Calibracion Relé 50-51 Yugcha-Ronquillo

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERIA INGENIERIA Y  APLICAD  APL ICADAS AS CARRERA: INGENIERIA INGENIERIA ELÉCTRICA

PROTECCIONES ELÉCTRICAS INTEGRANTES: YUGCHA YUGCHA J OHN RONQUILLO ALEX

TEMA: CALIBRACIÓN RELEVADOR 50/51 CICLO ACADÉMICO ABRIL 2018  – AGOSTO 2018

LATACUNGA  – ECUADOR

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI Mediante la siguiente expresión escoja y grafique un tipo de curva de tiempo inverso para diferentes dials, 1, 2, 3, …, 12 y variaciones de tap  de 1 a 30, el eje del tiempo y corriente trabajar en escala log-log.

STANDARD INVERSE IEC

α=

0,02

β=

0,14

L=

0

TAPS

DIAL: 1

DIAL: 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

t= #DIV/0! t= 10,03 t= 6,30 t= 4,98 t= 4,28 t= 3,84 t= 3,53 t= 3,30 t= 3,12 t= 2,97 t= 2,85 t= 2,75 t= 2,66 t= 2,58

t= #DIV/0! t= 20,06 t= 12,60 t= 9,96 t= 8,56 t= 7,67 t= 7,06 t= 6,59 t= 6,23 t= 5,94 t= 5,70 t= 5,50 t= 5,32 t= 5,17

DIAL: 3

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

#DIV/0! 30,09 18,91 14,94 12,84 11,51 10,58 9,89 9,35 8,91 8,55 8,24 7,98 7,75

DIAL: 4

t= #DIV/0! t= 40,12 t= 25,21 t= 19,92 t= 17,12 t= 15,35 t= 14,11 t= 13,19 t= 12,47 t= 11,88 t= 11,40 t= 10,99 t= 10,64 t= 10,33

DIAL: 5

DIAL: 6

t= #DIV/0! t= 50,15 t= 31,51 t= 24,90 t= 21,40 t= 19,19 t= 17,64 t= 16,48 t= 15,58 t= 14,85 t= 14,25 t= 13,74 t= 13,30 t= 12,92

t= #DIV/0! t= 60,17 t= 37,81 t= 29,88 t= 25,68 t= 23,02 t= 21,17 t= 19,78 t= 18,70 t= 17,82 t= 17,10 t= 16,49 t= 15,96 t= 15,50

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

2,52 2,46 2,40 2,35 2,31 2,27 2,23 2,20 2,16 2,13 2,11 2,08 2,05 2,03 2,01 1,99

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

5,03 4,91 4,80 4,71 4,62 4,53 4,46 4,39 4,33 4,27 4,21 4,16 4,11 4,06 4,02 3,98

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

7,55 7,37 7,20 7,06 6,92 6,80 6,69 6,59 6,49 6,40 6,32 6,24 6,16 6,09 6,03 5,97

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

10,06 9,82 9,61 9,41 9,23 9,07 8,92 8,78 8,65 8,53 8,42 8,32 8,22 8,13 8,04 7,96

TAPS

DIAL: 7

DIAL: 8

DIAL: 9

DIAL: 10

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

t= #DIV/0! t= 70,20 t= 44,11 t= 34,86 t= 29,96 t= 26,86 t= 24,69 t= 23,08 t= 21,81 t= 20,79 t= 19,95 t= 19,23 t= 18,62 t= 18,08 t= 17,61 t= 17,19 t= 16,81 t= 16,47 t= 16,16 t= 15,87 t= 15,61 t= 15,37 t= 15,14

t= ###### t= 80,23 t= 50,42 t= 39,84 t= 34,24 t= 30,70 t= 28,22 t= 26,37 t= 24,93 t= 23,76 t= 22,80 t= 21,98 t= 21,28 t= 20,66 t= 20,12 t= 19,64 t= 19,21 t= 18,82 t= 18,46 t= 18,14 t= 17,84 t= 17,56 t= 17,31

t= #DIV/0! t= 90,26 t= 56,72 t= 44,82 t= 38,52 t= 34,53 t= 31,75 t= 29,67 t= 28,05 t= 26,74 t= 25,65 t= 24,73 t= 23,94 t= 23,25 t= 22,64 t= 22,10 t= 21,61 t= 21,17 t= 20,77 t= 20,41 t= 20,07 t= 19,76 t= 19,47

t= #DIV/0! t= 100,29 t= 63,02 t= 49,80 t= 42,80 t= 38,37 t= 35,28 t= 32,97 t= 31,16 t= 29,71 t= 28,50 t= 27,48 t= 26,60 t= 25,83 t= 25,16 t= 24,55 t= 24,01 t= 23,53 t= 23,08 t= 22,67 t= 22,30 t= 21,95 t= 21,63

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

12,58 12,28 12,01 11,76 11,54 11,34 11,15 10,98 10,82 10,67 10,53 10,40 10,27 10,16 10,05 9,94

DIAL: 11

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

#DIV/0! 110,32 69,32 54,78 47,08 42,21 38,81 36,26 34,28 32,68 31,35 30,22 29,26 28,41 27,67 27,01 26,41 25,88 25,39 24,94 24,53 24,15 23,80

t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t= t=

15,09 14,73 14,41 14,12 13,85 13,60 13,38 13,17 12,98 12,80 12,63 12,48 12,33 12,19 12,06 11,93

DIAL: 12

t= #DIV/0! t= 120,35 t= 75,62 t= 59,76 t= 51,36 t= 46,05 t= 42,33 t= 39,56 t= 37,40 t= 35,65 t= 34,20 t= 32,97 t= 31,92 t= 31,00 t= 30,19 t= 29,46 t= 28,82 t= 28,23 t= 27,70 t= 27,21 t= 26,76 t= 26,34 t= 25,96

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI 24 25 26 27 28 29 30

t= t= t= t= t= t= t=

14,93 14,74 14,55 14,38 14,22 14,07 13,92

t= t= t= t= t= t= t=

17,07 16,84 16,63 16,44 16,25 16,08 15,91

t= t= t= t= t= t= t=

19,20 18,95 18,71 18,49 18,28 18,09 17,90

t= t= t= t= t= t= t=

21,33 21,05 20,79 20,55 20,31 20,10 19,89

t= t= t= t= t= t= t=

23,47 23,16 22,87 22,60 22,35 22,11 21,88

t= t= t= t= t= t= t=

25,60 25,27 24,95 24,66 24,38 24,12 23,87

DIAL1

100

DIAL 2 DIAL 3 DIAL 4

    )    S     (

DIAL 5

   O    P    M    E    I 10    T

DIAL 6 DIAL 7 DIAL 8 DIAL 9 DIAL 10 DIAL 11

1 1

10 TAP (A)

DIAL 12

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI Utilizando las curvas obtenidas realizar lo solicitado para el siguiente sistema.

Tener en cuenta las sig uientes consid eraciones: 1. El margen de discriminación en 0.5. 2. Todos los relevadores son tiempo inverso. 3. Datos de los relevadores de tiempo inverso. a. TAP: 1 a 12 A en pasos de 1 A. b. DIAL: el obtenido de la ecuación anterior. c. Instantáneo: 6A a 144A en pasos de 1A. 4. El relevador 3 no tiene instantáneo

Determinar a) Corrientes nominales y los niveles de cortocircuito trifásico. b) Los TC´s a utilizarse considerando clase C-100 y valor de burden de 1 ohm.

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI c) Valore del TAP, DIAL y ajustes instantáneos. d) Porcentaje de protección de la línea BC por parte de la unidad instantánea del relevador 50 asociado con el interruptor 2. e) Dibujar las características de los relevadores en el sistema.

Corrientes nominales y los niveles de cortocirc uito trifásico.

Todo en una sola base Base 115 kV.

Fuente

 115∗10   =  = 25∗10 = 13.92 Ω Transformador

    115∗10   =  = 25∗10 = 529 Ω   = 0.048 ∗ 529 = 25.39 Ω Corrientes nomi nales Relé 1

  3∗10  = √ 3 ∗  = √ 3 ∗13.2∗10 =131.21 

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI Relé 2

  9∗10  = √ 3 ∗  = √ 3 ∗13.2∗10 =393.64  Relé 3

  25∗10  = √ 3 ∗  = √ 3 ∗13.2∗10 = 1093.46  Relé 4

Falla trifásica

  25∗10  = √ 3 ∗  = √ 3 ∗115∗10 =125.51 

115  √ 3 = 532.61      115  =  = 124.66 Ω  =    115 ) = 4640.2       =  ∗  = 532.61(13.2 115  √ 3 = 1689.01       115  =  = 39.91 Ω 115 ) = 14714.89       = 1689.01 (13.2 115  √ 3 = 1689.01       115  =  = 13.92 Ω

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI Los TC´s a utilizarse con siderando clase C-100 y valor de bu rden de 1 ohm. Parámetros para determinar el valor de los TC´s 1. Inominal 2. Máxima corriente de falla determina “Se escoge la mayor de los dos parámetros”

Características TC C-100 Burden 1Ω

 =  ∗ 5 ∗ 1 ≤ 100   ∗ 5 ≤ 100  5   =  ∗ 100 Relé

Snom

Inom (A)

Isc (A)

X

TC

(MVA)

1

3

131.21

4640.2

232.01

300/5

2

9

393.64

14714.9

735.74

800/5

3

25

1093.46

14714.9

735.74

1100/5

4

25

125.51

4769.7

238.48

300/5

Valore del TAP, DIAL y ajus tes instantáneos. Con K=1.5

 =  ∗ 

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI TAP´s Relé 1

= 1.5131.21 300⁄5 =3.28 ≈4 Relé 2

= 1.5393.64 800⁄5 =3.69 ≈4 Relé 3

= 1.51093.46 1100⁄5 =7.45 ≈8 Relé 4

= 1.5125.51 300⁄5 =3.13 ≈4 Relé

TAP

DIAL

Ipickup

1

4

1

39

2

4

1

37

3

8

1

-

4

4

2

36

∗ +  = / −1 STANDARD INVERSE IEC

α=

0,02

β=

0,14

L=

0

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI DIAL Relé 1

1 =0.5∗4640.2∗ 1 =38.67 ≈39 é 1 =  =0.5∗ ∗  300⁄5  = 1 Relé 2

5 = 77.34       =4640.2∗ 300 “Opera el 50 del relé 1.”

# = 39 4 =9.75 →  = 3  1∗0.14 +0 = 3   = 9.75 . − 1  =  +  = 3 + 0.5 = 3.5  39 ∗ 300 5 = 2340  5 2340∗ # = 4 800 =3.66 →  = 1  − 1 −/ = →  2  . − 1 3.5−03.66 = = 0.66 →  2 0.14

1 =1.25∗4640.2∗ 1 =36.25 ≈37 é 2 =  =1.25∗ ∗  800⁄5 37 ∗ 800 5 = 5920 

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI Relé 3

5 5920∗ # = 4 800 =9.25 →  = 3.08  1∗0.14 + 0 = 3.08   = 9.25 . − 1  =  +=3.08+0.5=3.58  5 5920∗ # = 8 1100 =3.36 →  = 1  − 1 −/ = →  3  . − 1 3.58−03.36 = = 0.62 →  3 0.14 Relé 4

5 14714.9∗ 1100 =8.36 →  = 3.23  # = 8 1∗0.14 + 0 = 3.23   = 8.36 . − 1  =  +=3.23+0.5=3.73 13.2 ∗ 5 14714.9∗ 115 300 =7.037 →  = 2 # = 4  − 1 −/ = →  4  . − 1 3.73−07.037 = = 1.6 →  4 0.14

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI

1 =1.25∗14714.9∗ 13.2 ∗ 1 =35.18 ≈36 é 4 =  =1.25∗ ∗  115 300⁄5 Porcentaje de protección de la línea BC por parte de la unidad instantánea del relevador 50 asociado c on el in terruptor 2

  = 1 −  + 1   =   =  ℎ Relé 2 - 50

 = 13.92+25.39 85.35 =0.46 800 37 ∗  = 4640.25 =1.28 + 1 =0.68 ≈68%   = 0.46∗ 1−1.28 1.28 Dibujar las característi cas de los relevadores en el sist ema. Referencia al secundario

 =∗  =∗

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI Relé

TAP

I51 (13.2 kV)

Ipick up

I50 (13.2 kV)

1

4

4(

39

39(

2

4

640

37

5920

3

8

1760

-

-

4

4

4(

36

36(

)=240  )(  )=2040.9  .

)=2340  )(  )=18818  .

Relé 4

13.2 ∗ 5 18818∗ 115 300 =9 →  = 2 →  = 6.23  # = 4 2∗0.14 + 0 = 6.23   = 9 . − 1 Gráfica