este experimento, se proceder& a implementer el sistema de protección en los CC. de T. que press tan lineas aereas.

2. Objeto

El objeto del presents estudio es el de justificar los valores nomi nales de los reles direccionales y de secuencia negativa elegidos, asf como la calibración de estos.

3. Plan piloto

En principia se consideró conveniente establecer un plan piloto que comprendiera la experimentación en alimentadores de diversos Centros de Transformación. Esta forma de aplicación implicaba p ra la protección direccional, adquirir transformadores de corriente de distinta relación de transformación, para cubrir toda la g ma de corrientes de falla fase a tierra, que se podr1an presentar en los diversos alimentadorss, optandose par establecer un plan Pl lata que cubra dos instalacionss representatives de los problemas que existen en la distribución.

3.1 Selección de Instalaciones Para seleccionar los Centres de Transformación en los cuales es conveniente probar la aplicación de los nuevas sistemas de protección, se han considerado los siguientes aspectos :

a. Conexión del Neutro La conexión del neutro del sistema de 10 KV., es uno de los aspectos importantes dentro de la problematica de la detección de fallas a tierra, lo cual tambisn se definira en parte en el presents estudio.

Considerando la posibilidad de que el neutro del sistema deba colocarse a tierra y teniendo en cuenta que el unico Centros de Transformación con esta forma de conexión del neutro es "Villa El Salvador", se ha vista conven:i_ente se leccionar esta instaleción, de tal manera de poder contar con este tipo de experiencias en el caso de que se tome – una decision al respecto. Adicionalmente, el area de es ta instalación presents una alta resistencia de puesta a tierra y todos sus alimentadores estan constituidos en su totalidad par lineas asreas.

b. Proporción de Lineas A reas Indies de Fallas.

Otro de los aspectos importantes que ss ha tornado en con sideración, son la proporción de l!neas aereas que componen los alimentadores y la cantidad de fallas que involucran caida al suelo de la red asrea. En este santido, en el cuadro NQ 1, se muestran los Centres de Transformación con mayor proporcion de red aerea y GU estadfstica de fallas en el periodo 1978-1981 proporcionado por el Sector de Operación y Control de Oistribución.

Con este tipo de informacion se seleccionó al Centro de Transformación "Puente", debido a que tiene el mayor fndi ce de fallas y sus redes aereas, pasan en su mayorfa por zonas urbanas.

3.2 Selección de Alimentadores Definidus las instalaciones de Puente y.Villa el Salvador se han seleccionado los alimentadores en función de la proporción de – líneas aereas que constituyen cada alimentador.

Tomando en cuenta que en el c. de T. Villa el Salvador todos – sus alimentadores cuentan con lfneas aereas, se ha selecciondo los 5 alimentadores existentes.

En lo que respects al C.de T. Puente, se han elegido los alimentadores que tienen mayor índice de fallas y los que tienen mayor proporción de líneas aereas, resultando los siguientes alimentadores :

A-2, A-3, A 4, A-5, A-ó, A-71 A-8, A-9, A-12, A-14, y A-15.

4. Procedimiento

4.1 Tipos de falla monofasica en redes de M.T.

En las redes aereas, se pueden presenter las fallas mostradas en las figuras 1, 2 y 3, que no son detectables para el rele de distancia.