7. PROTECCIONES DE AL IMENTADORES PRIMA PRIMARIOS RIOS 7.1 FUNDAMENTOS La protección en el sistema de distribución, debe minimizar los tiempos de interrupción de servicio a los usuarios, y además prevenir daños en los equipos. Los alimentadores primarios en nuestro medio, corresponden a las líneas de distribución de 13.8 kV. y 22 kV., las cuales generalmente disponen en la fuente de relés de sobrecorriente, y en algunos casos, se adiciona el recierre, para incrementar la continuidad del servicio. En general estos equipos se seleccionan para un voltaje igual al máximo del sistema, suficiente capacidad continua de corriente, y para la corriente de falla simétrica en el punto de su instalación. El reconectador y los fusibles son ampliamente utilizados en esta protección, principalmente en ramales secundarios, dotando así de mejor confiabilidad de servicio. Igualmente su dimensionamiento toma en cuenta el voltaje del sistema y las corrientes de carga y cortocircuito. Con el fin de hacerla selectiva a este sistema de protección, cada uno de los elementos dispone de curvas tiempo vs. corriente, que permite realizar una adecuada coordinación de las mismas. 7.1.1 7.1.1 Relé – Interr upt or Los relés de protección que accionan el interruptor, son relés de sobrecorriente generalmente de característica muy inversa o extremadamente inversa, similares a los descritos en los temas precedentes. 7.1.2 Fusibles Pueden ser del tipo cerrado, abierto, tira fusible abierta y f uncionan en base al principio de expulsión. La interrupción de la corriente de falla, da lugar al siguiente proceso: • • • • • •
Fusible fundido Capa de fibra calentada Emisión de gases de-ionizantes El arco se extiende, comprime y luego se enfría Los gases escapan del tubo tubo llevando llevando partículas partículas que mantienen el arco No hay reencendido del arco después que la I de falla pasa por el valor cero.
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Actualmente se emplean los fusibles tipo K y T que tienen una relación de velocidad de 6.0 a 8.1 y de 10.0 a 13.0 respectivamente. La relación de velocidad (RV) se define por la siguiente relación de tiempos: RV = (Para I de fusión a 0.1 seg) / (Para I de fusión a 300 o 600 seg) Para fusibles menores de 100 A. Se considera el punto de 300 s., en tanto que para mayores, se considera el punto de 600 s. Los fusibles pueden operar continuamente con 150% de su valor nominal. En los fusibles tipos K y T, se tienen los siguientes: PREFERIDOS: 6-10-15-25-40-65-100-140-200 A. NO PREFERIDOS: 8-12-20-30-50-80 También se emplean los fusibles tipo H para transformadores de distribución, y se dispone en valores nominales inferiores a 6 A.. Para transformadores de potencia, se emplean fusibles tipo E de valores nominales que van desde 0.5E hasta 400E. En cuanto se refiere a sus curvas de operación tiempo – corriente, los fabricantes para cada fusible entregan la curva de “mínimo tiempo de fusión” y de máximo tiempo de despeje”. Se entiende que el tiempo de despeje es la suma del tiempo de fusión más el tiempo de arco.
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7.1.3 Reconectadores El reconectador al igual que el interruptor es un equipo que opera bajo carga, siendo su medio de extinción el aceite, el vacío o el SF6. Existe toda una gama de valores nominales para reconectadores. Respecto a las curvas tiempo corriente, estos disponen de hasta cuatro operaciones de curvas rápidas y lentas, de manera de discriminar si una falla es temporal o permanente. 7.2 COORDINACION 7.2.1 Cordin ación fus ibl e – fus ibl e Para realizar la coordinación entre fusibles se puede emplear las curvas tiempo – corriente o las tablas de coordinación. En los dos casos, el criterio es que el máximo tiempo de despeje del fusible protector (protección principal), debe ser menor o igual al 75 % del mínimo tiempo de fusión del fusible de respaldo. A más de cumplir con la regla de coordinación, debe verificarse los siguientes puntos: a) Debe soportar la corriente de carga en su punto de instalación. b) Debe coordinar con el fusible de protección de los transformadores de distribución. Los fusibles de los transformadores de distribución, deben cumplir con las siguientes consideraciones: a) b) c) d)
Operar continuamente a 1.5 In Soportar la corriente de magnetización (8 a 10 In) durante 0.1 s. Para Z ≤ 6 % debe fundirse con una corriente ≥ 6 In Para 6 % ≤ Z ≤ 10%, debe fundirse con una corriente entre 4 a 6 In.
7.2.2 Cordin ación reconectador – fusibl e en el lado de la carga
Es necesario que el fusible se funda después de las operaciones rápidas del reconectador (antes del bloqueo), para lo cual se establecen dos puntos de coordinación: PUNTO MAXIMO DE COORDINACION (PMC).Corresponde al punto en que el mínimo tiempo de fusión (mtf), es mayor que el tiempo de despeje rápido del reconectador (A) afectado por el factor de seguridad K.
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PUNTO DE MINIMA COORDINACION.Corresponde al punto en que el máximo tiempo de despeje (MTD), es menor que el tiempo de despeje lento del reconectador (B, C, D, E). Toda corriente de falla debe estar entre los puntos mínimo y máximo de coordinación.
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7.2.3 Cordin ación reconectador – fusibl e en el lado de la fuente
Para toda corriente de falla, es necesario que el reconectador bloquee antes que el fusible se funda, para lo cual el mínimo tiempo de fusión del fusible debe ser mayor que el tiempo de despeje lento del reconectador, afectado por el factor K. La coordinación debe realizarse en el mismo lado del transformador.
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7.2.4 Cordin ación reconectador – reconectador
Para que exista coordinación entre dos reconectadotes es indispensable que el margen de coordinación entre dos curvas cualesquiera de los reconectadotes, sea ≥ a 12 ciclos. Para valores inferios se producirán disparos simultáneos y la manera de evitarlos es cambiando la secuencia de operación, pero debe tomarse en cuenta que en todo reconectador al menos siempre existirá una operación rápida, por lo que es factible que al menos en la operación rápida se produzca un disparo simultáneo. 7.2.5 Cordin ación dis yunt or – reconectador
En este caso el relé actúa de respaldo, esto es, las curvas del reconectador estarán por debajo de la curva del relé.
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