01.DIGSI 4 - Curso Básico- Funciones de control y protección.pdf

Cur urso so Bási Básico co DIGSI-Fun unci cion one es de Pro rote tecc cció ión n y Con Contr trol ol.. Uso de los disposi di spositivos tivos SIPR SI PROT OTEC EC (A p l i c ac i ó n Re Rell és d e Sobre obrecorrie corriente nte )

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2009-02

Frank Frank Vanoy Vanoy V.

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INTRODUCCION AL DIGSI PRIMEROS PASOS

Creación

de un proyecto nuevo

 Asignación

del del nombre del

proyecto

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INTRODUCCION AL DIGSI PRIMEROS PASOS

Creación

de un proyecto nuevo

 Asignación

del del nombre del

proyecto

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INTRODUCCION AL DIGSI

Especificar

la estructura del

proyecto

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INTRODUCCION AL DIGSI

Creación

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de un nuevo equipo

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INTRODUCCION AL DIGSI Vista

del catalogo de equipos Selección del equipo deseado

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INTRODUCCION AL DIGSI Características

del equipo

(MLFB)

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INTRODUCCION AL DIGSI  

Copiar un equipo Renombrar un equipo (F2)

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INTRODUCCION AL DIGSI 

Propiedad de los Equipos

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INTRODUCCION AL DIGSI Abrir un equipo: Offline Direct USB Modem Ethernet

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INTRODUCCION AL DIGSI Modo de conexión al archivo del relé de forma offline.

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INTRODUCCION AL DIGSI DEVICE CONFIGURATION Muestra

la funciones con que cuenta un equipo Permite

habilitar o deshabilitar una

función Permite

elegir entre diferentes características Especifica

la lógica de funcionamiento de las funciones

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INTRODUCCION AL DIGSI busbar

POWER SYSTEM DATA 1

S1(out)

P1

S1(earth)

Towards line Towards busbar

P2

S2(earth)

S2(out)

line

busbar S1(out)

P2

S1(earth)

Towards busbar Towards line

P1

S2(earth)

S2(out)

line

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INTRODUCCION AL DIGSI SETTING’S GROUP Ajuste de las diferentes funciones como por ejemplo: Datos nominales del Sistema Distancia Oscilación de Potencia Stub Soft Teleproteccion Sobrecorriente >< Voltaje >< Frecuencia Las funciones disponibles dependerán del tipo de relé

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DIRECCIONALIDAD DE POTENCIA

V

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V


MATRIZ DE CONFIGURACION (MASKING I/O) Incoming Outgoing (Fuente) (Destino) Entradas

binarias Teclas de función CFC Salidas binarias Led’s Buffer operacional Buffer 3I0n Trip log Control display Default display Menú de control

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REGISTRO OSCILOGRAFICO

Parámetros generales del registro oscilo gráfico: Tiempo

de almacenamiento Guardar con disparos o con arranques Tiempo de pre falla y pos falla

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REGISTRO OSCILOGRAFICO VISUALIZACION Señal en el tiempo

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Diagrama

vectorial


REGISTRO OSCILOGRAFICO Diagrama

impedancia

Diagrama

componentes

armónicas

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS PRIMER PASO  Asignación

de entrada/salida

en la matriz. La información es separada en los tipos CFC fuente y CFC destino. CFC fuente es información que viene desde la lógica del CFC. CFC destino es la información que va hacia la lógica del CFC.

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS Si

se requiere información que no esta disponible, el usuario puede definir el tipo de información que desea insertar.

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS Por

ejemplo, si se requiere una nueva anunciación simple, se selecciona anunciación simple (SP) y se inserta en la matriz en la localización determinada. Se renombra en el campo de texto y se asigna en forma apropiada como fuente o destino la anunciación. La asignación se hace marcando una “X” en la columna respectiva. Los ajustes se deben guardar para disponer d e la nueva info rmación en el CFC

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS Los

comandos con feed-back crean 2 líneas en la matriz que no pueden separarse. La primer línea contiene asignación para el comando de salida y la segunda contiene la información de realimentación asociada con el comando. Los ajustes se deben guardar para disponer de la nueva infor mación en el CFC

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS SEGUNDO PASO Crear un nuevo CFC

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS TERCER PASO Insertar compuertas en el CFC. La compuerta se inserta en la hoja de trabajo. La compuerta se selecciona del catalogo y se inserta. Un CFC contiene 6 hojas de trabajo.  A lado y lado de cada hoja hay una columna que muestra cual es la conexión de entrada/salida. Conexión entre compuertas y entre hojas también es posible. Page 23


CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS CUARTO PASO Interconectar

compuertas Interconectar entrada/salida Interconectar entre páginas

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS QUINTO PASO Definir clases de prioridad de ejecución de la lógica del CFC. Una vez esta completo el CFC se chequea que las compuertas están en la clase apropiada y la secuencia de ejecución es correcta. Las compuertas de un grupo deben ser listadas en una secuencia correcta, para que no se genere error durante la compilación de la lógica del CFC

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS CLASES DE PRIORIDAD: FAST

PLC (se inician por cambios en las entradas digitales, expiración de tiempos. Prioridad mas alta que las funciones de protección. La cantidad de bloques permitidos es limitada, se recomienda su uso en funciones de protección y bloqueo de las mismas. SLOW PLC (se inician por cambios en las entradas digitales, expiración de tiempos etc. Prioridad mas baja que las funciones de protección, es la mas utilizada, se recomienda su uso en funciones lógicas. MEASURED VALUES PROCESSING (bloques en esta prioridad son procesados de manera cíclica, cada 600 ms aproximadamente. Se utilizan para procesos relacionados con medidas o funciones de proteccion como potencia inversa o factor de potencia) INTERLOCKING (estos bloques se activan a través de comandos y son procesados de forma cíclica in, se recomienda su uso para aplicaciones de enclavamientos) Page 26


CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS SEXTO PASO Compilar CFC Durante

la compilación los errores son automáticamente detectados e indicados. En algunos casos se compila con avisos de precaución. Luego de una compilación exitosa, puede ser transferida la lógica del CFC al Relé.

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS Tipos de bloq ues de CFC:  Aritméticos

Ejemplo:

Lógica

básica Estatus de la información De memoria De Comandos Convertidores de tipo de señal Comparación De medida De tiempo y relojes

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS USO DE BLOQUES DIGSI 4.8

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CFC LOGIC CONTROL FUNCTIONS CFC ORIGEN

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CFC DESTINO


CFC Ejemplo 1 “ Trip Condicionado” Tarea a resolver: 

Cuando el nivel de SF6 es bajo, bloquee el disparo y alarmar unicamente.



Cond. Trip Binary Output es BO-1 , LED-1 SF6-Gas Alarm es BI-24, LED-7

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CFC Ejemplo 1 “ Trip Condicionado” Solucion: Señales en la Matriz: 1. Info “General Trip” Funcion 511: asigne a BO-1 y LED-1 2. Asigne CFC como Destino 3. Asigne “>SF6-Loss” en el Grupo Process Data a BI-24 (H) y CFC como Destino 4. Importe la nueva Informacion “Cond-Trip”(Single Point On/Off) dentro del Grupo P.System Data 2 , asigne CFC como Source y BO-1 (U) y LED-1 (L) como Destino 5. Guarde la Matriz

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CFC Ejemplo 1 “ Trip Condicionado” CFC-Logic 6. Insert New Chart “Conditioned Trip” in Settings CFC 7. Open Chart and import from library one NEGATOR and 8. one AND Module 9. Interconnect Modules with each others and Matrix 10. Place Modules into Fast PLC Task Level and compile chart

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CFC Ejemplo 1 “ Trip Condicionado”

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CFC Ejemplo 1 “ Trip Condicionado”

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1. Ejemplo con FAST PLC

Equipo: relé Siprotec 7SJ64 Activar las funciones direccionales instantáneas y temporizadas por O/C de fases y tierra.

2. Ejemplo con SLOW PLC

Equipo: relé Siprotec 7SJ64 Problema:

El modo de control local debe ser visualizado por un led en el relé

Problema:

Las funciones direccionales mencionadas deben ser bloqueadas por una falla en el circuito de entrada de tensiones.

3 Ejemplo c on MEASURED VALUE

4. Ejemplo c on INTERLOCKING

Equipo: relé Siprotec 7SJ64

Equipo: relé Siprotec 7SJ64

Problema:

Problema:

Un sensor de entrada suministra el valor medido de presión solo en rango lineal. Mensajes de salida deben darse si el rango es negativo o si el valor cae por debajo de un valor que puede ser ajustado.

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La condición de interbloqueo para maniobra abrir y cerrar una cuchilla de tierra se debe chequear y habilitar generar indicaciones.


Control de dispositiv os de maniobras (interruptor es y seccio nadores) Enclavamientos, Control lo cal/remoto Control Display

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL FUNCIONES DE PROTECCION A.Pr ot ecc i ón de s ob r eco r ri ent e no direcc di reccio ional nal (50,51 (50,51,50 ,50N, N,51N 51N). ). B.Protección B.Protección de sobr ecorriente dir eccional eccio nal (67, (67,67 67N) N) C.Protección de falla interruptor (50BF) D.Protecci D.Protecci ón Secuenc Secuenc ia Negativa (46) (46) E.Protecci E.Protecci ón Sobrecarg a Térmi Térmica ca (49) (49) F.Otras F.Otras fun cio nes de prot ecció n: 81O/U 81O/U,, 59, 27 G.Re G.Recierre cierre automático 79. 79. H.Sincronis H.Sincronis mo 25

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL Familia de relés Siprot iprote ec 4

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL A. Fun ci ón d e sobr so br eco r ri ent e 50/51 50N/51N 50N/51N La función de de sobrecorriente sobrecorriente de los relés Siemens cuenta con 3 tipos de características:   

Características IEC Características ANSI Características Características Definidas por el usuario

La característica característica a ser utilizada debe configurarse en en “device configuration” configuration”

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL

Características IEC o ANSI

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Características definidas por el usuario


RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL B. Protección 67/67N 





La protección tiene aplicación en sistemas donde la coordinación de protecciones depende del conocimiento de la magnitud de la corriente de falla y de la dirección del flujo de energía a la localización de la falla. Aplica para secciones de línea alimentadas desde 2 fuentes o para líneas operando en anillo, líneas o transformadores en paralelo alimentados desde una sola fuente únicamente la protección direccional permite selectividad en la detección de fallas. Para líneas paralelas permite una selectividad en la detección de las fallas.

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL La protección para fallas a tierra compara el ángulo entre la corriente de falla (Para este caso Ia= In=3Io) y la tensión de secuencia cero calculada 3Vo. En el plano de impedancia la zona de operación, para el ajuste Forward Inductivo, debe estar +/- 84 grados con respecto al vector de tensión de referencia rotado 45 grados. Transladando los ángulos obtenidos al plano R-X la zona de operación o de impedancia vista por el relé es la mostrada: OPERACIÓN FORWARD INDUCTIVO FALLA 1Ø X Vc

3Vo

R

85° Va

Ia=3Io ZONA DE OPERACION

83°

Vref Vb

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL La protección para fallas entre fases compara el ángulo entre la corriente de falla (Ia) y la tensión de las fases sanas (Vbc). En el plano de impedancia la zona de operación debe estar +/- 86 grados con respecto al vector de tensión de referencia, rotado 45 grados. Transladando los ángulos obtenidos al plano R-X la zona de operación o de impedancia vista por el relé es la mostrada: OPERACIÓN FORWARD INDUCTIVO FALLA 1Ø X

Vc

37.7°

120° 3Vo

120°

4 0 . 1 °

Va

R

82.7°

Ia=3Io

Vbc

85.1° V ref

Vb

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Vbc

ZONA DE OPER AC ION


RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL Determinación del voltaje de polarización

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL C.

Protección falla interruptor 50BF. La protección contra falla interruptor supervisa el comportamiento del circuito de disparo de un interruptor, después de que una orden de disparo ha sido generada por cualquier protección que intervenga sobre el interruptor en vigilancia.

Si la corriente y la posición del interruptor no han cumplido con las condiciones para determinar que el interruptor abrió satisfactoriamente después del tiempo seleccionado, la señal de disparo del 50BF (falla interruptor) es utilizada, como se muestra en el siguiente principio de operación.

La protección tiene dos métodos para determinar la correcta operación del interruptor, uno es por la corriente que fluye a través del interruptor y la otra es la posición de los contactos auxiliares del mismo. Copyright © Siemens AG 2013. All righ ts reserved. Page 46

IC SG SE

RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL C.

Protección falla interruptor 50BF.

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL D. 





Protecci ón Secuenci a Negativa 46. La aplicación de esta protección para motores tiene una especial aplicación para cargas desbalanceadas las cuales crean campos eléctricos en contra rotación que actúan en el rotor, en los motores trifásicos de inducción. Corrientes de Eddy son inducidas a la superficie del rotor causando sobrecalentamiento en el rotor. Esto aplica especialmente a motores conectados a contactores en vacio con fusibles en serie. Además, esta función de protección puede ser utilizada para detectar interrupciones, defectos, y problemas con la polaridad de transformadores de corriente.

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL D.

Protecci ón Secuenci a Negativa 46.

Puede ser ajustada por: Tiempo Definido 46-1, 46-2

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Tiempo Inverso 46-TOC


RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL E.

Protección Sobrecarga Térmica (49)



Esta protección es diseñada para prevenir sobrecargas que afectan el equipo a protegido. El modelo de protección cum ple un perfil para el elemento a proteger con capacidad de memoria. Apli caciones



En particular para proteger generadores, motores y transformadores.

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL E.

Protecci ón Sobrecarga Térmica (49) Modelo Térmico

Relación de sobre temperatura con la máx. Temp. por fase

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Valor rms instantán ea del equipo

Constante de temperatura del objeto a proteger Factor que indica el max. Permisible de corriente de fase referida a la corriente nominal del objeto protegido

Relación de la temp. Ambiente o del refrigerante a la temperatura nominal. Si esto no puede ser medido se asume un valor cero.

Corriente nominal


RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL E. Protección Sobrecarga Térmic a (49) Tiempo de disparo

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL

F.

59, 27 y 81O/U



La protección 27 y 59 evitan problemas de aislamiento o problemas de estabilidad en el sistema. Se presentan sobre voltajes por la caída en la carga, líneas de transmisión muy largas. Se presentan sub voltajes cuando ocurren inestabilidades del sistema. 27 se ajusta con supervisión de corriente

  

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL F. 81 O/U   



Esta protección vigila el sistema ante posibles fluctuaciones de la frecuencia con valores superiores o inferiores a la nominal, Realiza acciones como deslastre de carga para evitar oscilaciones de potencia La baja frecuencia se produce con el incremento en la demanda de la potencia real, o cuando ocurre un mal funcionamiento en el control automático de generación La alta frecuencia es producida cuando gran cantidad de generación de energía sale del sistema súbitamente.

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL G. Recierre Automático 79 En la mayoría de los casos luego de que ocurre un disparo en una protección la falla es despejada, dando la posibilidad de recerrar el interruptor y continuar con el servicio normalmente. A continuación se muestra el ciclo de recierre, cabe anotar que la protección permite varios ciclos, en este caso sólo se muestran dos:

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL G. Recierre Automático 79 Para que se inicie el ciclo de recierre, el interruptor debe estar listo para un ciclo TRIP-CLOSE-TRIP, es decir que debe estar llegando al relé una señal de interruptor listo (SF6, resorte cargado, etc.) y además el interruptor debe estar cerrado.

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL H. Sincronismo 25 La función de sincronismo tiene en cuenta la frecuencia, la amplitud y el ángulo de la onda para permitir el cierre del interruptor. Tiene dos divisiones sincronismo por cierre manual y auto-recierre, en ambas se necesita ingresar un delta de frecuencia, amplitud y ángulo el cual autorice una señal de sincronismo exitoso. La protección permite realizar sincronismo en varios casos: línea viva-barra viva, línea muerta-barra viva, línea viva- barra muerta, línea muerta-barra muerta, cumpliendo con los ajustes ingresados, es decir, qué valor se considera como línea viva (energizada) o muerta (desenergizada) y qué como barra viva (energizada) o muerta (desenergizada).

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL H. Sincronismo 25

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RELE 7SJ64 PROTECCION MULTIFUNCIONAL CON FUNCION DE CONTROL H. Sincronismo 25

Es clave informarle al relé que modo de sincronización se utilizará, por control del interruptor, seccionador de línea, seccionador de tierra o posición del interruptor.

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