RELEVADOR 51

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE COTOPAXI UNIDAD ACADÉMICA DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA Y APLICADAS CARRERA DE ELÉCTRICA

ASIGNATURA:

Protecciones Eléctricas

CICLO:

Séptimo “B”

FECHA:

14 de Diciembre del 2017

TEMA: Investigar referente al tipo de curvas estandarizadas que tiene el relevador 51 e indique sus respectivas ecuaciones.

NOMBRE: 

William Yugcha

Latacunga  –  Ecuador  Ecuador 2017

OBJETIVO GENERAL: Investigar el tipo de curva estandarizada para el relevador 51 y así conocer sus respectivas ecuaciones consultando en fuentes bibliográficos para conocer sus características y funcionamiento de acuerdo al tiempo que tarda en proteger la red de un SEP.

OBJETIVO ESPESIFICOS: 

Analizar la curva estandarizada del relé 51.



Determinar las ecuaciones analíticas que se aplican dentro de la curva estandarizada del relé 51.

MARCO TEÓRICO CURVA ESTANDARIZADAS DEL RELE 51 Y ECUACIONES Tanto los relés de tiempo instantáneo como los de tiempo inverso pueden detectar condiciones de sobre corriente en sus zonas de protección como también en las zonas adyacentes. Sin embargo en la práctica esta selectividad se logra mediante una adecuada calibración se sus sensibilidades o mediante un retardo intencional o bien combinando estas dos alternativas. Tap: este dispositivo permite variar la sensibilidad del relé permitiendo que opere a diferentes valores de corriente. [1] Estas características quedan definidas en forma aproximada por las siguientes expresiones: Instantáneos

t = 0 para I ≥ Iop

Tiempo definido

t = K para I ≥ Iop

Tiempo inverso

t = K / I (3.1)

Tiempo muy inverso

t = K / I2

Tiempo extremadamente inverso

t = K / I3

Figura. Curvas de tiempo corriente de relés: a) Instantáneo; b) Tiempo definido; c) Tiempo inverso

Figura Curvas características tiempo-corriente de relés inversos: a) Inverso; b) muy inverso; c) extremadamente inverso

Para las Curvas ANSI C37.90 y las curvas IAC de General Electric, se tiene la ecuación (3.12) y las Tablas 3.1 para las curvas ANSI y 3.2 para las curvas IAC.

Las curvas IEC se pueden graficar utilizando la ecuación (3.14) y los valores de la Tabla 3.3

Para todas las curvas se tiene que:

t: Tiempo de operación en segundos M: Ajuste del Multiplicador I: Corriente de entrada Ipu: Ajuste de la corriente de pickup Como se aprecia en los gráficos, las curvas no llegan al valor de la corriente de pickup (N=1), ya que, aunque no hay una “banda muerta” intencional, la precisión de las curvas está garantizada sólo a partir de 1,03 veces la corriente de pickup. Por otra parte, la corriente máxima de desoperación es

del 98 % del umbral de pickup. La corriente de pickup se ingresa al relé como un múltiplo de la corriente primaria del transformador de corriente (CT), expresada como “X * CT”.

Figura 3.15.- Curva ANSI Normalmente Inversa

Figura 3.16.- Curva IAC Inversa

Figura 3.17.- Curva IEC tipo A

Curvas de múltiplos de corriente de entrada al rele contra tiempo en segundos

TIEMPO INVERSO (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.



Tolera la falla durante determinado tiempo



El tiempo depende del tipo de curva



Existe una ecuación que describe el tiempo de operación.



La curva puede ser modificada mediante ciertos parámetros

Figura 3 En la figura 3 Iins es 2.5 pu y tins es 100ms, Ip es 1 pu td es 1. Es decir si la corriente vista por el relé es superior a 2.5 pu, el tiempo de operación es 100ms aproximadamente, pero si es mayor a 1  pu el tiempo de operación NO es 1 segundo.

La señal enviada desde el relé al interruptor se conoce como señal de disparo (TRIP).

Figura. Características tiempo-corriente de un relé de sobrecorriente con retención de voltaje

LOS FASORES DE LAS CORRIENTES SECUNDARIOS, CONSIDERANDO UNA MAGNITUD K Y UN SISTEMA TRIFÁSICO BALANCEADO SON:

La magnitud de la corriente que entra o circula por el relevador 51-1 es:

La magnitud de la corriente que entra o circula por el relevador 51-2 es:

La magnitud de la corriente que entra o circula por el relevador 51-3 es:

Detectan únicamente la magnitud de la corriente. Se utilizan en circuitos radiales, la potencia se transmite en un solo sentido, no hay regreso.

No detectan el sentido en que fluye la potencia Estos relevadores operan con falla adelante o atrás de los puntos en que están instalados porque únicamente son sensibles a la magnitud; por lo que es conveniente utilizarlos únicamente en circuitos radiales.

EJEMPLO 2: COORDINACIÓN UTILIZANDO PL

Se aplica el siguiente procedimiento al sistema de prueba de la Figura 6.

Paso 1:  Calcular las corrientes de arranque como en el desarrollo en forma manual. Ver Tabla 2. Pasó 2:  Calcular los múltiplos de corriente y las correspondientes constantes de la ecuación de tiempos, ecuaciones (10) y (12):

Paso 3: Vector x de incógnitas

Paso 4: Función objetivo

Paso 5: Restricciones de desigualdad

Paso 6: Restricciones de igualdad

CONCLUSIONES 

El relé 51 de protección es muy esencial en un SEP porque protege a un tramo de la red de cualquier falla así podemos evitar el colapso en el sistema.



La protección 51 protege sobre corrientes para un nivel de corriente excesivamente alto, el relé cuenta cierto tiempo y luego envía una señal de disparo o alarma para proteger el sistema.



Los TAP del relé 51 nos permiten variar la sensibilidad permitiendo al relé que opere a diferentes valores de corrientes.

BIBLIOGRAFÍA F. A. BASTIDAS, PROTECCION DE LAS REDES ELECTRICAS, MEXICO, 2014. Ferreira, C. (2012). Protecciones a distancia. Chile: Trasnelec. Figueroa, J. (2013). Proteccion a distancia. Ramirez, S. (2016 de 12 de 19). Proteccion de sistemas Eléctricos. Universidad Nacional de Colombia , pág. 664