MODELAMIENTO Y AJUSTE DE RELÉS DE SOBRECORRIENTE PRACTICA N° 2 Luis Andrés Mera Maldonado Laboratorio de Protecciones Electricas, Departamento de Energía Eléctrica, Eléctrica, Escuela Politécnica Nacional Quito, Ecuador
[email protected]
I.
TRABAJO PREPARATORIO
td: dial de tiempo, factor de aceleración o frenado de la curva
A. Realizar un resumen de los tipos de relés de sobrecorriente (50, 51, 67), sus características de operación y variables que deben ser ajustadas.
Curva: tipo de curva utilizada.
Relé 50 Protección de sobrecorriente instantáneo: Opera en forma casi instantánea para un valor de corriente excesivo, indicando una falla en el aparato o circuito protegido. Su tiempo de operación es del orden de 0.05 segundos (3 ciclos).
no tolera falla
es la protección más rápida
Cambiando el tipo de curva se puede ajustar la velocidad del disparo td y Ip también ajustan la velocidad de disparo, pero lo hacen de manera más fina. Varios tipos, ANSI, IEC, IAC, etc. Incluso hay ciertos equipos que permiten ajustar una curva punto a punto. Son curvas normalizadas Ciertos fabricantes añaden un factor, para verificar este factor debe revisarse el manual del relé utilizado.
Criterios de calibración Parametros Iins: enganche de instantánea, si el relé ve una corriente mayor a este comienza el conteo para emitir la señal de disparo tins: tiempo operativo.
Relé 51 Protección de sobrecorriente con retraso de tiempo: Este es un relevador con una característica de tiempo definida e inversa, que opera cuando la corriente en el circuito excede un valor determinado, por lo general, a mayor corriente corriente menor tiempo tiempo de la característica inversa
Tolera la falla durante determinado tiempo
El tiempo depende del tipo de curva
Para calibrar la protección 50/51 se necesita cierta información:
nivel máximo de carga : si el máximo nivel de carga es 6.25 MVA a 13.8 KV, la corriente de carga será 262 Amp. estudio de cortocircuito : dará el nivel mínimo y máximo de falla curva de daño del equipo a proteger : da una referencia para saber que tan "sensible" es la protección. En caso de no tener la curva de daño del equipo, se puede usar la curva de daño del cable. para dar un mayor respaldo a la protección de fase, se usa la curva de neutro.
existe una ecuación que describe el tiempo de operación.
[1]
La curva puede ser modificada mediante ciertos parámetros Parámetros:
Relé 67 Protección de sobrecorriente : direccional Cuando la
Ip: corriente de enganche, si la corriente vista por el relé es mayor a este valor comienza el conteo para emitir la señal de disparo
coordinación de las protecciones de sobrecorrientes se hace complicada y en ocasiones imposible en líneas de transmisión con fuente de alimentación en ambos extremos, se pueden emplear relevadores de sobrecorriente supervisadas por una unidad direccional.
La direccionalidad simplifica el problema de selectividad y seguridad. Este relevador se aplica a líneas como respaldo para proteger equipos de la subestación, es otra forma de protección de respaldo de la propia línea. El relevador direccional de sobrecorriente de tierra es alimentado de los secundarios de los Transformadores de potencial instalados en la barra. Poseen las mismas variables que un relé 51.
[2] B. Presentar y comentar las diferentes curvas de operación tiempo-sobrecorriente de acuerdo con las normas ANSI/IEEE e IEC. Curvas de actuación Curva DT (Direct Time): Curva a tiempo independiente o definido.
IEC El tiempo de operación y la sobre corriente están relacionados por una ecuación, que define la curva de operación característica del relé:
donde: t = tiempo de operación (s) k = ajuste del multiplicador de tiempos (TMS) I = corriente de falla que pasa por el relé (A) Is = corriente de ajuste o calibración de corriente (A) α β= determinan el grado de característica inversa del relé
Fig1.Curva de actuación
Is: umbral de intensidad expresado en A. T: retardo de actuación de la protección.
Tipos de curvas de actuación. A tiempo dependiente
SIT: Inversa normal (Standar Inverse Time)
VIT: Muy inversa (Very Inverse Time)
EIT: Extremadamente Inverse Time)
inversa
(Extremely Fig3. Curvas según IEC
ANSI Todas las curvas a tiempo dependiente siguen las formulas definida en la norma IEEE C37-112.
Fig2. Tipos de curvas de actuación
Donde M: I/Ip t: Tiempo de disparo D: Tiempo ajustable
I: Corriente de falta Ip: Valor de ajuste de la corriente Los tiempos de disparo para I/Ip > 20 son idénticos a los de I/Ip = 20. Valor límite de arranque aprox. 1,06 x Ip Valor límite de reposición aprox. 1,01 x Ip
mismo circuito, que es una aplicación típica de las redes de distribución aérea. Son usados siempre que sea conveniente debido a la simplicidad y economía.
[3] II. REFERENCIAS [1] Mendoza S.,” Protecciones Electricas”, 2013. [Online] Available: http://proteccioneselectricas101.blogspot.com/2013/09/proteccion5051-tambien-conocida-como.html [Accessed: 12-Noviembre-2017]. [2] USON” Protecciones”, 2015. [Online] Available: http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/4473/Capitulo3.pdf [Accessed: 12-Noviembre-2017]. [4] Figueroa J.,” Protecciones contra sobrecorrientes”, 2014. [Online] Available: http://files.informacionclasesiupsm.webnode.com.ve/200000045 bac47bcbc5/UNIDAD%20III.pdf [Accessed: 13-Noviembre-2017].
Fig4. Curvas según ANSI
Inversa Se aplican generalmente cuando el valor de la corriente de cortocircuito depende grandemente de la capacidad de generación del sistema en el momento de la falla
Muy Inversa Se caracteriza por ser lento para valores bajos de sobre corriente y rápido para valores altos de sobre corriente. En instalaciones eléctricas, en donde, para fallas pequeñas, existen variaciones de corriente y el tiempo de interrupción es pequeño, o bien, se requiere coordinar con las curvas de fusibles; esta característica resulta ser la adecuada.
Extremadamente Inversa Esta característica es recomendable en las redes de distribución de las compañías eléctricas, ya que es la mejor que se coordina con restauradores y fusibles de un
