Curva Rele 51

UNIVERSIDAD TECNICA DE COTOPAXI FACULTAD EN CIENCIAS DE LA INGENIERIA Y APLICADA CARRERA

INGENIERIA ELECTRICA

PROTECCIONES TEMA CURVAS RELEVADOR 51

NOMBRE CASA BYRON

CICLO SEPTIMO

PARALELO “B”

FECHA 14/12/2017

LATACUNGA-ECUADOR 

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADÈMICA CIYA Latacunga – Cotopaxi – Ecuador

MARCO TEÓRICO Basado en las características de operación del relevador, los relevadores de sobrecorriente  pueden clasificarse en tres grupos: De corriente definida a), de tiempo definido b), y de tiempo inverso c). Las curvas características de estos tres tipos se muestran en la figura.

RELEVADORES DE CORRIENTE DEFINIDA

Este tipo de relevadores opera instantáneamente cuando la corriente alcanza un valor  predeterminado. El ajuste es seleccionado de manera que, en la subestación más alejada de la fuente, el relevador operará para un valor bajo de corriente y las corrientes de operación del relevador aumentan progresivamente en cada subestación rumbo a la fuente. Así, el relevador con ajuste más bajo opera primero y desconecta la carga en el  punto más cercano. Este tipo de protección tiene el inconveniente de tener poca selectividad a altos valores de corriente de cortocircuito. Otra desventaja es la dificultad para distinguir entre la corriente de falla en uno u otro punto cuando la impedancia entre esos puntos es pequeña en comparación hacia el lado de la fuente, conduciendo hacia la posibilidad de que se  presente pobre discriminación. Lo anterior es visualizado revisando el método de coordinación por escalonamiento de corriente para lo cual se emplea el ejemplo de la figura.

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Debido a que la magnitud de la corriente de falla varía con la posición de esta por la variación de la impedancia involucrada, se puede realizar una coordinación en base a la corriente:

   1      = 

   2      =  +  +     3      =  +  +  Con la sobrecarga del 25% la corriente en el transformador es:

=1.25∗ √ 3 ∗ La corriente en el lado secundario del TC-2 es:

  =   Corriente de cortocircuito.

  =  RELEVADORES DEFINIDOS

DE

TIEMPO

DEFINIDO

O

TIEMPO/CORRIENTE

Este tipo de relevadores permite ajustes variables para hacer frente a diferentes niveles de corriente utilizando diferentes tiempos de operación. Los ajustes pueden hacerse de tal manera que el interruptor más cercano a la falla sea disparado en el tiempo más corto y luego los interruptores restantes son disparados sucesivamente, usando tiempos diferidos, moviéndose atrás hacia la fuente. La diferencia entre los tiempos de disparo para la misma

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corriente es llamada el tiempo de discriminación. La coordinación entre estos relevadores se puede realizar con retardos de tiempo fijos de tal forma que el tiempo del más lejano sea el menor. El tiempo de operación es así independiente de los niveles de falla. La coordinación se denomina escalonamiento de tiempo. Como el tiempo de operación para los relevadores de corriente definida puede ajustarse en pasos fijos, la protección es más selectiva. La gran desventaja con este método de discriminación es que las fall as cercanas a la fuente, que resultan en corrientes más grandes, puede ser despejada en un tiempo relativamente grande. Los ajustes de este tipo de relevador son hechos con un tap de corriente para seleccionar el valor al cual el relevador arrancará, más un dial para definir el tiempo exacto de la operación del relevador. Debe notarse que el ajuste del tiempo diferido es independiente del valor de la sobrecorriente requerida para que el relevador opere. Estos relevadores son muy usados cuando la impedancia de la fuente es grande comparada con la de los elementos del sistema de potencia que están siendo protegidos, cuando los niveles de fallan en el punto del relevador son similares a las del extremo del elemento protegido.

Para resolver algunos de los problemas de selectividad mencionados anteriormente es necesario discriminar por tiempo de operación. La figura supone que todos los relés tienen sensibilidad para detect ar la falla F.

 =    +  PROTECCIONES

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Con la sobrecarga del 25% la corriente en el transformador es:

=1.25∗ √ 3 ∗ La corriente en el lado secundario del TC-2 es:

  =   Corriente de cortocircuito.

  =  RELEVADORES DE TIEMPO INVERSO.

La propiedad fundamental de los relevadores de tiempo inverso es que operan en un tiempo que es inversamente proporcional a la corriente de falla como se ilustra en la figura. Su ventaja sobre los relevadores de tiempo definido es que para corrientes muy altas, se pueden obtener tiempos de disparo mucho más cortos sin riesgo para la selectividad de la protección. Los relevadores de tiempo inverso están clasificados de acuerdo con su curva característica que indica la velocidad de operación (moderadamente inverso, inverso, muy inverso y extremadamente inverso).

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=/ ;≥ =/  ;  ≥  =/  ;  ≥  PARÁMETROS DE AJUSTE DE LOS RELÉS

La ecuación característica del relé es:

 =∗/  1  CURVAS CARACTERISTICAS SEGÚN IEC El tiempo de operación y la corriente están relacionadas por la ecuación siguiente que define la curva:

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 =  ∗   []  1 Donde: t= tiempo de operación (s). k= ajuste del multiplicador de tiempos (TMS). I= corriente de falla que pasa por el relé (A). Is= corriente de ajuste o calibración de corriente (A). α y β= determinan el grado de característica inversa del relé. Para los tres primeros esquemas estándar las constantes son:

CARACTERISTICAS Normalmente inversa Muy inversa Extremadamente inversa

α 0.02 1.00 2.00

β 0.14 13.50 80.00

Por lo tanto: AMZ Inversa (tipo A)

 = [  ].4 . ∗  − 

AMZ Muy Inversa (tipo B)

 = [ .  ∗  ] − 

AMZ Extremadamente Inversa (tipo C)

 = [  8]− ∗  

 Normal inversa: (tipo A)

Fuente inversa: (tipo B)

CURVAS CARACTERISTICAS DE DISPARO SEGÚN ANSI Siguen la formula definida de IEEE C37-112

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 0 <  < 1  = −     > 1  = (  1 + ) Donde:

-

M: I/Ip t: tiempo de disparo. D: tiempo ajustable. I: corriente de falla. Ip: Valor de ajuste de la corriente.

Los tiempos de disparo para I/Ip > 20 son idénticos a los de I/Ip = 20. Valor límite de arranque aprox. 1,06 x Ip. Valor límite de reposición aprox. 1,01 x Ip. Para los tres primeros esquemas estándar las corrientes son:

CARACTERISTICAS Moderadamente Inversa Muy Inversa Extremadamente Inversa

Muy inversa Inversa

A

B

0.0515 19.61 28.2

0.1140 0.491 0.1217

 p 0.02000 2.0000 2.0000

T r  4.85 21.6 29.1

.9 +.∗  = / − 8.94  = /.− +.∗

Moderadamente inversa

 = /. .− +.∗

Extremadamente inversa

.64 +.∗  = / −

Definitivamente inversa

 = /.4797 .− +.∗

Siendo: -

t: tiempo de disparo D: valor de ajuste del multiplicador de tiempo I: corriente de avería Ip: valor de ajuste de la corriente

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INVERSA

INVERSA DEFINIDA

CONCLUSIONES 







Cada relé se ajusta para que opere solamente si la corriente es mayor que la corriente de cortocircuito correspondiente a la posición del rele contiguo ubicado aguas abajo. La aplicación principal de los relés de tiempo inverso es la protección contra sobrecargas prolongadas y contra fallas entre fases y fase a tierra en sistemas radiales de distribución. A pesar de tener los relevadores que nos ayudan a proteger el sistema, lo más importante es la coordinación de estos elementos de acuerdo al tiempo que deben actuar Es importe tomar en cuenta que elemento del SEP se va a proteger, ya que de ella depende la utilización adecuada de las protecciones.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS Castaño, J. S. (2015). Protección de Sistemas. En J. S. Castaño,  Protección de Sistemas (págs. 328-359). Medellin. cdigital. (2 de 10 de 2009). cdigital . Obtenido de cdigital: http://cdigital.dgb.uanl.mx/te/1020070675/1020070675_03.pdf cvg. (30 de 3 de 2011). cvg . Obtenido de cvg: http://frrq.cvg.utn.edu.ar/pluginfile.php/3415/mod_resource/content/0/PT071Protecciones_en_MT.pdf

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