19_proteccion Combinada a Barras y Transformadores

8/13/2019 19_proteccion Combinada a Barras y Transformadores

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PROTECCIN COMBINADA ABARRAS Y

TRANSFORMADORESCRITERIOS GENERALES DE EQUIPAMIENTO.

La proteccin que se dar al transformador de lasubestacin ser contra fallas internas y contrasobrecalentamientos, causados por sobrecargas o por fallasexternas prolongadas.

Para los transformadores conectados a barras de altovoltaje se instalar una proteccin diferencial total, con eso

se trata de cubrir las fallas en las acometidas

Para el caso de bancos monofsicos se debe instalarprotecciones diferenciales en cada bobinado, evitando asque las mismas estn condicionados por el cambio deregulacin efectuado por la Regulacin bajo carga (RBC)


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PROTECCIN DIFERENCIAL.El rel diferencial de corriente es el tipo deproteccin usada ms comnmente paratransformadores de 10 MVA en adelante.

La proteccin diferencial es muy adecuadapara detectar las fallas que se producentanto en el interior del transformadorcomo en sus conexiones externas hasta

los transformadores de corrienteasociados con esta proteccin.


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Tipos de Rels Diferencialespara Proteccin.

Proteccin diferencial usando relsde sobrecorriente temporizados.

Proteccin diferencial usando relsdiferenciales porcentuales.

Proteccin diferencial usando relsdiferenciales porcentuales conrestriccin de armnicos.


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Proteccin diferencial usando rels

de sobrecorriente temporizados.

Estos rels de sobrecorriente sinrestriccin, son poco usados enaplicaciones actuales debido a que

son susceptibles a operar mal porcausas tales como corriente demagnetizacin inrush cuando seenergiza el transformador y erroresde saturacin o errores dedisparidad de los transformadores decorriente.


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diferenciales porcentuales.

sta es una proteccin que disponede una restriccin para evitardisparos indeseados ante fallas

externas debido a la disparidad enlos transformadores de corriente.Esto permite incrementar lavelocidad y seguridad de laproteccin con una sensibilidadrazonable para corrientes de fallabajas.


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diferenciales porcentuales con

restriccin de armnicos.

Algunos rels diferenciales incorporan en sudiseo una restriccin de armnicos para evitar

disparos indeseados debidos a corrientes deinrush.En la prctica es recomendable utilizar laproteccin diferencial de porcentaje paraproteccin contra fallas de cortocircuitos paratodos los bancos de transformadores de potenciapara cuya capacidad supere los 10MVA, por lotanto se utilizara dicha proteccin.


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PROTECCIN DESOBRECORRIENTE.

La proteccin de sobrecorriente entransformadores de potencia, se utilizacomo proteccin de respaldo de la

proteccin diferencial y para fallasexternas.Los rels de sobrecorriente slo se utilizancomo protecciones principales en lostransformadores cuando el costo de laproteccin diferencial no se justifica.


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PROTECCIN DESOBRECORRIENTE.

Sobrecorriente de FaseInstantnea.Proteccin de Falla a Tierra.Proteccin de Sobrecorrientepara el Devanado Terciario.

Proteccin del Transformador dePuesta a Tierra.


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PROTECCIN DE SOBRECORRIENTE

1.- Sobrecorriente de FaseInstantnea:El uso de la unidadinstantnea para proteccinde transformadores no estan recomendable, ya que se

pueden presentar operacionesindeseadas ante corrientes deenergizacin o por fallas enotros niveles de voltaje.Cuando esta unidad se utiliza,su ajuste debe ser superior a

la mxima corrientesubtransitoria asimtrica parauna falla en el lado de bajavoltaje del transformador.

2.- Proteccin de Falla a Tierra:El valor de arranque de los rels desobrecorriente de tierra serecomienda en un valor del 40% de lacorriente nominal del transformador,dado que los niveles de desbalanceesperados en el sistema son inferioreseste valor. El dial y la curva se

determinan de acuerdo con el estudiode corto circuito.Para el ajuste de los rels desobrecorriente de tierra, se simulanfallas monofsicas y de altaimpedancia en varios puntos delsistema (varios niveles de voltaje deltransformador), se registran lascorrientes residuales y a partir deestos resultados se escogen losajustes ms adecuados haciendo lasverificaciones del caso y cuidando deque estos rels queden con un alto

grado de sensibilidad, manteniendouna selectividad propiada.


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Proteccin de Sobrecorrientepara el Devanado Terciario.

El devanado terciario de unautotransformador o de un transformadorcon devanado terciario es usualmente demenor capacidad que los otros dos

devanados. Los rels de sobrecorrienteque protegen los devanados principalesnormalmente no ofrecen proteccin a losdevanados terciarios. En condiciones defallas externas a tierra, por estos

devanados circulan corrientes muy altas,por lo tanto, se debe disponer de un relindependiente de sobrecorriente paradicho devanado.


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Proteccin de falla a tierra de una delta usando rels de sobrecorriente

residual y rels

de tierra conectados diferencialmente


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Proteccin del Transformador dePuesta a Tierra.

Un transformador de puesta a tierra es un transformadorideado principalmente con la finalidad de proporcionar unpunto neutro a efectos de puesta a tierra. Puede ser unaunidad de dos devanados con el devanado secundarioconectado en tringulo y el devanado primario conectadoen estrella que proporciona el neutro a efectos de puesta a

tierra o puede ser un autotransformador trifsico de un solodevanado con devanados en estrella interconectada, o seaen zig-zag.

El esquema de proteccin consiste en rels desobrecorriente conectados a un TC en delta, de tal manera

que ante fallas a tierra, externas al transformador depuesta a tierra, la secuencia cero quede atrapada dentro dela delta evitando la operacin del rel. Esto permite unamayor sensibilidad al rel para deteccin de fallas internas


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Proteccin de transformadores de

tierra (a) Zigzag (b) Y-


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PROTECCIN DE BARRASLa Barra es un elemento que dispone deuna alta confiabilidad sin embargo ocurrenfalla, llegando a ser un elemento crtico enel sistema de potencia ya que es el puntode convergencia de muchos circuitos talescomo: transmisin, generacin o carga.La barra del sistema de potencia debeestar provista de una proteccin de altavelocidad que minimice los daos en losequipos y que evite la inestabilidad delsistema, ante condiciones de falla.


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DEFINICIN DE UNA PROTECCIN DEBARRAS.

En la proteccin de barras se usan varios esquemas:

Proteccin diferencial.

Proteccin diferencial parcial.

Zonas diferenciales combinadas.

Comparacin direccional.


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Proteccin Diferencial de Barras.

El rel es el sistema de proteccin msutilizado en las instalaciones nuevas, yaque detecta tanto las fallas de fase como

las de tierra.Hay muchas variedades de proteccindiferencial, cada una de ellas tiene suspropias caractersticas, las cuales deben

ser examinadas cuidadosamente antes deseleccionar.


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Proteccin Diferencial Parcial.

Conocido como proteccin de barrasobrecargada o de respaldo selectivo.Est basado en una variacin del principiodiferencial, dado que no incluye todos loscampos de la proteccin diferencial debarras.Para implementar la proteccin diferencialparcial se pueden utilizar rels dedistancia o de sobrecorriente. Estos relsdeben coordinarse con los rels dedistancia.


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Proteccin de Barras conComparacin Direccional.

Este esquema compara la direccindel flujo de corriente en cada uno delos circuitos conectados a la barra. Si

las corrientes en todos los circuitosconfluyen en la barra es porque hayuna falla en ella; si la corriente en

uno o ms circuitos fluye fuera de labarra, es porque existe una fallaexterna.


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Zonas DiferencialesCombinadas.

La proteccin diferencial de barras deun sistema de potencia se puedeextender para incluir equipos que

normalmente no se consideran partede la barra, tales como: eltransformador de potencia y la barrade bajo voltaje de ste, una lnea de

interconexin con otra subestacin,bancos de condensadores, reactoreso reguladores.

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