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FORTALEZA DE KUELAP
AMAZONAS-PERÚ
29 de abril de 2011Presentado por:
HUMBERTO GALOC MASLUCÁN
CONFERENCIA 2011 DE LA POWER ENERGY SOCIETY CALLAO PES-IEEE-UNAC
Protecciones Numéricas.
Zonas de protección.
Contenido:
Sistema de Protección.
Criterios de selección de un relé.
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Secuencia de evento para una falla monofásica en una LT.
Criterios de selección de un relé.
Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (Campo Armiño-Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011
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Sistema de Protección.
Relé de protección
Interruptor de potencia
Transformadores de TC y TT
Equipo de teleprotección
RTU
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AMAZONAS-PERÚ3
RTU
GPS
Panel de alarma
Servicios auxiliares
RELE
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Zonas de Protección.
Barra
Línea
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Transformador Generador
Alimentador
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Protección de líneas de transmisión.
PROTECCIONES REDUNDANTES(2 relés multifunción)
•PL1 : 7SA522 (21, 67N, 25, 59, 79, 68, 74, LF)•PL2 : 7SA612 (21, 67N, 25, 59, 79, 68, 74, LF)
PROTECCIONES COMPLENETARIAS
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PROTECCIONES COMPLENETARIAS (1 relé de distancia y un 67/67N)
•PL1 : 7SA522 (21, 67N, 25, 59, 79, 68, 74, LF)•PL2 : 7SJ622 (67/67N, 50-51/50N-51N, 59) Zona 3
A B
Zona 1Zona 2
Zona 1Zona 2Zona 3
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Comunicación entre relés.
A B
PL1
TX
RX
RX
TX
CANAL A
PL1
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PL2 PL2
TX
RX
RX
TX
CANAL B
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Protección de Transformador.
PROTECCIONES ELÉCTRICAS:
t
t2t1
PROTECCIONES MECÁNICAS:• Flujo, Gases, Temperatura de devanado,
Temperatura de aceite, Nivel de aceite, Sobrepresión.
• Diferencial de transformador, sobrecorriente, sobretensión y otros.
51/51N50/50N
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IopI2I1
t2
Vop
t
V1 V2
t1
t2
59
sobretensión y otros.
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Protección de barras.
• Protección diferencial de barra (87B).• Protección de zona muerta.
• Protección de falla interruptor (50BF).
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Ibias/In
Idif/In87B
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Protección de alimentador.
• Sobrecorriente (50-51/50N-51N).• Sobrecorriente Direccional (67/67N).• Sobretensión homopolar (59N)
t t 59N
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IopI2I1
t2t1
3V0op
t
V1 V2
t1
t2
59N
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Protección Numéricas
Surgen a finales de la década de 1960-70.
Utilización de señales de tensión y corriente analógicas para convertir a señales discretas.
Hardware y Software:Hardware y Software:
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Hardware (microprocesadores, memorias, reloj, etc.). Software (programas de funcionamiento y aplicación ó algoritmos).
• Capacidad de procesamiento y memoria vs. Algoritmos.• Lógicas sofisticados.• Capacidad de programación.• Tiempo de operación.
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Ventajas de relés numéricos.
• Características invariables y tolerantes a cambios.• Reducida cantidad de componentes.• Resolución predecible.• Invariancia de los datos almacenados en memoria.• Costo en descenso.• Capacidad de autodiagnóstico.• Compatibilidad con sistemas de control.
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• Compatibilidad con sistemas de control.• Gran flexibilidad funcional.• Capacidad de comunicación.• Registro oscilográfico y protocolización de eventos.• Capacidad de programación. Funciones adaptivas.
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Desventajas y necesidades de los relés numéricos.
• Cambios frecuentes de hardware y software. • Adaptabilidad a condiciones ambientales y de
interferencia electromagnética.• Conocimiento de los algoritmos empleados.• Dependencia de las comunicaciones.
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Arquitectura de los relés numéricos.
Subsistema de entradas analógicas
Subsistema de entradas discretas
Entradas analógicas
Entradas discretas (contactos)
Microcomputadora
Interfaz A/D
Procesador
RAM
Subsistema de salidas discretas
(comandos)
Subsistema de operación
(alarmas)
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RAM
ROM/ PROM
EEPROM
Fuente de alimentación
Puerto serie
Puerto paralelo
Comunicaciones
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Criterios de selección de los relés.
Tiempo de operación.• Tipos.• Algoritmos.
Sensibilidad.
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• Principio de operación.• Rango a cubrir de fallas resistivas.
• Detección y desconexión solo del equipo fallado.• Detección del tipo de falla.• Detección de la fase fallada.
Selectividad.
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Criterios de selección de los relés.
Dependibilidad.• Bajas dependencia de las comunicaciones y equipos externos.
Debe detectar la falla del SEP, garantizando la seguridad en:
Seguridad.
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Debe detectar la falla del SEP, garantizando la seguridad en: • Esquema de protección.• Principio de Operación.• Tiempo de Operación.
• Desconexión solo del equipo fallado.• Detección del tipo de falla.• Detección de la fase fallada.
Selectividad.
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Criterios de selección de los relés.
Exactitud y precisión.
Principio de operación. Economía.
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Economía.
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Secuencia de evento para una falla monofásica enuna L.T.
RS
T
RS
T
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S.E. A S.E. B
T
Inicio de la falla monofásica
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RS
T
RS
T
Secuencia de evento para una falla monofásica enuna L.T.
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S.E. A S.E. B
T
Tiempo muerto del ciclo del recierre
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RS
T
RS
T
Secuencia de evento para una falla monofásica enuna L.T.
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S.E. A S.E. B
T
Recierre exitoso.
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
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Diagrama unifilar de la interconexión Mantaro – Cota ruse – Socabaya de 220 kV
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• Reactor de línea XL14 y su reactor de neutro XL14N asociado a lalínea L-2054 (Campo Armiño – Cotaruse) de 220 kV, para las líneasL-2051/L-2052 son de similares características.
Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV.
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Reactor trifásico con núcleo de hierro, 50 MVar XL1 4 S.E. Cotaruse
Reactor monofásico con núcleo de aire, 350 Ω
XL14N S.E. Cotaruse
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
Ejemplo 1:F C
125,4 Ω10,1 Ω 48,4 uf
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Corriente de cortocircuito
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
Ejemplo 1:F C
125,4 Ω10,1 Ω 48,4 uf
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Tensión entre los bornes del capacitor
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
Ejemplo 1:F C
125,4 Ω10,1 Ω 48,4 uf
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Tensión de fuente y tensión en C
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
Ejemplo 2:F C
125,4 Ω10,1 Ω 48,4 uf
968 Ω
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968 Ω
Corriente de cortocircuito
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
Ejemplo 2:F C
125,4 Ω10,1 Ω 48,4 uf
968 Ω
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968 Ω
Tensión entre los bornes del capacitor
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
Ejemplo 2:F C
125,4 Ω10,1 Ω 48,4 uf
968 Ω
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968 Ω
Tensión de fuente y tensión en C
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
C/2 C/2
A
B
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C0/2C0/2
C
Sobretensión en la fase C de la L-2051 en la S.E. C otaruse de 220 kV, registrada el 18 de marzo de 2007.
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+ Vr -
C/2 C/2
Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
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C0/2C0/2
+ Vr -
Vr: Tensión remanente, el signodepende del valor de la corrienteinstantes antes que abra elinterruptor
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Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
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Sobretensión en la fase C de la L-2051 en la S.E. C otaruse de 220 kV, registrada el 18.03.2007.
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CAMPO ARMIÑO
COTARUSE
B3
IP5
Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV, registrada el 18.03.2011.
FORTALEZA DEKUELAP
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XC1
B1
B4
XL11
IP6
IP5
IP1 L-2051IP1
ReléRED670
ReléRED670
Disparo monopolar
Disparo transferido por fase (DTF)
Recomendación del esquema a implementar en las líne asL-2051/L-2052/L-2053 y L-2054
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Lógica a implementar
Tensión ABC
Lógica interna de Sobretensión
59
A
B
C
Relé RED670
Disparo
Sobretensión en la líneas L-2051/ L-2052 (CampoArmiño- Cotaruse) de 220 kV.
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AND
Temporizador
T
20 ms Fase A abierta IP6
Fase A abierta IP5
Disparo transferido por fase (DTF)
Lógica a implementar en los relés de las líneas de la L-2051/L-2052/L-2053 y L-2054la S.E. Cotaruse
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Gracias por su atención Gracias por su atención
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Humberto Galoc MaslucánHumberto Galoc Maslucá[email protected]@coes.org.pe
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