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Solucionario del Cap 10 TomasiFull description
Descripción: Solucionario del Cap 10 Tomasi
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ESQUEMAS
Salvar Fusible vs Quemar fusible
Esquema Salvar Fusible (Fuse Saving) Coordinación Relé-Fusible Salvar fusible es un esquema de protección donde un interruptor o reconectador es empleado para operar antes que un fusible de ramal. El esquema de salvar fusible es utilizado usualmente con una curva de tiempo definido con recierre. Un retardo de 100 ms a 150 ms es común. El disparo del instantáneo es deshabilitado después de la primera falla, después de que el interruptor recierra. Si la falla aún persiste, el fusible se quemará y aislará el sector fallado. Debido a que la mayoría de las fallas son temporales (80%), el salvar fusibles previene muchas operaciones innecesarias de fusibles evitando interrupciones de energía y desplazamiento de recursos operativos.
La curva (I>>1) es activada con la función de recierre y de esta forma se evita que el fusible se dañe (Fuse Saving). Debe asegurarse que el tiempo de operación del relé en su curva instantánea (I>>1), más el tiempo de apertura del interruptor (típicamente entre 50-60 ms), sea más rápido que la curva de fusión del fusible (MMT) afectada por un factor del 75% (Factor k: Impacto de la TA, sobrecargas y deterioro por sobrecorrientes).
Secuencia de Eventos Salvar Fusible
Falla temporal 1. El interruptor opera con la curva de disparo instantáneo de tiempo definido (antes de que el fusible se funda) . 2. El interruptor recierra. 3. La falla desaparece, así que no es necesario otra operación. Falla Permanente 1. El interruptor opera con la curva de disparo instantáneo de tiempo definido (antes de que el fusible se funda) . 2. El interruptor recierra. 3. La falla aún permanece. 4. La curva instantánea es deshabilitada , luego el fusible se funde y opera. 5. Una cuadrilla debe ser enviada para localizar la falla y reemplazar el fusible.
Salvar Fusibl e (Fuse Save) : Falla Transitoria
El Fusible es salvado Todo los clientes se afectan. Ocurre una interrupción momentánea
Fusible no quema
R
Interruptor Abr e Interruptor Cierra
Fuse Save Características
•
Salvar Fusible Reduce
el tiempo de interrupción a los clientes.
Reduce
SAIDI.
Incrementa MAIFI. Podria no
trabajar en sectores con alto nivel de cortocircuito.
Trabaja bien
en la mayoría de los circuitos.
No es apropiado para
ciertos clientes industriales y comerciales que no pueden tolerar
recierres inmediatos. Trabaja bien para
clientes residenciales, pequeños comercios y zonas ruarles.
Secuencia de Eventos Quemar Fusible (Fuse Blow)
Falla Temporal 1. El fusible Opera. 2. Una cuadrilla debe ser enviada para reemplazar el fusible..
Falla Permanente 1. El fusible Opera. 2. Una cuadrilla debe ser enviada para localizar la falla y reemplazar el fusible.
Quemar Fusible (Fuse Blow ) Falla transitoria o permanente
El fusib le está quemado Los clientes aguas abajo experimentan una int errupción permanente
R
Fusible se funde
Fuse Blow
Quemar Fusible –
Empleado principalmente para minimizar interrupciones. momentáneas (reduce MAIFI).
–
Incrementa la duración de Interrupciones (SAIDI).
–
Muy práctico en áreas con altos niveles de cortocircuito.
–
Muy apropiado para circuitos con clientes industrials, comerciales y hospitales con cargas muy sensibles .
Fuse Save & Fuse Blow
•
Muchas empresas usan ambos esquemas por una variedad de razones:
–
Fuse Blow para areas con alto Icc y Fuse Save donde sea factible.
–
Fuse Save sobre circuitos aéreos y Fuse Blow sobre ramales subterráneos.
–
Fuse Save en circuitos rurales y Fuse Blow en zonas urbanas
–
Fuse Save en días tormentosos y Fuse Blow en días cálidos.
–
Fuse Save en algunos circuitos y Fuse Blow en otros dependiendo de la necesidad de los clientes.
Encuesta de 95 Empresas Distribuidoras
•
El 80% (78 de 95) emplean el esquema “Fuse Save” en alguna porción de su sistema
g 90 n i t r 80 o p 70 e R 60 s e 50 i t i l i t 40 U f 30 o r 20 e b m10 u N 0
78
54
24 17
Fuse Blow
Fuse Save
Both
Fusing Philosophy
Total Save
Esquema High/Low •
Una técnica empleada por muchas empresas de energía es usar Salvar Fusible en áreas de mas bajo Icc y quemar Fusible en áreas con alto Icc.
Instantaneous and TD High Current
Low Current R
No Instantaneous Trip
2000 amperes
Efecto Fuse Save SAIDI 1% - 42% Fuse Save Fuse Blow
SAIDI Fuse Blow vs Fuse Save
12 10 ) r I y t D I s A u S C / r h (
8 6 4 2 0
2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F Feeder
Fu se Blo w
Fu se Sa ve
Efecto Fuse Save SAIFI 2% - 47%
Fuse Save Fuse Blow
SAIFI Fuse Blow vs Fuse Save 2.5
) r y - 2 t s u c I / 1.5 F n I o A i t S p 1 u r r e t n0.5 i ( 0
2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 R R R R R R R R R R R R R R R R R R R D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F D F Feeder
Desventajas Esquema Fuse Blow : Fallas de larga duración y daños
Las fallas sobre el troncal pueden durar mucho más tiempo. Con SF, las fallas sobre el troncal se aclaran en 100 ms en el primer recierre con el elemento instantáneo. Con QF esta misma falla puede durar desde 0.5 a 1 segundo. Posibilidad de ocurrir mas daño en el punto de falla durante el extra tiempo. Algunos de los problemas que han sido identificados son: •
•
•
•
Conductores caídos : El arco durante la corriente de falla el calentamiento funde el conductor lo bastante para romperlo y este caer al suelo. Daño en equipos de línea: La mayoría de los problemas comunes ha sido con los conectores. Si la conexión no es buena, el arco de la alta corriente de falla a través del contacto funde la conexión. Transformadores de potencia : Trabajo extra a los transformadores. Fallas envolventes: las fallas línea a tierra son mas probables a convertirse en fallas bi o trifásicas.
Desventajas Esquema Fuse Blow : Sags de voltaje de larga duración Los sags de voltaje son más largos especialmente durante fallas sobre el troncal principal, el cual tiende a ser aclarado por la curva de sobrecorriente temporizada de fase o tierra. . Par el mismo circuito con el esquema de salvar fusible, todas las fallas podrían ser aclaradas en 100 ms. Para una falla en la subestación, la duración es un cuarto del tiempo para una falla a 1.6 km la duración es una tercera parte . La situación es peor para fallas fasefase y trifásicas debido a que ellas deben ser aclaradas con los relés de fase los cuales son generalmente más
Salvar Fusible : Implementación Óptima Fusibles lentos: Usar fusibles lentos y grandes (140 ó 200 T) cerca a la subestación para asegurar adecuada coordinación. Interruptores o reconectadores más rápidos: si se emplean interruptores de 3 ciclos en lugar de 5 ciclos, la coordinación de salvar fusible es mas probable. Algunos reconectadores son aun mas rápidos que 3 ciclos. Limitar la corriente de falla:
Barras en subestación divididas : Una barra abierta reducirá la corriente de falla sobre cada alimentador y hará más fácil el salvar fusible. Esto es el modo de operación normal para la mayoría de las empresas.
Instale un reactor en el neutro : Un reactor reduce la corriente de falla para las fallas monofásicas(toda las fallas en ramales monofásicos).
Instale reactores de línea : esto reduce las ctes de falla para todos los tipos de falla. Esto ha sido una practica común. Una ventaja adicional, los reactores reducen el impacto de los sags de voltaje de las fallas hacia los alimentadores adyacentes.
Especifique
transformadores de mas alta impedancia.
Salvar Fusible : Implementación Óptima Otras estrategias adicionales:
Mas reconectadores aguas abajo . Dispositivos extras aguas abajo reducirá el número de interupciones momentáneas para los clientes cerca a la subestación. Es importante coordinar los reconectadores con el dispositivo aguas arriba (incluyendo secuencia de coordinación). Instale reconectadores monofásicos Realice recierre inmediato Cambio a esquema de quemar fusible sobre circuitos con baja confiabilidad. : para un circuito con muchas interrupciones momentáneas, deshabilitar el instantáneo para un periodo de tiempo identificara los sectores con problemas del circuito durante este tiempo. La quema de fusibles provee una conveniente manera de localizar las fallas. Una vez la sección es mejorada se cambia nuevamente al esquema de salvar fusible.
Quemar Fusible: Implementación Óptima Fusibles Rápidos (ó Fusibles limitadores ): Si los fusibles son más pequeños o más rápidos, las fallas se despejan mas rápido, luego la duración del sag de voltaje son mas cortas. Los fusibles limitadores también limitan la magnitud y duración del sag. Cable cubierto y conductores de menor calibre: Analice los conductores caídos sobre circuitos con cable cubierto y conductores de calibre reducido que son protegidos por el interruptor o reconectador. Si estos casos existen, emplee un esquema de quemar fusible modificado con un elemento instantáneo retardado. Instale Reconectadores monofásicos sobre ramales largos. Una buena manera de mantener algo de confiabilidad del esquema de salvar fusible es usar reconectadores monofásicos en lugar de fusibles sobre los ramales largos. Así las fallas temporales sobre los ramales no causan interrupciones permanentes a los clientes. Mas fusibles: Adicione mas fusibles en serie hasta tres niveles para seccionar el circuito. Seguimiento a las operaciones de ramales: Las fallas temporales sobre los fusibles en ramales causan interrupciones sostenidas. Para miminizar el impacto sobre los clientes identifique los ramales con mala confiabilidad, falta de inspección, falta de poda o falta de cubrimiento contra animales.
