Diseño del Sistema de Proteccion y Control de Subestaciones Electricas

L u c í a S a r a y B a r r a n t e s P i n e l a

DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN Y CONTROL DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

1

400 / 245 kV

6 / 10 kV

132 / 66 / 45 kV

Intemperie

20 / 10 kV


380 / 220 V

Cabinas de MT GIS

• Nive Nivell de ten tensión sión • Tipo Tipo de inst instal alac ació iónn • Co Conf nfig igur uraci ación ón de barra barrass


2



3

1. Objetivos 2. Con once cept ptoos bás básic icoos.


3. Si Siste stema ma de Pro Prote tecci cción ón y Cont Contro roll 4. Au Auto toma matitiza zació ciónn de de la su sube besta staci ción ón 5. In Inge geni nier ería ía Bás Básica ica de P&C P&C en en La Cer Cerea eall 6. Conclusiones


4

1. Objetivos 2. Con once cept ptoos bás básic icoos.




5



Diseño del sistema de protección y control de La Cereal: 

Ingeniería básica.



Presupuesto.



6

1. Objetivos 2. Con once cept ptoos bás ásic icoos




7


1. Con once ceppto toss Bá Bási sico coss 1.1. Señales de los equipos de campo 1.2. Perturbaciones


8

A. INTE TER RRUPTO TOR R Circuitos de CA Interconexión al sistema de Protección y control Alimentación auxiliar de CA del motor Alarma disparo magneto del motor Alimentación auxiliar de CA


Alarma disparo magneto de la resistencia de caldeo

Resistencia de caldeo Motor de muelles tensados Iluminación y toma de corriente


9

A. INTE TER RRUPTO TOR R Indicador de posición

Muelles

Control de mando local

Circuitos de CC Interconexión al sistema de Protección y control Indicador de posición Alimentación CC bobina de cierre Selector local / remoto Mando de apertura y cierre Alimentaci Alimentación ón CC 1ª bobina bobina disparo disparo Disparo Disparo por por 1ª bobina bobina


Alimentaci Alimentación ón CC 2ª bobina bobina disparo disparo Disparo Disparo por por 2ª bobina bobina Indicación muelles destensados destensados Alimentación CC motor Alarma bloqueo baja presión SF6 Alarma disp. discrepancia de polos Alarma baja presión SF6

Manivela de accionamiento accionamiento manual

Control del motor


Protecciones propias del transformador 10

B. SECCIONADOR

D. TRAN TRANSF SFOR ORMA MADO DORE RES S DE MEDIDA Y PROTECCIÓN

C. TR TRAN ANSF SFOR ORM MAD ADOR OR L u c í a S a r a y B a r r a n t e s P i n e l a


11


1. Con once ceppto toss Bá Bási sico coss 1.1. Señales de los equipos de campo 1.2. Perturbaciones


12



No se pueden prevenir


Limita los daños 

Eliminación selectiva

Protege a las personas Garantiza el suministro


13

1. Objetivos 2. Con once cept ptoos bás ásic icoos




14

Equipos principales + Material auxiliar Sistema de P&C

Montados y cableados en armarios Realizan funciones de P&C

Sistema de Protección


Disparo selectivo ante falta Medida

Sistema de Control

Mando Monitorización Registro


15

1. Con once cept ptoos Bá Bási sico coss L u c í a S a r a y B a r r a n t e s P i n e l a



16

3. Au Auto toma matitiza zació ciónn de de la su sube besta staci ción ón 3.1. Evolución


3.2. Protocolo IEC61850


17

A. Evolución 2010

Comunicaciones Comunicaciones con el centro de control Red de comunicaciones comunicaciones de estación Red de comunicaciones comunicaciones de campo Cableado

CENTRO DE CONTROL


„IEC61850“ SUBESTACION Sistema de protección y control Bus de estación

Instalación de maniobra Máquinas eléctricas DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN Y CONTROL DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

18

B. Evolución 2020

Comunicaciones Comunicaciones con el centro de control Red de comunicaciones comunicaciones de estación Red de comunicaciones comunicaciones de campo Cableado

CENTRO DE CONTROL


SUBESTACION

„Bus de campo“

Sistema de protección y control Bus de campo

Instalación de maniobra Máquinas eléctricas DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN Y CONTROL DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

19

3. Au Auto toma matitiza zació ciónn de de la su sube besta staci ción ón 3.1. Evolución


3.2. Protocolo IEC61850


20

Informaciones propias del equipo

1

Información de control Información de protección

2 3

Mando y Control L u c í a S a r a y B a r r a n t e s P i n e l a

Mensajes GOOSE Entradas comunicadas Salidas comunicadas

4

1 IEC61850

4

Sincronización horaria

2 3

(M) Medidas (BI) Entradas binarias (BO) Salidas binarias


21




22

1. Re Revi visi sión ón de la la ofe ofert rtaa 2. List Listaa de equi equipo poss prin princi cipa pale less 3. Disp Dispos osic ició iónn de de arm armar ario ioss 4. Diag Diagra rama mass unif unifililar ares es det detal alla lado doss


5. Veri Verififica cació ciónn de de tran transfo sform rmad adore oress 6. Arqui Arquite tectu ctura ra de comu comuni nica cacio cione ness 7. Criter Criterios ios funcion funcionale aless del sistema sistema de prot protecc ección ión 8. Criter Criterios ios funcion funcionale aless del del sistem sistemaa de de contr control ol 9. Dise Diseño ño de los los cir circu cuititos os 10.Diseño de las interconexiones 11.Lista 11. Lista de señales señales DISEÑO DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN Y CONTROL DE SUBESTACIONES ELÉCTRICAS

23

• Protección principal: diferencial 7SD522 L u c í a S a r a y B a r r a n t e s P i n e l a

• Protección secundaria: distancia 7SA522 • Diferencial de barras: unidad de campo 7SS5225 • Unidad de control de posición: 6MD663 supervisión del circuito circuito de disparo: disparo: 2x7PA30 2x7PA30 • Relé de supervisión


24



25

1 Contadores (fuera del alcance) 2 Unidad de control: 6MD663 (0.30VA)

Conexión de los núcleos del TI

3 Protección Principal: 7SD522 (0.30VA) 4

Protección Secundaria: 7SA522 (0.30VA) + Protección Dif. de barras: 7SS525 (0.20VA)

35 < K efectivo < 100

K efectivo = K nominal ⋅

PTI + P N PTI + P B

P TI (VA)

L Cond (m)

A Cond (mm2)

R Cond. (Ω)

P Cond. (VA)

P Prot. (VA)

2 3

6,00

50

6

0,30

7,44

0,30

7,74

52,40

6,00

50

6

0,30

7,44

0,30

7,74

52,40

4

6,00

75

6

0,45

11,16

0,50

11,66

40,77


PB (VA)


K efectivaCaracterísticas

núcleos 2,3 y 4

2000/5 A 5P20 30VA

26

A N I L L O N º 3

A N I L L O N º 2

A N I L L O N º 1

A N I L L O N º 4

A N I L L O N º 4

A N I L L O N º 1

A N I L L O N º 2



A N I L L O N º 3

27

A N I L L O N º 3

A N I L L O N º 2

A N I L L O N º 1

A N I L L O N º 1

A N I L L O N º 2

A N I L L O N º 3



28

U Barra 1 U Barra 2

Barra 2 Barra 1

LSB

Q1

Q2

M

M

220kV

LSB

LSB

Q51


7PA30

M

74TC

Discrepancia de polos

1 TC

86-1

Q0 M

2 TC

6MD663

86-2

7SD522

50 BI 35 BO

M

Q52

7PA30

Mando Monitorización Medida Registro

16 BI 24 BO

74TC

87L 21/21N/21FL 50N/51N/67N 79 86

1

T1

59/27 81O/U 25

2 3

7SA522

4

8 BI 16 BO

Q9

21/21N/21FL

M

ANILLO1 ANI LLO1

50N/51N/67N M

59/27 81O/U ANILLO 2

Q8

86 FO al otro extremo de la linea, hasta 60 km

7SS525 T5

1 2

87BB 3


10 BI 6 BO

86B

50BF

29

E n m a n t e n i m i e n t o

Q u e t o d o e s t é a b i e r t o

Q u e s e a e l m i s m o p u n t o e l é c t r i c o


E n s e r v i c i o D e l a l í n e a

P b T a d r e r a l s a s A c c o e p l r a r a m d i o e n t o


Q u e t o d o e s t é a b i e r t o

Q u e s e a e l m i s m o p u n t o e l é c t r i c o

D e l a l í n e a

P b T a d r r e a l s a s A c c o e p l r r a a m d i o e n t o

30

Nivel 3

N ivel 2

NCC Despacho de Carga (REE)

SCS Interfaz Hombre-Máquina (IHM) y Estación de ingeniería (Puesto de operación)

Nivel 1

Ni vel 0

BCU Armario de de control control de la posición posición y proteccion protecciones es

LCC Cubículo de control local (Celdas de AT de GIS)

Ningún otro equipo operando Comando de Cierre

Relés sanos AND Trip&Block baja presión SF6

Select-2 Local

NEG

Muelles Cargados

BCU Remoto AND


OR AND

-Q0 CERRAR

Comando de Cierre OR Comando de Cierre

-Q52 Cerrado AND

AND Select-2 Remoto

-Q51 Cerrado

Comando de Cierre

Select-0 Mantenimiento

AND BCU Local

E n m a n t e n i m i e n t o

OR -Q1 Cerrado OR -Q2 Cerrado

AND AND

-Q9 Cerrado

OR

Select-0 Remoto

E n s e r v i c i o

Comando de Cierre Select-0 Local

AND

Relé de bloque no disparado (86) AND

TCS Coil 1 OK AND

-Q1 Cerrado

TCS Coil 2 OK

OR

AND

-Q2 Cerrado

-Q9 Cerrado


31

Unidad de Control de posición: Entradas binarias: Estado de la aparamenta y selectores D/L/R

Estado de los MCB, circuitos SSAA CA/CC L u c í a S a r a y B a r r a n t e s P i n e l a

P&C: Estado de las protecciones test/no operativa Entradas comunicadas: Estado aparamenta acople Salidas binarias: Comando de apertura/cierre

P&C: Estado 86 y 79 Salidas comunicadas: Estado 79 Medidas


32




33

Conclusiones del diseño del sistema de protección y control: 

Cálculo del presupuesto = 343.367,16 €


Conclusiones personales: 

Ha sido un reto realizar todo este trabajo.



Ayuda otros compañeros.


34


LUCÍA SARAY BARRANTES PINELA Ingeniería Técnica Industrial: Electricidad


35

Diseño del Sistema de Proteccion y Control de Subestaciones Electricas

Recommend Documents