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PROTECCIONES ELECTRICASPROTECCIONES ELECTRICAS
Gladys Caicedo Delgado, Ph. D
Clases 10 y 11Protecciones de sobrecorriente direccional
Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Elctrica y Electrnica
rea Sistemas de potenciaSeptiembre 2013
Proteccin de sobrecorriente direccionalProteccin de sobrecorriente direccional
Es utilizado para proteger contra sobrecorrientes de falla quepueden circular en dos sentidos, y donde la proteccin desobrecorriente puede producir la desconexin innecesaria deotros circuitos.
Los rels de sobrecorriente direccional se utilizan en dosaplicaciones:
- Sistemas en Anillo.- Sistemas con varias fuentes de alimentacin.
Anillo
Varias Fuentes
Sentido de las corriente de carga en un anillo.
El sentido de las corrientes de carga en las lneas delanillo, dependen de cmo estn distribuidas las cargas enel sistema.
Sentido de las corrientes de falla en el anillo
El sentido de las corrientes de falla depende del punto deubicacin de la falla.
La proteccin de sobrecorriente esta diseada para protegerlas lneas del anillo.
La generacin y la carga son protegidas por otro tipo deproteccin.
Construccin.Construccin.Los rels de sobrecorriente direccional estn constituidospor una unidad de sobrecorriente normal y de unelemento para controlar la direccionalidad.
El elemento direccional, requiere adems de la seal decorriente del rel, una seal de referencia para medir elngulo de falla y determinar la operacin o no, ante unafalla.
Generalmente la seal de referencia y polarizacin es unaseal de voltaje.
La direccin del flujo de corriente, se detecta midiendo ladiferencia del ngulo de fase entre la corriente y la sealde polarizacin.
Unidad direccional tipo Watt
La caracterstica del la unidad tipo Watt, es maximizar lasensibilidad cuando el rel de corriente y voltaje estn enfase.
Unidad direccional tipo Cilindro
La unidad direccional tipo Cilindro, tiene una caractersticade torque mximo cuando la corriente fluye en el devanadodel rel un cambio de la polarizacin a la despolarizacin,conduce la cada de voltaje en polarizacin ydespolarizacin por 30
Unidad direccional tipo tierra
La unidad direccional tipo tierra, tiene una caracterstica detorque mximo cuando la corriente fluye de la polarizacina la despolarizacin retrasada la cada de voltaje enpolarizacin y despolarizacin por 60
Existen cuatro combinaciones generales de corrientes ytensiones que se utilizan en los rels de fase.
CONEXINFASE A FASE B FASE C
Torque mximo cuandoI V I V I V
1 30 Ia Vac Ib Vba Ic Vcb I atrasa 30 (Watt)2 60- Ia-Ib Vac Ib- Ic Vba Ic-Ia Vcb I atrasa 60(Watt)
3 60- Ia -Vcn Ib -Van Ic -Vbn I atrasa 60(Watt)
4 90-60 Ia Vbc Ib Vca Ic Vab I atrasa 60(cilindro)
En el caso 1, la corriente Ia se encuentra atrasada 30 alvoltaje Vac, como se aprecia en la prxima grafica.
Para el caso 4, la corriente Ia se atrasa 90 al Voltaje Vbc,pero como es de tipo cilindrico el mximo torque se presentaa 60 .
Estrella de conexiones disponibles tipo watt
Los 4 tipos de conexin en el sistema de potencia
Generalmente los rels direccionales de proteccin contracortocircuitos son una combinacin de dos rels:
Uno direccional que normalmente es de alta velocidad.
Un rel de sobrecorriente que normalmente es de tiempoinverso, este rel es ajustable y es controlado por eldireccional. En algunas aplicaciones el rel direccional esajustable en su valor de puesta en trabajo y tambin puededar disparo al interruptor.
Rels direccionales de fase y tierra para proteccin de cortocircuitos.
67N
D
6 7 N
D
6 7 N
D
6 7 3
T O C
67 2
TOC
6 7 1
T O C
6 7 3
D
6 7 2
D
6 7 1
D
6 7 2
D
6 7 3
D
Existen dos formas bsicas de lograr la direccionalidad,supervisin y control.Supervisin: La unidad de sobrecorriente arranca sindireccionalidad.Control: La unidad de sobrecorriente arranca solo cuandohay direccionalidad. Esta es la ms conveniente, en el casode un anillo, cuando se abre un interruptor los flujos decorriente varan presentndose la posibilidad de prdida decoordinacin.
B.IntD Sc
ScD
+ -
Supervisin (1)
D ScSc
+ -
D
B.Int
Control (2)
DIRECCIONALIDAD POR CONTROL.
F2
F1
Corriente de CargaCorriente de Falla F1Corriente de Falla F2
Coordinacin de los rels de Sobrecorriente direccional
Coordinacin de los rels de Sobrecorriente direccional
Para coordinar rels en un anillo con un solo punto degeneracin el ajuste de los rels es similar al efectuado conlos rels no direccionales.
Para esto se abre el anillo en el punto de generacin y secoordinan primero los rels en un sentido. Luego, se abre en elotro punto de generacin y se coordinan los rels en el otrosentido.
Anillo con una sola fuente de alimentacin
3. En el caso que exista mas de una fuente, el ajuste de losrels se complica, igual sucede cuando el anillo forma partede otro anillo. En este caso el ajuste se hace por inspeccin,o sea comprobando la operacin de todos los rels para todotipo de falla. En sistemas grandes y muy interconectados elajuste se efecta con ayuda de computadores.
Ajuste de las Unidades InstantneasAjuste de las Unidades Instantneas
Primero se coordinan los rels en un sentido y luego en elotro. El procedimiento utilizado es:
A Se ajusta primero el rel de la S/E adyacente a lageneradora, correspondiente al interruptor que se consideraabierto con el menor de los dos valores siguientes:
1. El nivel de corriente que ve el interruptor para una falla enla mitad de la lnea que une con la generadora, estando elanillo cerrado.
2. El nivel de la corriente que ve el interruptor para una fallaen el extremo de la lnea estando abierto el anillo.(*)
B. Se ajusta luego el rel siguiente (hacia atrs) con elmayor de los dos valores siguientes:
1. 1.25 veces la Icc que ve el interruptor asociadopara una falla en la S/E adyacente a la generadora,estando el anillo cerrado.2. 1.25 veces la Icc que ve el mismo interruptor parauna falla en el 50% de la lnea (o en el porcentaje decubrimiento con el valor de ajuste que se obtuvo en (*)estando el anillo abierto.
C. Con el valor determinado, se determina qu porcentajede la lnea se protege por el instantneo con el anillocerrado.
D. Para el interruptor siguiente se repite el mismoprocedimiento hasta llegar a la subestacin generadora.
E. Luego se inicia todo el proceso en el otro sentido delanillo.
EJEMPLO DE LOS AJUSTES DE LOS RELS DESOBRECORRIENTE DIRECCIONAL INSTANTNEOS
Los rels instantneos y temporizados de sobrecorrientedireccional, se coordinan abriendo en un punto de generaciny coordinando primero en un sentido y luego en el otro sentido.Abriendo el interruptor 8Ajuste de los Instantneos R7,R5,R3,R1
1 87
654
3
2
Rel 7: Rel ubicado en la S/E adyacente a la derecha de la unidad generadora.
Este rel se ajusta escogiendo el menor entre estos dos valores:
1. Icc3-1 que ve el rel R7, para una falla en la mitad de la lnea 7 8; cuando el anillo esta cerrado.
87
Icc
50% Linea
8 cerrado
2. Icc3-1 que ve el rel R7, para una falla en el extremode la lnea cuando el interruptor de R8 de la lnea 7 8esta abierto.
1 8
54
Icc
100%abre
6
72
3
(*)8 Abierto
Rel 5: Rel de la S/E adyacente a R7 en el sentido derecho.
Este rel ajusta escogiendo el mayor entre estos dos valores:
1. 1.25 Icc31-1 que ve el rel R5, para una falla en la S/E adyacente ubicada a la izquierda. Estando el anillo cerrado.
1 8
54Icc 6
72
3
8 cerrado
2. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R5, para una falla en el 50 % de la lnea de 7 8 (o en el % de cubrimiento obtenido en (*), con el anillo abierto.
1 8
54Icc
50% Linea2
3
Abre
(**)8 Abierto
Rel 3: Rel de la S/E adyacente a R5 en el sentido derecho a lafuente.
Este rel se ajusta escogiendo el mayor entre estos dos valores:1. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R3, para una falla en la S/E adyacente
ubicada en el sentido derecho a la unidad generadora. Con el anillo cerrado.
1 8
54
Icc
6
7
3
2
8 Cerrado
2. 1.25 Icc 3 -1 que ve el rel R3, para una falla en el 50 %de la lnea de 5 6 (o en el % de cubrimiento obtenido en(**). Con el anillo abierto.
1 8
54
Icc
50% Linea3
2abre
(***)8 Abierto
Rel 1: Rel ubicado en la S/E adyacente a R3 en el sentido derecho de la generacin.
Se ajusta escogiendo el mayor entre estos dos valores:1. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R1, para una falla en la S/E
adyacente ubicada en el izquierdo. Con el anillo cerrado
8 cerrado
2. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R1, para una falla en el 50 %de la lnea de 3 4 (o en el % de cubrimiento obtenido en(***). Con el anillo abierto.
8 Abierto
Los rels 8, 6, 4, y 2 se ajustan de manera similar abriendo eneste caso el interruptor 1.
EJEMPLO DE LOS AJUSTES DE LAS UNIDADESINSTANTNEAS DE LOS RELS DE SOBRECORRIENTEDIRECCIONAL
1 87
654
3
2
Ajustes de los instantneos de los Rels R7, R5, R3 y R1
1
543
2 abre
Se ajusta R7 (cola), R5 es respaldo de R7, R3 respaldo de R5y R1 respaldo de R3.
8 Abierto
Rel 7:
7 7 7
7 7 7
7 7 7
7
7
1.5* *
1* *
Dial mnimo ( o
c a)
l
R
operR
TAPR InR RTIR
MultiploR Icc RTIRTAPR
Di
MultiploR y Dia
alR
lR t
=
=
=
8
5
Icc
6
7
F7
Rel 5:
5 5 5
5 7 7IccR7
5
5
5
5
7
5
5
1
Tope
.5* *
0.4
*
rR 5
=
=
=
=
+operR IccR operR
TAPR InR RTIR
t t
IccRMultiploR RTIR
TAPR
MultiploR y DialR
Rel 3:
3 3 3
3IccR5 5 5
53
R3 3 3
3
3
1.5* *
0.4
*
3
R
operR operR IccR
R
operR R
TAPR In RTIR
t t
IccRMult
Multiplo y t
iplo RTIRTAP
a
R
Di l
= +
=
=
=
8
5
Icc5 6
72
1
3
4
Rel 1:
1 1 1
1IccR3 3 3
31 1
1
1 1 1
1.5*
*
0.
4
*
=
= +
=
operR op
oper
er Ic R
R
R c
TAPR InR RTIR
t t
IccRMultiploR RTIR
TAP
MultiploR t
R
y DialR
Para los ajustes de los relsR2, R4, R6 y R8, se realiza elmismo procedimiento, peroconsiderando la apertura delinterruptor 1.
8
5
Icc3
6
72
1
3
4
EJEMPLO 1
Rel de Sobrecorriente Direccional
85
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
EJEMPLO: Rel de Sobrecorriente Direccional
Para el sistema de la figura, determinar la relacin de los TIs,el ajuste de las unidades temporizadas e instantneas.
1. Clculo de las corrientes de carga.- Corrientes cuando se abre 1 2:
7 8 5 6
3 4 1 2
(5 3 7) (5 3)656 350
3 *13.2 3 *13.2
5219 0
3 *13.2
MVA MVAI A I A
kV kV
MVAI A I
kV
+ + += = = =
= = =
1. Clculo de las corrientes de carga.
- Corrientes cuando se abre 7 8.
1 2 3 4
5 6 7 8
(5 3 7) (7 3)656 437
3 13.2 3*13.2
7306 0
3*13.2
MVA MVAI A I A
kV kV
MVAI A I
kV
+ + += = = =
= = =
Corrientes nominales por los rels
Rel Inominal 12 abierto (A)
Inominal7 8 abierto (A)
Inominalmayor (A)
TISInominales
R1 0 656 656 800/5R2 0 656 656 800/5R3 219 437 437 500/5R4 219 437 437 500/5R5 350 306 350 400/5R6 350 306 350 400/5R7 656 0 656 800/5R8 656 0 656 800/5
Se debe chequear la saturacin con la con la corriente de cortocircuito mximo en cada interruptor.
2. Clculo de las corrientes de falla. Cortocircuito en el barraje I.
2
1506561
3 *13200
(13
200 )1 .16
150
= =
= =
ICC
th
Dato s en eM VA
I A
ZM V
l bar
A
ra je
Cortocircuito en el barraje J con anillo cerrado
13.2
3
kV 13.2
3
kV
1.16 9
2
1.16
1.64
AIcc
AIcc
AIcc
JIzquierdo
JDerecho
J
222711
9*2722
49511
2*2722
2722)64.116.1(*3
13200
==
==
=
+=
1.16
913.23
kV
-Cortocircuito en el barraje J con el anillo abierto.- Con el interruptor 1 abierto:
13200750
3*(1.16 9)JDerechaCCI A= =
+
132002412
3*(1.16 2)JIzquierdaCCI A= =
+
1.16
213.23
kV
- Con el interruptor 8 abierto:
Rel IccbarrajAnillo
cerrado (A)
IccbarrajAbierto
interruptor 1 (A)
IccbarrajAbierto
Interruptor 8 (A)
Iccbarrajmayor (A)
R1 2227 0 2412 2412
R2 2227 0 2412 2412
R3 495 750 0 750
R4 495 750 0 750
R5 495 750 0 750
R6 495 750 0 750
R7 495 750 0 750
R8 495 750 0 750
Corrientes de los rels cortocircuito barra j
Cortocircuito en el barraje K con anillo cerrado.
13.2
3
kV
1.16 7
4
1.16
2.5413.2
3
kV
AIcc
AIcc
AIcc
KIzquierdo
KDerecho
K
131011
7*2722
74911
4*2722
2059)54.216.1(*3
13200
==
==
=
+=
Cortocircuito en el barraje K con anillo abierto.Con el interruptor 1 abierto:
1.16
713.2
3
kV
13200934
3*(1.16 7)KDerechoCCI A= =
+
1.16
4
132001477
3*(1.16 4)KIzquierdoCC
I A= =+
Con el interruptor 8 abierto:
Rel IccbarrakAnillo
cerrado(A)
IccbarrakAbierto
interruptor 1(A)
IccbarrakAbierto
Interruptor 8 (A)
Iccbarrakmayor
(A)
R1 1310 0 1477 1477
R2 1310 0 1477 1477
R3 1310 0 1477 1477
R4 1310 0 1477 1477
R5 749 934 0 934
R6 749 934 0 934
R7 749 934 0 934
R8 749 934 0 934
Corrientes de los reles cortocircuito barra K
Cortocircuito en el barraje L con anillo cerrado.
13.2
3
kV
1.16 3
8
1.16
2.1813.2
3
kV
AIcc
AIcc
AIcc
LIzquierdo
LDerecho
L
62211
3*2282
166011
8*2282
2282)18.216.1(*3
13200
==
==
=
+=
1.16
313.23
kV
-Cortocircuito en el barraje L con anillo abierto.Con el interruptor 1 abierto:
132001832
3*(1.16 3)LCC DerechoI A= =
+
1.16
813.23
kV
13200832
3*(1.16 8)LIzquierdoCCI A= =
+
Con el interruptor 8 abierto:
Rel IccbarraLAnillo
cerrado(A)
IccbarraLAbierto
interruptor 1(A)
IccbarraLAbierto
Interruptor 8 (A)
IccbarraLmayor
(A)
R1 622 0 832 832R2 622 0 832 832R3 622 0 832 832R4 622 0 832 832R5 622 0 832 832R6 622 0 832 832R7 1660 1832 0 1832R8 1660 1832 0 1832
Corrientes de los rels cortocircuito barra L
Rel Iccbarrajmayor
(A)
Iccbarrakmayor
(A)
IccbarraLmayor
(A)
Iccbarramayor
(A)
Iccbarramayor/20
(A)
R1 2412 1477 832 2412 121
R2 2412 1477 832 2412 121
R3 750 1477 832 1477 74
R4 750 1477 832 1477 74
R5 750 934 832 934 47
R6 750 934 832 934 47
R7 750 934 1832 1832 92
R8 750 934 1832 1832 92
Corrientes mayores de los reles cortocircuito barra j,k,L
Rel Inmayor (A) Iccbarra mayor/20 (A) RTIR1 656 121 800/5
R2 656 121 800/5
R3 437 74 500/5
R4 437 74 500/5
R5 350 47 400/5
R6 350 47 400/5
R7 656 92 800/5
R8 656 92 800/5
Seleccin de los RTIS del anilloSeleccin de los RTIS del anillo
3. Clculo de los ajustes de los instantneos del anillo
13.2
3
kV
1.16 1.5
9.5
1.16
1.313.2
3
kV
8
5
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
Rel 7: Se ajusta con el menor de estos dos valores.Valor 1. La corriente de cortocircuito por el rel 7, cuando ocurre una
falla en el 50% de la lnea LI (7 -8) y el anillo esta cerrado.
Valor 2. La corriente de cortocircuito por el rel 7, cuando ocurre una falla en el interruptor 8 y el anillo esta abierto en 8.1.16
1113.2
3
kV
2 7
13200627
3*(1.16 11)valor RCCI A= =
+
El menor de los dos valores calculados:Ajuste del instantneoREL 7 = 423A
==
==
=
+=
11
5.1*3098
267511
5.9*3098
3098)3.116.1(*3
13200
71
71
71
IzquierdoRvalor
DerechoRvalor
Rvalor
Icc
AIcc
AIcc
)(423 7releIA
Rel 5: Se ajusta con el mayor de estos dos valores.Valor 1: La corriente de cortocircuito por el rel 5, cuando ocurre una falla
en L y el anillo esta cerrado.
1 5 622
1.25* 1.25*622 778
CCValor RI I ACCLIzquierdo
Ajuste I ACCLIzquierdo
= =
= = =
1.16
9.5 (2 2 4 1.5) = + + +13.23
kV
Valor 2: La corriente de cortocircuito por el rel 5, para una falla en el 50% de la lnea LI (7-8), con anillo abierto en 8.
valor2R5
13200715
3*(1.16 9.5)
1.25*715 894
= =
+
= =
CCI A
Ajuste A
Ajuste del instantneo REL 5 = 894 A
8
5
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
Se desea chequear para este ajuste de 894 A, que tramo de la lnea K L, se esta protegiendo. Por lo tanto, se realiza una falla en la lnea K L.
12
5.98
5.02
R
R
= =
1 4% *100 49.5%4
0.49*4 1.98
Rcubrimiento linea K L
= =
=
11.1 21 =+ RR
894*.221
2=
+ RR
RIcc
2116.1(*3
13200.3
RRIcc
+=
Rel 3: Se ajusta con el mayor de estos dos valores.
Valor 1: La corriente de cortocircuito por el rel 3, cuando ocurre una falla en K y el anillo esta cerrado.
Iccvalor1R3 = IcckIzquierdo = 1310A
Ajuste= 1.25 * IcckIzquierdo = 1638A
8
5
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
Valor 2: La corriente de cortocircuito por el rel 3 cuando ocurre una falla a 1.98 de la lnea K - L, con anillo abierto en 8.
1.16
5.9813.2
3
kV
2 3
132001067
3*(1.16 5.98)
Re 3 1.25*1067 1334
= =
+
= =
valor RCCI A
Ajuste le A
Ajuste del instantneo REL 3 = 1637 A
8
5
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
Se desea chequear para este ajuste de 1638 A, que tramo de la lnea J K, esta siendo protegida.
13.2
3
kV
1.162R
1R
12
3 . 0 6
7 . 9 3
R
R
= =
1 2% *100 53%2
0.53*2 1.06
Rcubrimiento linea K L
= =
=
11.1 21 =+ RR
1638*.221
2=
+ RR
RIcc
2116.1(*3
13200.3
RRIcc
+=
Rel 1: Se ajusta con el mayor de estos dos valores.
Valor 1: La corriente de cortocircuito por el rel 1 cuando ocurre una falla en j y el anillo esta cerrado.
1 12227
1.25* 1.25*2227 2784
valor RCC CCJIzquierdo
CCJIzquierdo
I I A
Ajuste I A
= =
= = =
8
5
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
1.16
3.0613.2
3
kV
2 1
valor2R1
132001806
3*(1.16 3.06)
1.25* 1.25*1806 2257
valor RCC
CC
I A
Ajuste I A
= =
+
= = =
Ajuste del instantneo REL 1 = 2784 A
Valor 2: La corriente de cortocircuito por el rel 1, cuando ocurre una falla a 1.06 de la lnea I - J, con anillo abierto en 8.
Se desea chequear para este ajuste de 2784 A, quetramo de la lnea I - J, queda protegida.
13.2
3
kV
1.162R
1R
12
1 .9
9 .1
R
R
= =
1% *100 95%2
Rcubrimiento linea I J = =
Para los ajustes de los rels R2, R4, R6 y R8, se procede dela misma forma, considerando que el anillo se abre con eldisparo del interruptor 1.
11.1 21 =+ RR
2784*.221
2=
+ RR
RIcc
)1.116.1(*3
13200.3
+=Icc
4. Clculo de los ajustes del temporizado.
REL 7:
7 m a x 7 7
7
7
1 .5 * *
51 .5 * 6 5 6 * 6 .1 5
8 0 0
6
1 / 2
n RT A P R I R T IR
T A P R A
T A P R A
D ia l
=
= =
=
=
Para una falla en el barraje L con 8 abierto:
Por ser rel de la cola
5.19.06
1*
800
5*832
1**
832
7
7777
7
===
=
TapRRTIRIIMultiploR
AI
CCRCCR
CCR
8
5
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
Para MltiploR7IccR7 = 1.5 yDialR7 = 1 / 2 ToperacinR7IccR7= 1.8 seg.
REL 7
REL 5:
5 max 5 5
5
5
1.5* *
51.5*350* 6.56
400
7
n RTAPR I RTIR
TAPR
TAPR A
=
= =
=
toperacinR5 IccR7 = toperacinR7 IccR7 + 0.4 = 1.8sg + 0.4sg = 2.2sg
MultiploR5 IccR7 = RTIR5 * (1/TapR5) * IccR7= 832 * ( 5/400) * (1/7) = 1.5
Para el rel 5 unMltiploR5IccR7 = 1.5 ytoperacinR5IccR7 = 2.2seg DialR5 = 1
REL 5
REL 3:
3 max 3 3
3
3
1.5* *
51.5*437* 6.55
500
7
n RTAPR I RTIR
TAPR A
TAPR A
=
= =
=
Para una falla en el barraje K con 8 abierto:
5
5
5 5 5
5
1477
1477 5* * 2.7
7 400
CCR
CCR
IccR
I A
IMultiploR RTIR
TAPR
=
= = =
Para MltiploR5IccR5 = 2.7 y Dial=1toperacinR5IccR5=0.9seg.
REL 5
85
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
11.27
1*
500
5*1477
1**
3.19.04.0
3
3553
5355
===
==+=
TapRRTIRIccRIccRMultiploR
segtt IccRoperacionRIccRoperacionR
Para el rel 3, conMltiploR3 = 2.11 ytoperacinR3 = 1.3 seg DialR3= 1
REL 3
REL 1:
1 max 1 1
1
1
1.5* *
51.5*656* 6.15
800
6
n RTAPR I RTIR
TAPR
TAPR A
=
= =
=
La corriente para una falla en J con 8 abierto:
3
3
3 3 3
3
2412
2412 5* * 3.5
7 500
CCR
CCR
R
I A
IMultiploR Icc RTIR
TAPR
=
= = =
Para MltiploR3IccR3 = 3.5 yDialR3= 1 toperacinR3IccR3 = 0.52 seg.
REL 3
85
6
72
1
3
150 MVAcc13.2 kV I
J
K
L
2
2
3 MVA
4
3
7 MVA5 MVA
4
5.2800
5*
6
2412
92.04.052.04.0
31
3331
==
=+=+=
IccR
IccRoperacionRIccRoperacionR
MultiploR
segtt
Para un toperacinR1IccR3 = 0.92sg y MltiploR1IccR3 = 2.5 Dial R1= 1
REL 1
EJEMPLO 2 PROTECCIN DIRECCIONAL
ANILLO BUGA 34.5 kV.
EJEMPLO: ANILLO BUGA 34.5 kV.
1. FALLA EN LA S/E BUGAFALLA 1En el barraje Buga con el anillo cerrado
FALLA 2Al final de la lnea Morro-Buga con el anillo abierto en A
FALLA 3Al final de la lnea Paloblanco-Buga con el anillo abierto en B
2. FALLA EN LA S / E PALOBLANCOFALLA 1En el barraje Palo Blanco con el anillo cerrado
FALLA 2Al final de la lnea Morro-Buga con el anillo abierto en A
FALLA 3Al final de la lnea Buga-Paloblanco con el anillo abierto en B
3. FALLA EN LA S / E MORRO FALLA 1En el barraje Morro con el anillo cerrado
FALLA 2Al final de la lnea Morro-Buga con el anillo abierto en A
FALLA 3Al final de la lnea Paloblanco-Buga con el anillo abierto en B
2. AJUSTE DE RELS DE FASE
Todo el anillo tiene conductor 336.4 MCM ACSR 504 Amp.
1. LNEA PALOBLANCO - BUGA
RTI 500 : 5
Iarr = 500 A
Ajuste Instantneo:
INSR1 =34 A
504.5500
5*504*11 ==RTAP
25.33500
5*2660*25.11 ==RINS
34005
500*34 ==arrI
DIAL R1 Se escoge el mnimo Dial como si fuera un rel decola, el cual no tiene que coordinar con ningn otro rel.
DIAL1 = 1 / 2
Tiempo de operacin del temporizado para una falla en MORRO con B abierto
El tiempo de operacin para la mxima Icc = 2300
y Dial 1 / 2 Tope =0.12s 6.451
*
5005
*2300 ==Mult
Para un mltiplo de 4.6y dial Igual a ,
el top es igual a 0.149 seg.
Rel 1
2. LNEA MORRO - PALOBLANCO
RTI 500 : 5
TAPR2= 5 , Iarr = 500A
Ajuste Instantneo
DIAL Se coordina con el rel de la lnea PaloBlanco Buga, para el nivel mximo de falla que ve dicho rel.
Icc = 2300A TopR1 = 0.12 s
ATAPR 504.5500
5*504*12 ==
AINSR 2975.285005
*2300*25.12 ==
Falla en PaloBlanco con el anillo abierto en B
Operacin del rel de Morro
Mltiplo de 4.6 veces y Top = 0.149 + 0.4 = 0.55, entonces corresponde un Dial R2= 2 Top = 0. 55 seg
6.451
*
5005
*2300 ==Mult
Rel 2
Para un mltiplo de 4.6 ytop igual a 0.55 seg, dial = 2
Chequeo para el tiempo de operacin del temporizado de R2 para una falla en Morro con una Iccmax= 2880A
Mltiplo de 5.8 veces y Dial 2, entonces corresponde un Top = 0.4 seg.
8.551
*
5005
*2880 ==Mltiplo
Rel 2
Para un mltiplo de 5.8 y dial Igual a 2, el top es igual a 0.4 s
3. S /E BUGA CTO A MORRO
RTI 500 : 5
TAPR3= 5 Iarr = 500 A
Ajuste Instantneo
Falla en Morro con el anillo abierto en B
DIAL Debe coordinar con el rel de la lnea Morro - PaloBlanco para el nivel mximo de falla que ve dicho rel.
Para Icc = 2880A , correponde un Top en M = 0.4 s
04.5500
5*504*13 ==RTAP
36500
5*2880*25.13 ==RINS
Operacin del rel de Buga
Mltiplo de 5.8 veces y Top = 0.4 + 0.4 = 0.8seg, entonces corresponde de un Dial R3= 4
8.551
*
5005
*2880 ==Mult
Rel 3
Para un mltiplo de 5.8 ytop igual a 0.8 s, dial = 4
Chequeo para el tiempo de operacin del temporizado para una falla cerca de Buga
Mltiplo de 8.8 veces y Dial 4, corresponde un Top = 0.4 s
8.851
*
5005
*4440 ==Mltiplo
Rel 3
Para un mltiplo de 8.8 ydial = 4, top = 0.39 seg.