ESTUDIO DE COORDINACIÓN
La coordinación de protecciones de sobrecorriente consiste en un estudio organizado tiempo – corriente de todos los dispositivos en serie desde la carga hasta la fuente. Este estudio es una comparación del tiempo que toma cada uno de los dispositivos individuales para operar cuando ciertos niveles de corriente normal o anormal pasa a través de los dispositivos de protección.
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CARACTERÍSTICAS FUNCIONALES DE LA PROTECCIÓN Las características que se deben considerar durante el diseño y coordinación de las protecciones que definen un diseño eficiente del esquema de protecciones de cada sistema eléctrico son: Sensibilidad Confiabilidad Selectividad Simplicidad Velocidad Economía.
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ZONAS DE PROTECCIÓN: Se definen como el área de cobertura de un dispositivo de protección, el cual protege uno o más componentes del sistema eléctrico en cualquier situación anormal o falla que se presente
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a)Líneas de alta tensión b)Barras de alta tensión c)Transformadores de potencia d)Barras y circuito de media tensión e)Circuitos de distribución f)Transformadores de distribución, circuitos g)secundarios y acometidas. 16 ZONAS DE PROTECCIÓN:
Las zonas de protección se disponen de manera que se traslapen para que ninguna parte del sistema quede sin protección.
La protección primaria es la primera línea de defensa, mientras que la protección de respaldo solo actúa cuando falla la protección primaria. 17 ZONAS DE PROTECCIÓN:
18 La protección primaria opera para disparar el dispositivo de protección más cercano al componente fallado, haciendo posible que se desconecte únicamente el elemento con falla. El respaldo se define como la protección que opera independientemente de un componente específico en el sistema de protección primaria, quizás duplique la protección Primaria o solo opere si la protección primaria falla o está temporalmente PROTECCIÓN PRIMARIA
SISTEMAS DE DISTRIBUCION … 19
RELEVADOR Es un Dispositivo que sensa de manera constante las condiciones del Sistema de Potencia y causa un cambio abrupto en su circuito de control, esto hace operar un interruptor de potencia que corta la continuidad de la energia. Lo anterior sucede cuando las condiciones normales del sistema se ven afectadas por una condición anormal o de falla.
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21 El "pick up" de un relevador es el valor mínimo de la cantidad actuante (corriente o voltaje), con el que empieza a operar. RELEVADOR
22 T I E M P O CORRIENTE DE FALLA CARACTERISTICA DE OPERACIÓN DE UN RELEVADOR DE SOBRECORRIENTE
INVERSIDAD DE LAS CURVAS 23 T I E M P O MULTIPLOS DE TAP Extremadamente inverso Muy inverso Inverso
IDENTIFICACION DE DISPOSITIVOS 24 NÚMEROS Y FUNCIONES DE LOS DISPOSITIVOS
IDENTIFICACION DE DISPOSITIVOS … 25 NÚMEROS Y FUNCIONES DE LOS DISPOSITIVOS
PROTECCIONES Y ALARMAS DE BANCO 26 (Gp:) 51HT (Gp:) 87T (Gp:) 63B (Gp:) 63P (Gp:) 49T (Gp:) 51T (Gp:) 51NT (Gp:) 86T (Gp:) 50/51 (Gp:) 50/51 (Gp:) 49Q (Gp:) 71Q (Gp:) SOLO ALARMAS
CRITERIO BASICO PARA S.E. Para el Transformador de potencia con esquemas 51HT, 51NT y 51BT/51NBT: 51HT y 51BT TAP: Se ajusta al 200% de la capacidad OA del banco ó al 120% de la capacidad FOA2. 51HT de 1seg a 800mseg. 51BT de 500 a 700mseg. .
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51NT y 51NBT TAP : Se ajusta del 30% al 40% de desbalance de carga del banco 51NT 1seg A 800mseg. 51NBT de 500 a 700mseg. CIRCUITO 0.3seg + INST.
28 CRITERIO BASICO PARA S.E.
Los factores para la aplicación apropiada del equipo de protección: Distancia y calibres de conductores a lo largo del circuito que se desea proteger. Voltaje del sistema. Corrientes normales de carga. Niveles de falla máxima y mínimos en los puntos que se desean proteger. Valores mínimos de operación. Características operativas y secuencia seleccionada en los equipos de protección. 29 LINEAMINETOS BÁSICOS
A) Esquemas de protección Relevador – Relevador Esquemas de protección para una subestación de distribución con un Transformador de Potencia mayor de 10 MVA e Interruptores de circuito 30
B) Esquemas de protección Fusible – Relevador Para las subestaciones en las cuales sus bancos de transformación tienen una capacidad entre 7.5 y menor de 10 MVA’S. Son los fusibles de potencia los que realmente protegen al transformador y lo aíslan en caso de falla. 31
C) Esquemas de protección Fusible – Relevador – Restaurador Las subestaciones que utilizan este arreglo de protección, podemos decir que son del tipo rural y su uso se limita a la protección de transformadores con capacidades menores de 7.5 MVA’S. 32
Podemos distinguir tres tipos básico de alimentadores primarios :
Tipo rural .- Con dos tipos carga, la que alimenta pequeños poblados cuya carga se caracteriza por motores chicos ( bombas, molinos, pequeñas industrias) y alumbrado y la que alimenta grandes sistemas de bombeo. Tipo urbano.- aquel que tiene carga de alumbrado y grandes comercios y pequeñas industrias. Tipo industrial.- Urbano o rural que se caracteriza por grandes consumos de energía y por grandes motores. 33 ALIMENTADORES PRIMARIOS
Fusible .- Dispositivo de protección contra sobrecorrientes, con dos curvas características de operación.
MMT: Mínimo tiempo de fusión, tiempo en el cual el fusible comenzará a fundirse. 34 DISPOSITIVOS Y EQUIPOS ELECTRICOS EN MEDIA TENSIÓN.
MCT: Máximo tiempo de limpieza, tiempo total en el que el fusible interrumpe la circulación de corriente. Los fusibles más utilizados en redes de distribución son los de curva característica tipo “K” y “T”
35 DISPOSITIVOS Y EQUIPOS ELECTRICOS EN MEDIA TENSIÓN.
El restaurador es un equipo habilitado para sensibilizar e interrumpir en un tiempo determinado sobrecorrientes en un circuito debidas a la eventualidad de una falla, así como efectuar recierres automáticamente re-energizando el circuito.
36 DISPOSITIVOS Y EQUIPOS ELECTRICOS EN MEDIA TENSIÓN.
Interruptor – Interruptor Debe existir una coordinación mínima de 0.3 a 0.4 segundos entre ambas protecciones para la máxima corriente de corto circuito. 37 CRITERIO DE COORDINACIÓN
Relevador – Restaurador 38 CRITERIO DE COORDINACIÓN Debe existir una coordinación mínima de 0.3 a 0.4 segundos entre ambas protecciones para la máxima corriente de corto circuito común a ambos equipos.
39 CRITERIO DE COORDINACIÓN
Debe existir un margen mínimo en tiempo de coordinación de cuando menos 0.3 y 0.4 segundos entre la curva MCT del fusible y la característica del relevador para la máxima corriente de cortocircuito. Relevador – Fusible
40 CRITERIO DE COORDINACIÓN
Se requiere un margen de tiempo mayor de 0.2 segundos entre sus curvas características tiempo-corriente para la máxima corriente de falla común a ambos dispositivos. Restaurador – Restaurador
41 CRITERIO DE COORDINACIÓN El punto máximo de coordinación para una corriente de cortocircuito común a ambos dispositivos se tiene en la intersección de la curva rápida del restaurador (corregida por un factor K1) con la característica MMT del fusible. El punto mínimo de coordinación para una corriente de cortocircuito común a ambos dispositivos se tiene en la intersección de la característica MCT del fusible con la curva lenta del restaurador.
Restaurador – Fusible
42 CRITERIO DE COORDINACIÓN El factor K1 para compensar el efecto calentamiento-enfriamiento sufrido por el fusible debido a las operaciones rápidas de disparo y recierre del restaurador.
Restaurador – Fusible
43 CRITERIO DE COORDINACIÓN Debe existir un margen mínimo en tiempo de coordinación del 25 % del tiempo de la MMT del fusible de respaldo, entre esta y la MCT del fusible delantero o primario.
Fusible-Fusible
CALCULO DE CORTO CIRCUITO 44
DIAGRAMA CON CORTO CIRCUITO 45
EJEMPLO DE COORDINACIÓN 46
PROTECCIÓN EN BAJA TENSIÓN 47 El interruptor termomagnético, es un dispositivo utilizado para la protección de los circuitos eléctricos contra cortocircuitos y sobrecargas. El funcionamiento de un interruptor termomagnético se basa en dos de los efectos producidos por la circulación de corriente eléctrica en un circuito: el magnético y el térmico (efecto Joule).
COMPONENTES DEL ITM 48
PROTECCIONES EN ITM 1-Protección contra sobrecargas: Su característica de disparo es a tiempo dependiente o inverso, es decir que a mayor valor de corriente es menor el tiempo de actuación. 2-Protección contra cortocircuitos: Su característica de disparo es a tiempo independiente, es decir que a partir de cierto valor de corriente de falla la protección actúa, siempre en el mismo tiempo. 49
CURVA CARACTERÍSTICA 50
Curva B: Circuitos resistivos (para influencia de transitorios de arranque) o con gran longitud de cables hasta el receptor. Curva C: Cargas mixtas y motores normales en categoría AC (protección típica en el ámbito residencial). Curva D: Circuitos con transitorios fuertes, transformadores, capacitores, etc. 51 CURVA CARACTERÍSTICA
52 CURVA CARACTERÍSTICA
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