EQUIPOS DE PROTECCION RELES TIPOS DE RELES RELES A DISTANCIA RELES DIFERENCIALES RELES DE CORRIENTE MAXIMA RELES DE TENSION RELES ANALOGICOS Y DIGITALES VENTAJAS Y DESVENTAJAS
EQUIPOS DE PROTECCION RELES TIPOS DE RELES RELES A DISTANCIA RELES DIFERENCIALES RELES DE CORRIENTE MAXIMA RELES DE TENSION RELES ANALOGICOS Y DIGITALES VENTAJAS Y DESVENTAJAS
RELES FUNCIONAMIENTO RELES (PRINCIPIO (PRIN (P INCIP IPIIO ODE DEFUNCIONAMIEN FUNCIO ION A AM AMI MIIE ENTTO O) ) Son aparatos electromecánicos , de estado solido(staticos) o basados en microprocesadores (digitales /numéricos) usados en el sistema de potencia para detectar condiciones anormales y tomar las acciones correctivas.
SISTEMAS SIIS STEM A AS A DE SDPROTECCION E PROTECCIO ION PROTECCIONES DE RESPALDO La protección de respaldo es importante, porque cuando no opera la protección principal al ocurrir una falla , la protección de respaldo tiene que hacerlo. Esto se consigue cubriendo constantemente los sistemas de potencia mediante el uso de esquemas de protección y relés. Todos los relés utilizados para protección de cortocircuitos y algunas anomalías, funcionan en virtud de la corriente y/o tensión proporcionada a ellos por los TC’s y TP’s , conectados en diferentes combinaciones al sistema que va a protegerse
Falla en el Transformador
SISTEMAS SISTEM AS AS DE DEPROTECCION PROTECCION RELES PROTECCIONES PRINCIPALES
El objeto de un sistema de Relés protección principal consiste en : •
Remover del servicio(rápidamente) cualquier equipo que comienza a operar en forma anormal.
•
Sacar de servicio (rápidamente) el equipo en falla.
•
Limitar el daño a los equipos
•
Mantener la integridad y estabilidad del sistema de potencia.
RELES RELES
(PRINCIPIO DE (PRINCIPIO D EFFUNCIONAMIENTO UNCION AM AMIENTO ))
Se ppuede uede ddistinguir ist inguir r een n elelesesquema quema gengeneral er ra al de ude n un Se re elé los siguient es bloques relé los siguientes r bloques ENTRADA
SALIDA
TENSION DE MANDO
CIRCUITO DE MANDO
SISTEMA DE ACOPLAMIENTO
CIRCUITO DE CONMUTACION
- CIRCUITO DE MANDO - CIRCUITO DE ACOPLAMIENTO - CIRCUITO DE SALIDA, CARGA O MANIOBRA, CONSTITUIDO POR :
- Circuito de excitación - Dispositivo de sincronización - Elementos de protección.
TENSION DE CONMUTACION
Relé de imagen térmica Protecciones usadas en transformador La necesidad de un control siempre cuidado y sofisticado, requiere el control total de los tres bobinados del transformador. Es un equipo para el control y la protección de 3 arrollamientos de los trasformadores de media/alta tensión en aceite. Simple de usar, económica y exacta, fácil de instalar y de programar.
RELÉ DE PRESIÓN SÚBITA O VÁLVULA DE SOBREPRESIÓN (SPR)
Protecciones usadas en transformador 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
Flanche de fijación Ranura empaque Disco Empaque Empaque Tapa Resortes Indicador de operación Caja con contactos para alarma y/o disparo 10.Palanca para reset 11.Tornillos tapa 12.Tornillos 13.Buje guía indicador 14.Purga 15.Indicador para visualización lejana
RELÉ DE PRESIÓN SÚBITA O VÁLVULA DE SOBREPRESIÓN (SPR)
Protecciones usadas en transformador • • •
•
Estos son aplicables en transformadores inmersos en aceite y están colocados en la parte superior del tanque Alivian sobre presión por medio de la apertura completa de la válvula en milisegundos. Dan disparo con los contactos en paralelo con el relé diferencial, aunque también pueden ser utilizados para dar solo alarma si se prefiere. Un tipo de estos relés opera ante cambios imprevistos en el gas encima del aceite, otros operan ante cambios súbitos de presión del mismo aceite, que se originan durante fallas internas.
RELÉ DE PRESIÓN SÚBITA O VÁLVULA DE SOBREPRESIÓN (SPR)
Protecciones usadas en transformador •
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•
Este relé NO opera por presiones estáticas o cambios de presión resultantes de la operación normal del transformador, que pueden ocurrir ante cambios de carga y de temperatura. El tiempo de operación del relé SPR (Sudden Pressure Relay) varía desde 0,5 hasta 37 ciclos, dependiendo de la magnitud de la falla. Este relé se recomienda para todos los transformadores con capacidad superior a 5 MVA.
RELE PROTECCION RELDE EDE PROTECCION DDIFERENCIAL IFERENC AL IAL ( 8( 787T ) ) Es un relé que opera cuando el vector de diferencia entre dos o más cantidades eléctricas similares, excede un valor predeterminado. - Compara las corrientes de entrada y de salida del elemento protegido. -Sirve para proteger contra fallas internas en el transformador -Opera abriendo los interruptores en ambos extremos del elemento protegido.
RELE PROTECCION RELDE EDE PROTECCION DDIFERENCIAL IFERENC AL IAL ( 8( 787T ) ) Diferenciales porcentuales: RESTRICCIÓN •
Ésta es una protección que dispone de una restricción para evita disparos indeseados ante fallas externas debido a la disparidad en los transformadores de corriente.
•
La restricción permite incrementar la velocidad y seguridad de la protección con una sensibilidad razonable para corrientes de falla bajas y al mismo tiempo, se pueden obtener beneficios en caso de errores de saturación. Estos relés son aplicables particularmente a transformadores de tamaño moderado localizados a alguna distancia de la fuente de generación mayor.
•
Los relés Direccionales Estos operan cuando la corriente observada circulando en una dirección de referencia es mayor o igual al valor de ajuste. La direccionalidad se logra por medio de una señal auxiliar que generalmente es un voltaje, u otra corriente Relé direccional de falla a tierra Se utiliza para detección de fallas a tierra, sistemas de alta resistencia a tierra o sistema trifásicos compensados. También se utiliza para detección de fallas a tierra, mediante la medida de corriente de generadores directamente conectados al barraje. Los relés se pueden clasificar de acuerdo con la tecnología utilizada
Relés Instantáneos (50) El término instantáneo significa que no tienen retardo de tiempo inicial, generalmente los relés de atracción son instantáneos.
Relés Temporizados (51) Algunos relés tienen tiempo de operación ajustable y otros son instantáneos. Algunas veces se puede utilizar relés auxiliares (temporizadores) para tener retardo de tiempo en los relés instantáneos.
Relé de Sobre Carga. Monitorea la temperatura del equipo eléctrico cuya elevación de temperatura es causada por el exceso de corriente.
Relé de Voltaje (27) Protegen equipos y sistemas eléctricos contra los voltajes altos y bajos, faltas de fase e inversión de secuencia de fases del sistema eléctrico.
Relé de Frecuencia (81) Protegen y controlan equipos contra cambios en la frecuencia del voltaje.
Protecciones usadas en una línea de transmisión PROTECCION DE DISTANCIA
( 21 )
Uno de los métodos para determinar la ocurrencia de fallas en un SEP , es la variacion de la impedancia que se puede medir en un punto dado. Las líneas de transmisión se diseñan y se construyen de manera que en lo posible la impedancia equivalente por fase sea igual para cada una. De esta manera la impedacia de las líneas son directamente proporcionales a la distancia de las mismas
Protecciones Pr ro ot ecciones usadas usadas en en una unalínea líneade detransmisión t r ra ansmisión PROTECCION DE DISTANCIA ( 21 )
EL = ZL IL n Zs
ZL
G IR Relé de distancia VR
Protecciones Pr ro ot ecciones uusadas sadas een n uuna na llínea ínea dde e ttransmisión r ra ansmisión PROTECCION DE DISTANCIA
RREELLEESS RELES DISTANCIADDEE ( 21 ) DE DDIISSTTAANNCCIIAA (( 2211 de )) distancia Protecciones Un esquema de protecciones a distancia tiene zonas de protección TRES ZONAS DE PROTECCION
Relé electromecánico de distancia tipo PYTS marca GEC (Tiempo de operación mínima 20 ms por zona)
Protecciones Pr ro ot ecciones usadas usadas en enuna unalínea líneade detransmisión t r ra ansmisión PROTECCION DE SOBRECORRI ENTE ( 51 V )
Es la forma mas barata y simple de proteger una línea de transmisión PERO, necesita ser reajustado cuando las condiciones del SEP cambia.
SE CLASIFICAN EN : NO DIRECCIONAL RELES DE SOBRECORRIENTE ( 51 V )
DIRECCIONAL
DIRECCIONAL CON COMUNICACON
Protecciones Pr ro ot ecciones uusadas sadas een n uuna na llínea ínea dde e ttransmisión r ra ansmisión PROBLEM A S CON LOS RELES DE SOBRECORRI ENTE ( 51 V ) DIFICULTAD PARA DISCRIMINAR ENTRE :
Tablero de protecciones
* Corriente de carga * Corriente de falla Relé electromecánico de sobrecorriente 51V
Protecciones Pr ro ot ecciones usadas usadas en en una unalínea líneade detransmisión t r ra ansmisión PROTECCION RELE BUCHHOLZ
Es un relé
Tanque de compensaci ón de un transformador de potencia. 12 MVA 4,1 / 46 Kv
PROTECCION RELE BUCHHOLZ
Por el efecto de puntos cali entes se produce gases en el acei te Los gases ti enden a desplazarse en el acei te a l a parte superior del transformador Los gases actuan sobre los fl otadores envi ando una señal de alarma. Si el despl azamiento de l os gases es muy brusco y produce mayor presión , entonces actuan l os flotadores de di sparo
PROTECCION RELE BUCHHOLZ
VISTA DE UN RELE BUCHHOLZ
RREELLEE ANALOGICOS DDEE RELE DE PROTECCION Y DIGITALES
PPRROOTTEECCCCIIOONN AANNAALLOOGGIICCOOSS YY La principal ventaja de los relés digitales sobre DDIIGGIITTAALLEESS analógicos es lo siguiente:
los
Su circuito es hibrido, normalmente compuesto por un optoacoplador Circuito de disparo que detecta el paso por cero de la corriente de línea. Los relés digitales se utiliza en aplicaciones donde se presenta un uso continuo de contactos , en comparación con un relé analógico generaría un desgaste mecánico
RELE DE PROTECCION ANALOGICOS RELED EP ROTECCION AN AN AL ALOGICOSYYDIGITALES DIGIT AL ALES Relé digital , mult ifuncional para 14 parámetros de protección (SIPROTEC- SIEMENS)
Relé analógico de temperatura de aceite (49)
RELE DE PROTECCION ANALOGICOS RELED EP ROTECCION AN AN AL ALOGICOSYYDIGITALES DIGIT AL ALES Relé di ferencial de generador (87-G) TOSHIBA
Relé digital , para sincroni zación de generador (SIPROTEC- SIEMENS)
SISTEMAS DE PROTECCIÓN Los Sistemas de Protección se utilizan en los sistemas eléctricos de potencia para evitar la destrucción de equipos o instalaciones por causa de una falla que podría iniciarse
Los sistemas de protección deben aislar la parte donde se ha producido la falla buscando perturbar lo menos posible la red
Limitar el daño al equipo fallado, minimizar la posibilidad de un incendio, minimizar el peligro para las personas, minimizar el riesgo de daños de equipos eléctricos adyacentes.
Uno de los aspectos importante del estudio de la estabilidad transitoria, es la evaluación del comportamiento de los sistemas de protección durante el período transitorio, particularmente los relés de protección utilizados en LAS SUBESTACIONES
PROTECCIÓN POR MEDIO DE RELEVADORES La función de protección por relevadores es originar el retiro rápido del servicio de cualquier elemento de un sistema de potencia. CUANDO ESTE SUFRE UN CORTO CIRCUITO
ó
CUANDO EMPIEZA A FUNCIONAR DE FORMA ANORMAL
Características de los sistemas de protección por relés
SELECTIVIDAD: Que la unidad deba operar adecuadamente para las condiciones a las cuales fueron ajustadas y no involucrarse en ninguna otra actividad
CONFIABILIDAD: Es decir, un relé tendrá un grado de fiabilidad óptima, cuando éste actúe en el momento en que se requiere
VELOCIDAD: Se refiere al tiempo en que el relé tarda en completar el ciclo de detección-acción. Muchos dispositivos detectan instantáneamente la falla, pero tardan fracciones de segundo en enviar la señal de disparo al interruptor correspondiente.
SIMPLICIDAD: Entre menos complejo sea el esquema de protección mas claro deberá ser su operación ( mínimo equipo y mínimo alambrado)
ECONOMIA: Cuando se diseña un SP lo primero que se debe tener en cuenta es el costo de los elementos a proteger.
Relevadores de Protección
Relevadores de monitoreo, anunciadores y verificadores y reguladores
protecciones y alamas del transformador
CLASIFICACIÓN DE LOS RELEVADORES.
Relevadores de sincronia
Relevadores de recierre
DOS HERIDOS DEJA EXPLOSIÓN EN SUBESTACIÓN ELÉCTRICA DEL LUZ DEL SUR
RELEVADORES DE RECIERRE: Establecen una secuencia de cierre para un interruptor de circuito después de que ha sido disparado por un relevador de protección.
RELEVADORES DE SINCRONIA: Aseguran que existan las condiciones apropiadas para interconectar dos secciones de un sistema de potencia.
