Proteccion de Redes de Distribucion de MT (FINAL)

 

Pr o t ec c i ó n d e Red es d e Di st striribu buci ción ón de MT Flo loririaan Choqu Cho quee Pa Patzi tzi REDES

Juni Ju nioo del 2006 2006

 

Objetivo 

Dar a conocer los equipos que Electropaz emplea en la protección de su Red de Distribución de MT, haciendo énfasis en la descripción de sus características, su principio de funcionamiento y su aplicación.



Explicar los Criterios de Coordinación que se aplica en Electropaz.

REDES

 

Indice  

Características de la Red de Distribución de Electropaz

  Caract aracterí eríst stiicas de los Equ quiipos de Prot rotección ección   Cri ritteri erios os de Coo oordi rdina naci ción ón   Ejem empl plo o de Coordi oordinaci nación ón

REDES

 

Caracterí racteríst stic icaas de la Re Red de Dis Distrtrib ibuc ució iónn de MT MT 

Niveles de Voltaje de Operación :   6.9 kV.   12



kV

Topologia de de Red :    R adi dial,con on recu cursos.



Tipos Constructivos :    A érea

REDES

Subterráne nea    Su    M ixta

 

Característic Ca racterísticaas de la Re Red de d e Dis Distrtrib ibuc ució iónn de d e MT MT

Sub ubeest staaci ción ón de d e Dis istrtrib ibuc ució iónn (T (Típi pica) ca)

REDES

 

Característic Ca racterísticas as de la Re Red de d e Dis Distrtribu ibuci ción ón de MT MT

Red de d e Dis istrtrib ibuc ució iónn de d e MT (Típi pica) ca)

REDES

 

Caracterí racteríst stic icaas de d e lo loss Equ Equip ipos os de Pro rotecci tección ón En la red de distribución de MT de Electropaz, se emplean los siguientes equipos de protección :   Rel elés és de sob sobrecorr recorriien entte.   Reconectadores   Fusibles   Seccionalizadores REDES

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Relléé de Sob obrr ec or orri ent ntee orrrie r ient iente Como su nombre lo indica, un relé de sobrecorriente opera cuando la corriente excede o sobrepasa un nivel previamente establecido. Las principales características del relé de sobrecorriente son:  Su relativa sencillez, tanto de realización como de utilización. 

Su relación natural con la mayoría de los fenómenos que provocan el deteriodo de los equipos, tales como calentamiento y los efectos electrodinámicos.  REDES

Su carácter no selectivo.

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Cur urvas vas Ca Car ac teríst terístic icaas de peración ón d e Operaci

Corriente

Instantanea

REDES

   o    p    m    e      i      T

   o    p    m    e      i      T

   o    p    m    e      i      T

Corriente

Tiempo independiente

Corriente

Tiempo dependiente ó Inverso

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Cur urvas vas de d e TTiempo iempo Inv nveers rsoo Las cu rvas curvas n ormaliza norm acuerdo a la IEC 255-3, 255-3 , son: soalizadas, n: das, de acuerdo

   o    p    m    e      i      T

A) Inversa B) Muy Muy Invers Inversaa Inversa Muy Inversa

C) Extremadamente Inversa Invers a

Extr. Inversa

REDES

Donde: t = Tiempo de operación (trip time) Tp = Multipl Multiplicador icador de tiempo ( Dial ) I = Corriente de falla. Ip = Corriente de arranque ( tap )

Ip

Corriente

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Relé d e Sob Sobreco recorr ririeent ntee Siemens Siemens l é de • Marca : Siemens • Tipo : 7SJ531 • Funciones Principales:

  - Protecci Protección ón de sobrecorri sobrecorriente ente tem empori porizada zada,, para para fases y   neu neutr tro o (51/ (51/51N 51N). ).   - Protecci Protección ón de sobrecorri sobrecorriente ente instantanea, para fases y   neu neutr tro o (50/ (50/50N 50N). ).  - Protecci rotección ón de sob sobrecorri recorrien entte dir direcc ecciion onal al a titierra erra (67N (67N).   (sol (solo o en la versi versión ón 3.2)  Funcio Funciones nes Complementarias Complementarias:  - Reengan Reenganche che autom automáti ático co (79).  - Reg egiistr stro o de eve eventos, ntos, faltas faltas y oscil oscilos. os.

REDES

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Relé de sobr so breeco corr rrient ientee ZIV • Marca : ZIV • Tipo : 7IRD-U • Funciones Principales:

  - Protecci Protección ón de sobrecorri sobrecorriente ente tem empori porizada zada,, para para fases y   neu neutr tro o (51/ (51/51N 51N). ).   - Protecci Protección ón de sobrecorri sobrecorriente ente instantanea, para fases y   neu neutr tro o (50/ (50/50N 50N). ).   - Protecci rotección ón de sob sobrecorri recorrien ente te dir direcc ecciion onal al a titierra erra (67N (67N). ).  Funcio Funciones nes Complementarias Complementarias:  - Re Reengan enganche che autom automáti ático co (79).  - Reg egiistr stro o de osc osciilos, even eventtos y faltas. faltas. Sup Supervi ervisi sión ón de REDES circuitos de cierre y apertura. Fallo de interruptor, Etc.

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Reconectador  El reconectador permite detectar condiciones de fallaautomaticamente e interrumpir el circuito, para luego de un tiempo volver a cerrar (Recierre). En caso de persistir la falla, vuelve a abrir el circuito, recerrando nuevamente, hasta cumplir la secuencia de operaciones predeterminado. Estas secuencias de operación, se realizan por dos razones importantes: 1 Probar la linea para determinar si la condición de falla ha

desaparecido. 2 Discri Discrimi minar nar las fallas tempora tempor ales de las permanentes permanentes.

REDES

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Reconectador  El reconectador hidráulico posee para apertura: una rápida (curva A) y unados lentacurvas (curva B o C).su operación de Puede realizar de uno a cuatro operaciones de apertura. Todas ellas pueden ser rapidas, lentas, o una combinación de rapidas seguidas de las lentas. Por ejemplo, para cuatro operaciones existen las siguientes secuencias:   a) Una rapi rapida da y tres lentas (1A3B (1A3B))   b) Dos rapi rapidas das y dos lentas (2A 2A2B 2B))   c)  Tres rapi apidas das y una lenta (3A1B (3A1B)) REDES

   d (4A0B) e)) Todas Todas rapidas lentas (0A4B)

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Cur urvas vas de Operaci peración ón Reconecta tad dor co con contr tro ol Hid Hidra rau ulilic co

Reconecta tad dor co con contr tro ol Ele Elec ctr tró ónic ico o    o    p    m    e      i      T

   o    p    m    e      i      T

C B 133 (TCC#2) A 103 (TCC#1) 100 A

Bobina de disparo 50A REDES

Corriente

100 A

Corri ente de disparo Corriente dis paro = 100A 100A

Corriente

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Reco conectador nectador Hidrá Hidr ául ulic icoo Coo Cooper  per 

REDES

• Marca : Coop oper  er  • Tipo  : W • Caracteristicas:   - Bobina Bobina de disparo :   - Capa apaci cidad dad de rupt ruptura ura : - Curva rápid ida a:

50, 70 50, 70,, 14 140, 0, 22 225, 5, .. .... .... .... 56 560 0A 10 kA A

  - Curva lenta : - Tiempo de recierre :   - Regist egistro ro de even eventtos :

BoC 2 seg. No

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Reco cone nect ctaado dorr Electr Electrón ónic icoo Coo Cooper  per  • Marca : Cooper 

• Tipo : VWE • Control  : Form 4C • Ca  Caracterist racteristicas icas  :   - Corr Corriiente de di disparo sparo  

REDES

    -

50 - 160 1600 0 A (f (fases) ases) 5 - 80 800 0 A (t (tiierra)

Capa apaci cidad dad de rupt ruptura ura : 12 kA Curva rápi Curva rápida da (TC (TCC C1) : vari varias as Curva lenta (TC (TCC C2) : varias vari as Tiem Ti empo po de reci recierr erre e: 0.3 - 45 seg. Registro Regist ro de even eventtos : Sí

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Secc ccion ionaador Fus usib ible le Es un dispositivo, destinado a proteger un circuito contra la circulación de una corriente de intensidad excesiva, mediante la fusión de su elemento fusible. Tiene baja capacidad de ruptura, la corriente máxima de ruptura que puede manejar es 8 kA. Es el dispo disposi sittivo más más em empl plea eado do en de deri rivaciones vaciones de linea y prot protección ección de transformadores de distribución, debido a su bajo costo. REDES

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Tip ipos os de Fus usib ibles les De acuerdo a su cara c aract cterí eríst stic icaa de operación, operació n, la norm no rmaa ANSI/ ANSI/NE NEMA MA clasifica los fusibles fusi bles en en los sigu siguiente ientess tipos: tipo s: Tipo T

Son fusibles de ele elemento mento lento l ento. Su relación de velocidad (*) es igual a 10. Se em empl plea ea cuan cuando do las cond condiici cione ones s de coordi coordinación nación asi asi lo lo requi requieran.

Tipo K Son llamados fusibles de eleme lemento nto rápido . Tienen una relación de   velocidad (* (*)) igu gual al a 6. Se em empl plea ea pri princi ncipalm palmente ente para prot proteccion eccion de de líneas de di dist striribución bución y  

Tipo H    

transfor ansform madores de medi ediana ana potenci potencia. a. Son fusibles de ele elemento mento extra extr a rápido . Su relacion de velocidad (*) es igual a 4. Se emplea principalmente en la protección de transformadores de pequeña pequ eña potenci potencia. a.

REDES

(*)  Relación de velocidad, es la relación entre la corriente de fusión   a 0.1 seg. y la de 300 seg.

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Cur urvas vas de Operaci peración ón Tiempo mínimo de fusión fusió n (Minimun Melting Time) Es el intervalo que existe entre la aparición de la falla y el momento en que el elemento es roto por 

   o    p    m    e      i      T

fus ión y se establece fusión establece el el arco eléctrico. eléctric o. Tiempo máximo de interrupción ó limpiez l impiezaa

Tiempo máximo de interrupción  ó limpieza

(Maximun Clearing Time) Es el intervalo de tiempo entre la aparición de la falla y la apertur ape rturaa total del eleme elemento nto fus fusibl ible. e.

Tiempo minimo de fusión

Corriente

200 % In REDES

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Cur urvas vas de Operaci peración ón

REDES

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Secc ccio ionaliza nalizado dorr Fus Fusib ible le • Marca : Chance • Tipo  : XS • Ca Caracterist racteristicas icas :

REDES

- Corriente nominal :

200 A

- Elem emen ento to fusi fusible ble : - Corri orrien ente te de ruptura :

1, 2.. 2.... .... 20 200 0A 8 kA

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

SSeccionalizador ecc ccio iona nalilizzador EElectrónico lect le ctró rónic nicoo El seccionalizador es un equipo de protección contra sobrecorriente. No posee curva característica de operación. Se lo instala conjuntamente con otro equipo de respaldo, que generalmente es un reconectador o un interruptor provisto de recierre automático. El seccionalizador cuenta el numero de interrupciones causadas por el equipo de respaldo y abre sus contactos en el instante en que la línea esta desenergizada; despues de una cantidad predeterminada de operaciones (usualmente 2 o 3) del equipo de respaldo. La ventaja del seccionalizador, respecto al fusible, es el rango de coordinación, que se extiende hasta la máxima corriente de cortocircuito.

REDES

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Rang ngoo de d e Coo oord rdin inaaci ción ón de dell Secc Seccio ionaliza nalizado iona nalilizzador  dor  Fusible

   o    p    m    e      i      T

   o    p    m    e      i      T

Recloser 

Recloser 

Punto de maxima coordinacion

Rango de coordinacion

REDES

Re Reclos closer er - Fusible

Corriente

Rango de coordinacion

Corriente

Reclo Recloser ser - Secc Seccion ionalizador  alizador 

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Ejempl jemploo de Fun unci cion onaami mieent ntoo S/E

 Ali mentador   Alim R S

Ajustes: REDES

 Secuencia de operación del Reconectador = 2A2B  # de conteos del seccionalizador = 3

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Eje jempl mploo de d e fun funci cionamie onamient ntoo DE FALLA

CORRIENTE DE CARGA

CERRADO

RECLOSER ABIERTO 100 ms 100 ms

ABIERTO 100 ms

SECCIONALIZADOR

CONTEO = 2

CONTEO = 1 CONTEO = 0

CERRADO REDES

OPERACIÓN CON TRES CONTEOS Y FALLA PERMANENTE

CONTEO = 3

 

Caracte racterístic rísticaas de los Equi quipos pos de Prot Proteecc cción ión

Seccionalizador electrónico •  Marca : Ch Chance ance

• Tipo  :

CRS

• Caracteristicas :   - Corr orriiente no nom minal :   - Corri orrien ente te de op operación eración : - Num umero ero de conteos :

REDES

15, 25, 35, 70, 100, 140 y 200 A 1.6 x In 1, 2 ó 3

 

Cririte teririos os de Coo oord rdin inaaci ción ón pa para ra lo loss  Cri riterio terioss

Disp isposi ositiv tivos os de d e Prot roteecci cción ón

Genera Ge nerales les

1)

El dispositivo protector debe eliminar una falla permanente antes que el dispositivo protegido (o de respaldo) interrumpa el circuito definitivamente. 2) 

La pé pérdi rdida da de sum sumiini nist stro ro de en energí ergía, a, cau causad sadas as po porr fall fallas permanentes, deben ser restringidas a la menor sección del sistema y por el menor tiempo posible.

REDES

 

Crit riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn  

Coor oordin dinaaci ción ón Fus usibl iblee - Fusi usible ble F u en t e

Car g a Fusible Protegido

Fusible Protector 

El fusible protegido debe coordinar con el fusible protector, para el máximo valor de cortocircuito, en el punto de instalación del fusible protector. Exi xist ste e coo coordi rdina naci ción ón sati satisf sfactori actoria, a, cua cuand ndo o el tiem empo po máxim áximo o de interrupción del fusible protector no excede el 75% del tiempo mínimo de fusión del fusible protegido. REDES

 

Crit riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn  

Coor oordin dinaaci ción ón Fus usibl iblee - Fusi usible ble    o    p    m    e      i      T

t1 < 0.75 x t2 t2 ó

t1 / t2 t 2 < 0.75 

t2 t1

Ifalla-max REDES

Corriente

 

Crit riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn  

Coo oord rdin inaaci ción ón Relé de Sob obrecor recorririeent ntee - Fus usib ible le

La coordinacion entreque reléel de sobrecorriente y fusible satisfactoria, el fusible opera antes relé, para todas todos los es tipos de falla encuando el sector  protegido por el fusible. fusi ble. Pnoara garanti ntiza zar r quealeso sucdel suceda eda, el tie el ti empo de máxim má ximo interru pción interrupci ón de d eizada l fusi f da usible ble d egara de be ser mayor 75% 75% ti,empo tie de operaci opera ción ón doe de de la unidad tempor temporiza del rele de sobre sobr ecor corriente. riente. Si no se consigu cons iguee obt obteener una buena coo coordi rdinación nación para p ara las prote prot ecc ccion ionees de fase fase y tierr t ierraa simult simu ltane aneame ament nte, e, se debe dar prefere pr eferenc ncia ia a la de tierra, tierr a, ya que la mayoria mayor ia REDES de fallas son so n de ést éstee titipo po (fase-ti (fase-tierra). erra).

 

Crit riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn  

Coo oord rdin inaaci ción ón Relé de Sob obrecor recorririeent ntee - Fus usib ible le    o    p    m    e      i      T

Fusible

TF < 0.75 x TR  Rele

TR TF

Corriente REDES

Ifalla

 

riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn Crit  

Coor oordi dina naci cone nect ctaador - Fus Fusibl iblee oordin ación ción Reco R

La coordinación recone ctador yrápidas fusible, fusi ble,yeantes s satisfa satisfde actori ctoria a cuando cuando elenta l fusib fusible le quema despues edentre lasreconectador operaciones la operación del reconectador . Para Para elllloo es necesario necesario cum cumpli plirr las sigui si guieentes regla: 1) Parael tod todos os los valores valo res falladel posibl pos iblees, en el sector prot al prote egid gido o por de el el fusible, tiempo mínimo de de fusión fusible debe ser mayor tiempo apertrtura ape ura del del reconectador en su curva cur va rapid rapidaa, mul multip tiplic licaada por un u n factor K. K. 2) Para tod todos os los valo valores res de falla pos posibl iblees, en el sector prote prot egid gidoo por el el fusible, fusi ble, el tiempo t iempo máximo de d e interrupc interrupción ión de dell fusib fusible le debe debe ser ser me m enor al tiempo t iempo REDES de apertur aperturaa del del re r econ coneectador en su cur curva va lenta. lenta.

 

Crit riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn  

Coor oordi dina naci cone nect ctaador - Fus Fusibl iblee oordin ación ción Reco    o    p    m    e      i      T

TIEMPO DE

Fusible

FACTOR K

       0 . 5             1 .2 0             1 . 8              1 . 0             1 .2 0            1 .3  5                                                           2 . 0             1 .2 0            1 .3  5      RECI CIE ERRE

5.0

1 RAP APID IDA A

1.20

2 RAP APID IDAS AS

 Recloser

1.35

 curva

rapida x K

Corriente REDES

Rango de coordinacion

 

Crit riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn  

Coo oord rdin inaaci ción ón Relé de Sob Sobrecor ntee - Re Reco conectador  nectador  obrecorririeent R

El ajuste de la unidad instantanea del rele de sobrecorriente (fase y tierra), debe ser mayor que la máxima corriente de falla asimetrica (trifasica y fasetierra),, en tierra) en el punto punt o de insta inst alación del reconectador. Para cualquier corriente de cortocircuito en la zona de operación del reconectador, el tiempo de operación, de este equipo, en sus curvas temporiza tempor izadas das de fase fase y neutro, neutro , debe debe ser menor que qu e el el tiempo t iempo de d e operació operaciónn de de la unida unid ad te t emp mpori oriza zada da del del re r elé de sobrecorriente. sobrecor riente. Es conveniente undetiempo de iente. 0.3 a 0.4 seg., entre las curvas del reconectador y ladejar del relé del sobrecorr sob recorriente.

REDES

 

riteerio rioss de Coor Coordin dinaació ciónn Crit  

Coo oord rdin inaaci ción ón Re Relé de Sob obrr eco corr rriente iente - Reco cone nect ctaado dor r  conectador  nectador     o    p    m    e      i      T

 Relé

0.3 - 0.4 seg.

 Reconectador

Corriente REDES

Ifalla

 

Eje jempl mploo de Coor Coordin dinaaci ción ón I3 O I1 O

14644 A

I3 O I1 O

810 A

5478 A 696 A ?

R 

Siemens 7SJ531  Ar ran ranqu qu e : 480 A Dial : 0.1 Curva . Inv. Inst. Ins t. : 4000 A

60 A 0.2 M.Inv M.I nv 800 A

ALIMENTADOR YPFB SUBESTACION KENKO

I3 O

3355 A ?

I1 O REDES

615 A

I3 O

433 A

I1 O

251 A

 

Ejemplo de d e Coor Coordin dinaació ciónn Preguntas Reconectador  ¿Hidráulico ó electrónico?. Fusible ¿Ajustes? ¿Tipo K ó tipo T?. (amp.)? Rele de ¿Calibre sobrecorriente ¿Ajustes? REDES

 

Ejemplo de d e Coor Coordin dinaació ciónn

Cur urvas vas de Coo oorr di dinaci nación ón para para Fallllaas Fassee-f ase se-f

REDES

Margen de coordinación : 1000 - 1500 A  

Ejemplo de d e Coor Coordin dinaació ciónn

Cur urvas vas de d e Coo oorr di dinaci nación ón para Fa Fallllla las Fa ierraa as Fas Fas e-Tierr

REDES

Margen de coordinación : 50 - 300 A 300 A  

Ejemplo de d e Coor Coordin dinaació ciónn

Resultados: Rec ecllos oser er electr electrón óniico Ajustes: I min op. Secuencia

Fusible

REDES

Neutro

150 A 1(101)1(133)

25 A 1(101)1(133)

15 K (es preferible utilizar seccionalizador electronico)

Relé de sobrecorriente Ajustes:    

Fase

I arranque curva Dial Inst.

Fase

Neutro

480 A M. Inv 0.25 7000 A

60 A M. Inv. 0.3 900 A

 

Fi n Fin REDES