PROTECCIONES ELECTRICASPROTECCIONES ELECTRICAS

Gladys Caicedo Delgado, Ph. D

Clases 10 y 11Protecciones de sobrecorriente direccional

Facultad de Ingeniera Escuela de Ingeniera Elctrica y Electrnica

rea Sistemas de potenciaSeptiembre 2013

Proteccin de sobrecorriente direccionalProteccin de sobrecorriente direccional

Es utilizado para proteger contra sobrecorrientes de falla quepueden circular en dos sentidos, y donde la proteccin desobrecorriente puede producir la desconexin innecesaria deotros circuitos.

Los rels de sobrecorriente direccional se utilizan en dosaplicaciones:

- Sistemas en Anillo.- Sistemas con varias fuentes de alimentacin.

Anillo

Varias Fuentes

Sentido de las corriente de carga en un anillo.

El sentido de las corrientes de carga en las lneas delanillo, dependen de cmo estn distribuidas las cargas enel sistema.

Sentido de las corrientes de falla en el anillo

El sentido de las corrientes de falla depende del punto deubicacin de la falla.

La proteccin de sobrecorriente esta diseada para protegerlas lneas del anillo.

La generacin y la carga son protegidas por otro tipo deproteccin.

Construccin.Construccin.Los rels de sobrecorriente direccional estn constituidospor una unidad de sobrecorriente normal y de unelemento para controlar la direccionalidad.

El elemento direccional, requiere adems de la seal decorriente del rel, una seal de referencia para medir elngulo de falla y determinar la operacin o no, ante unafalla.

Generalmente la seal de referencia y polarizacin es unaseal de voltaje.

La direccin del flujo de corriente, se detecta midiendo ladiferencia del ngulo de fase entre la corriente y la sealde polarizacin.

Unidad direccional tipo Watt

La caracterstica del la unidad tipo Watt, es maximizar lasensibilidad cuando el rel de corriente y voltaje estn enfase.

Unidad direccional tipo Cilindro

La unidad direccional tipo Cilindro, tiene una caractersticade torque mximo cuando la corriente fluye en el devanadodel rel un cambio de la polarizacin a la despolarizacin,conduce la cada de voltaje en polarizacin ydespolarizacin por 30

Unidad direccional tipo tierra

La unidad direccional tipo tierra, tiene una caracterstica detorque mximo cuando la corriente fluye de la polarizacina la despolarizacin retrasada la cada de voltaje enpolarizacin y despolarizacin por 60

Existen cuatro combinaciones generales de corrientes ytensiones que se utilizan en los rels de fase.

CONEXINFASE A FASE B FASE C

Torque mximo cuandoI V I V I V

1 30 Ia Vac Ib Vba Ic Vcb I atrasa 30 (Watt)2 60- Ia-Ib Vac Ib- Ic Vba Ic-Ia Vcb I atrasa 60(Watt)

3 60- Ia -Vcn Ib -Van Ic -Vbn I atrasa 60(Watt)

4 90-60 Ia Vbc Ib Vca Ic Vab I atrasa 60(cilindro)

En el caso 1, la corriente Ia se encuentra atrasada 30 alvoltaje Vac, como se aprecia en la prxima grafica.

Para el caso 4, la corriente Ia se atrasa 90 al Voltaje Vbc,pero como es de tipo cilindrico el mximo torque se presentaa 60 .

Estrella de conexiones disponibles tipo watt

Los 4 tipos de conexin en el sistema de potencia

Generalmente los rels direccionales de proteccin contracortocircuitos son una combinacin de dos rels:

Uno direccional que normalmente es de alta velocidad.

Un rel de sobrecorriente que normalmente es de tiempoinverso, este rel es ajustable y es controlado por eldireccional. En algunas aplicaciones el rel direccional esajustable en su valor de puesta en trabajo y tambin puededar disparo al interruptor.

Rels direccionales de fase y tierra para proteccin de cortocircuitos.

67N

D

6 7 N

D

6 7 N

D

6 7 3

T O C

67 2

TOC

6 7 1

T O C

6 7 3

D

6 7 2

D

6 7 1

D

6 7 2

D

6 7 3

D

Existen dos formas bsicas de lograr la direccionalidad,supervisin y control.Supervisin: La unidad de sobrecorriente arranca sindireccionalidad.Control: La unidad de sobrecorriente arranca solo cuandohay direccionalidad. Esta es la ms conveniente, en el casode un anillo, cuando se abre un interruptor los flujos decorriente varan presentndose la posibilidad de prdida decoordinacin.

B.IntD Sc

ScD

+ -

Supervisin (1)

D ScSc

+ -

D

B.Int

Control (2)

DIRECCIONALIDAD POR CONTROL.

F2

F1

Corriente de CargaCorriente de Falla F1Corriente de Falla F2

Coordinacin de los rels de Sobrecorriente direccional

Coordinacin de los rels de Sobrecorriente direccional

Para coordinar rels en un anillo con un solo punto degeneracin el ajuste de los rels es similar al efectuado conlos rels no direccionales.

Para esto se abre el anillo en el punto de generacin y secoordinan primero los rels en un sentido. Luego, se abre en elotro punto de generacin y se coordinan los rels en el otrosentido.

Anillo con una sola fuente de alimentacin

3. En el caso que exista mas de una fuente, el ajuste de losrels se complica, igual sucede cuando el anillo forma partede otro anillo. En este caso el ajuste se hace por inspeccin,o sea comprobando la operacin de todos los rels para todotipo de falla. En sistemas grandes y muy interconectados elajuste se efecta con ayuda de computadores.

Ajuste de las Unidades InstantneasAjuste de las Unidades Instantneas

Primero se coordinan los rels en un sentido y luego en elotro. El procedimiento utilizado es:

A Se ajusta primero el rel de la S/E adyacente a lageneradora, correspondiente al interruptor que se consideraabierto con el menor de los dos valores siguientes:

1. El nivel de corriente que ve el interruptor para una falla enla mitad de la lnea que une con la generadora, estando elanillo cerrado.

2. El nivel de la corriente que ve el interruptor para una fallaen el extremo de la lnea estando abierto el anillo.(*)

B. Se ajusta luego el rel siguiente (hacia atrs) con elmayor de los dos valores siguientes:

1. 1.25 veces la Icc que ve el interruptor asociadopara una falla en la S/E adyacente a la generadora,estando el anillo cerrado.2. 1.25 veces la Icc que ve el mismo interruptor parauna falla en el 50% de la lnea (o en el porcentaje decubrimiento con el valor de ajuste que se obtuvo en (*)estando el anillo abierto.

C. Con el valor determinado, se determina qu porcentajede la lnea se protege por el instantneo con el anillocerrado.

D. Para el interruptor siguiente se repite el mismoprocedimiento hasta llegar a la subestacin generadora.

E. Luego se inicia todo el proceso en el otro sentido delanillo.

EJEMPLO DE LOS AJUSTES DE LOS RELS DESOBRECORRIENTE DIRECCIONAL INSTANTNEOS

Los rels instantneos y temporizados de sobrecorrientedireccional, se coordinan abriendo en un punto de generaciny coordinando primero en un sentido y luego en el otro sentido.Abriendo el interruptor 8Ajuste de los Instantneos R7,R5,R3,R1

1 87

654

3

2

Rel 7: Rel ubicado en la S/E adyacente a la derecha de la unidad generadora.

Este rel se ajusta escogiendo el menor entre estos dos valores:

1. Icc3-1 que ve el rel R7, para una falla en la mitad de la lnea 7 8; cuando el anillo esta cerrado.

87

Icc

50% Linea

8 cerrado

2. Icc3-1 que ve el rel R7, para una falla en el extremode la lnea cuando el interruptor de R8 de la lnea 7 8esta abierto.

1 8

54

Icc

100%abre

6

72

3

(*)8 Abierto

Rel 5: Rel de la S/E adyacente a R7 en el sentido derecho.

Este rel ajusta escogiendo el mayor entre estos dos valores:

1. 1.25 Icc31-1 que ve el rel R5, para una falla en la S/E adyacente ubicada a la izquierda. Estando el anillo cerrado.

1 8

54Icc 6

72

3

8 cerrado

2. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R5, para una falla en el 50 % de la lnea de 7 8 (o en el % de cubrimiento obtenido en (*), con el anillo abierto.

1 8

54Icc

50% Linea2

3

Abre

(**)8 Abierto

Rel 3: Rel de la S/E adyacente a R5 en el sentido derecho a lafuente.

Este rel se ajusta escogiendo el mayor entre estos dos valores:1. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R3, para una falla en la S/E adyacente

ubicada en el sentido derecho a la unidad generadora. Con el anillo cerrado.

1 8

54

Icc

6

7

3

2

8 Cerrado

2. 1.25 Icc 3 -1 que ve el rel R3, para una falla en el 50 %de la lnea de 5 6 (o en el % de cubrimiento obtenido en(**). Con el anillo abierto.

1 8

54

Icc

50% Linea3

2abre

(***)8 Abierto

Rel 1: Rel ubicado en la S/E adyacente a R3 en el sentido derecho de la generacin.

Se ajusta escogiendo el mayor entre estos dos valores:1. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R1, para una falla en la S/E

adyacente ubicada en el izquierdo. Con el anillo cerrado

8 cerrado

2. 1.25 Icc3-1 que ve el rel R1, para una falla en el 50 %de la lnea de 3 4 (o en el % de cubrimiento obtenido en(***). Con el anillo abierto.

8 Abierto

Los rels 8, 6, 4, y 2 se ajustan de manera similar abriendo eneste caso el interruptor 1.

EJEMPLO DE LOS AJUSTES DE LAS UNIDADESINSTANTNEAS DE LOS RELS DE SOBRECORRIENTEDIRECCIONAL

1 87

654

3

2

Ajustes de los instantneos de los Rels R7, R5, R3 y R1

1

543

2 abre

Se ajusta R7 (cola), R5 es respaldo de R7, R3 respaldo de R5y R1 respaldo de R3.

8 Abierto

Rel 7:

7 7 7

7 7 7

7 7 7

7

7

1.5* *

1* *

Dial mnimo ( o

c a)

l

R

operR

TAPR InR RTIR

MultiploR Icc RTIRTAPR

Di

MultiploR y Dia

alR

lR t

=

=

=

8

5

Icc

6

7

F7

Rel 5:

5 5 5

5 7 7IccR7

5

5

5

5

7

5

5

1

Tope

.5* *

0.4

*

rR 5

=

=

=

=

+operR IccR operR

TAPR InR RTIR

t t

IccRMultiploR RTIR

TAPR

MultiploR y DialR

Rel 3:

3 3 3

3IccR5 5 5

53

R3 3 3

3

3

1.5* *

0.4

*

3

R

operR operR IccR

R

operR R

TAPR In RTIR

t t

IccRMult

Multiplo y t

iplo RTIRTAP

a

R

Di l

= +

=

=

=

8

5

Icc5 6

72

1

3

4

Rel 1:

1 1 1

1IccR3 3 3

31 1

1

1 1 1

1.5*

*

0.

4

*

=

= +

=

operR op

oper

er Ic R

R

R c

TAPR InR RTIR

t t

IccRMultiploR RTIR

TAP

MultiploR t

R

y DialR

Para los ajustes de los relsR2, R4, R6 y R8, se realiza elmismo procedimiento, peroconsiderando la apertura delinterruptor 1.

8

5

Icc3

6

72

1

3

4

EJEMPLO 1

Rel de Sobrecorriente Direccional

85

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

EJEMPLO: Rel de Sobrecorriente Direccional

Para el sistema de la figura, determinar la relacin de los TIs,el ajuste de las unidades temporizadas e instantneas.

1. Clculo de las corrientes de carga.- Corrientes cuando se abre 1 2:

7 8 5 6

3 4 1 2

(5 3 7) (5 3)656 350

3 *13.2 3 *13.2

5219 0

3 *13.2

MVA MVAI A I A

kV kV

MVAI A I

kV

+ + += = = =

= = =

1. Clculo de las corrientes de carga.

- Corrientes cuando se abre 7 8.

1 2 3 4

5 6 7 8

(5 3 7) (7 3)656 437

3 13.2 3*13.2

7306 0

3*13.2

MVA MVAI A I A

kV kV

MVAI A I

kV

+ + += = = =

= = =

Corrientes nominales por los rels

Rel Inominal 12 abierto (A)

Inominal7 8 abierto (A)

Inominalmayor (A)

TISInominales

R1 0 656 656 800/5R2 0 656 656 800/5R3 219 437 437 500/5R4 219 437 437 500/5R5 350 306 350 400/5R6 350 306 350 400/5R7 656 0 656 800/5R8 656 0 656 800/5

Se debe chequear la saturacin con la con la corriente de cortocircuito mximo en cada interruptor.

2. Clculo de las corrientes de falla. Cortocircuito en el barraje I.

2

1506561

3 *13200

(13

200 )1 .16

150

= =

= =

ICC

th

Dato s en eM VA

I A

ZM V

l bar

A

ra je

Cortocircuito en el barraje J con anillo cerrado

13.2

3

kV 13.2

3

kV

1.16 9

2

1.16

1.64

AIcc

AIcc

AIcc

JIzquierdo

JDerecho

J

222711

9*2722

49511

2*2722

2722)64.116.1(*3

13200

==

==

=

+=

1.16

913.23

kV

-Cortocircuito en el barraje J con el anillo abierto.- Con el interruptor 1 abierto:

13200750

3*(1.16 9)JDerechaCCI A= =

+

132002412

3*(1.16 2)JIzquierdaCCI A= =

+

1.16

213.23

kV

- Con el interruptor 8 abierto:

Rel IccbarrajAnillo

cerrado (A)

IccbarrajAbierto

interruptor 1 (A)

IccbarrajAbierto

Interruptor 8 (A)

Iccbarrajmayor (A)

R1 2227 0 2412 2412

R2 2227 0 2412 2412

R3 495 750 0 750

R4 495 750 0 750

R5 495 750 0 750

R6 495 750 0 750

R7 495 750 0 750

R8 495 750 0 750

Corrientes de los rels cortocircuito barra j

Cortocircuito en el barraje K con anillo cerrado.

13.2

3

kV

1.16 7

4

1.16

2.5413.2

3

kV

AIcc

AIcc

AIcc

KIzquierdo

KDerecho

K

131011

7*2722

74911

4*2722

2059)54.216.1(*3

13200

==

==

=

+=

Cortocircuito en el barraje K con anillo abierto.Con el interruptor 1 abierto:

1.16

713.2

3

kV

13200934

3*(1.16 7)KDerechoCCI A= =

+

1.16

4

132001477

3*(1.16 4)KIzquierdoCC

I A= =+

Con el interruptor 8 abierto:

Rel IccbarrakAnillo

cerrado(A)

IccbarrakAbierto

interruptor 1(A)

IccbarrakAbierto

Interruptor 8 (A)

Iccbarrakmayor

(A)

R1 1310 0 1477 1477

R2 1310 0 1477 1477

R3 1310 0 1477 1477

R4 1310 0 1477 1477

R5 749 934 0 934

R6 749 934 0 934

R7 749 934 0 934

R8 749 934 0 934

Corrientes de los reles cortocircuito barra K

Cortocircuito en el barraje L con anillo cerrado.

13.2

3

kV

1.16 3

8

1.16

2.1813.2

3

kV

AIcc

AIcc

AIcc

LIzquierdo

LDerecho

L

62211

3*2282

166011

8*2282

2282)18.216.1(*3

13200

==

==

=

+=

1.16

313.23

kV

-Cortocircuito en el barraje L con anillo abierto.Con el interruptor 1 abierto:

132001832

3*(1.16 3)LCC DerechoI A= =

+

1.16

813.23

kV

13200832

3*(1.16 8)LIzquierdoCCI A= =

+

Con el interruptor 8 abierto:

Rel IccbarraLAnillo

cerrado(A)

IccbarraLAbierto

interruptor 1(A)

IccbarraLAbierto

Interruptor 8 (A)

IccbarraLmayor

(A)

R1 622 0 832 832R2 622 0 832 832R3 622 0 832 832R4 622 0 832 832R5 622 0 832 832R6 622 0 832 832R7 1660 1832 0 1832R8 1660 1832 0 1832

Corrientes de los rels cortocircuito barra L

Rel Iccbarrajmayor

(A)

Iccbarrakmayor

(A)

IccbarraLmayor

(A)

Iccbarramayor

(A)

Iccbarramayor/20

(A)

R1 2412 1477 832 2412 121

R2 2412 1477 832 2412 121

R3 750 1477 832 1477 74

R4 750 1477 832 1477 74

R5 750 934 832 934 47

R6 750 934 832 934 47

R7 750 934 1832 1832 92

R8 750 934 1832 1832 92

Corrientes mayores de los reles cortocircuito barra j,k,L

Rel Inmayor (A) Iccbarra mayor/20 (A) RTIR1 656 121 800/5

R2 656 121 800/5

R3 437 74 500/5

R4 437 74 500/5

R5 350 47 400/5

R6 350 47 400/5

R7 656 92 800/5

R8 656 92 800/5

Seleccin de los RTIS del anilloSeleccin de los RTIS del anillo

3. Clculo de los ajustes de los instantneos del anillo

13.2

3

kV

1.16 1.5

9.5

1.16

1.313.2

3

kV

8

5

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

Rel 7: Se ajusta con el menor de estos dos valores.Valor 1. La corriente de cortocircuito por el rel 7, cuando ocurre una

falla en el 50% de la lnea LI (7 -8) y el anillo esta cerrado.

Valor 2. La corriente de cortocircuito por el rel 7, cuando ocurre una falla en el interruptor 8 y el anillo esta abierto en 8.1.16

1113.2

3

kV

2 7

13200627

3*(1.16 11)valor RCCI A= =

+

El menor de los dos valores calculados:Ajuste del instantneoREL 7 = 423A

==

==

=

+=

11

5.1*3098

267511

5.9*3098

3098)3.116.1(*3

13200

71

71

71

IzquierdoRvalor

DerechoRvalor

Rvalor

Icc

AIcc

AIcc

)(423 7releIA

Rel 5: Se ajusta con el mayor de estos dos valores.Valor 1: La corriente de cortocircuito por el rel 5, cuando ocurre una falla

en L y el anillo esta cerrado.

1 5 622

1.25* 1.25*622 778

CCValor RI I ACCLIzquierdo

Ajuste I ACCLIzquierdo

= =

= = =

1.16

9.5 (2 2 4 1.5) = + + +13.23

kV

Valor 2: La corriente de cortocircuito por el rel 5, para una falla en el 50% de la lnea LI (7-8), con anillo abierto en 8.

valor2R5

13200715

3*(1.16 9.5)

1.25*715 894

= =

+

= =

CCI A

Ajuste A

Ajuste del instantneo REL 5 = 894 A

8

5

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

Se desea chequear para este ajuste de 894 A, que tramo de la lnea K L, se esta protegiendo. Por lo tanto, se realiza una falla en la lnea K L.

12

5.98

5.02

R

R

= =

1 4% *100 49.5%4

0.49*4 1.98

Rcubrimiento linea K L

= =

=

11.1 21 =+ RR

894*.221

2=

+ RR

RIcc

2116.1(*3

13200.3

RRIcc

+=

Rel 3: Se ajusta con el mayor de estos dos valores.

Valor 1: La corriente de cortocircuito por el rel 3, cuando ocurre una falla en K y el anillo esta cerrado.

Iccvalor1R3 = IcckIzquierdo = 1310A

Ajuste= 1.25 * IcckIzquierdo = 1638A

8

5

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

Valor 2: La corriente de cortocircuito por el rel 3 cuando ocurre una falla a 1.98 de la lnea K - L, con anillo abierto en 8.

1.16

5.9813.2

3

kV

2 3

132001067

3*(1.16 5.98)

Re 3 1.25*1067 1334

= =

+

= =

valor RCCI A

Ajuste le A

Ajuste del instantneo REL 3 = 1637 A

8

5

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

Se desea chequear para este ajuste de 1638 A, que tramo de la lnea J K, esta siendo protegida.

13.2

3

kV

1.162R

1R

12

3 . 0 6

7 . 9 3

R

R

= =

1 2% *100 53%2

0.53*2 1.06

Rcubrimiento linea K L

= =

=

11.1 21 =+ RR

1638*.221

2=

+ RR

RIcc

2116.1(*3

13200.3

RRIcc

+=

Rel 1: Se ajusta con el mayor de estos dos valores.

Valor 1: La corriente de cortocircuito por el rel 1 cuando ocurre una falla en j y el anillo esta cerrado.

1 12227

1.25* 1.25*2227 2784

valor RCC CCJIzquierdo

CCJIzquierdo

I I A

Ajuste I A

= =

= = =

8

5

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

1.16

3.0613.2

3

kV

2 1

valor2R1

132001806

3*(1.16 3.06)

1.25* 1.25*1806 2257

valor RCC

CC

I A

Ajuste I A

= =

+

= = =

Ajuste del instantneo REL 1 = 2784 A

Valor 2: La corriente de cortocircuito por el rel 1, cuando ocurre una falla a 1.06 de la lnea I - J, con anillo abierto en 8.

Se desea chequear para este ajuste de 2784 A, quetramo de la lnea I - J, queda protegida.

13.2

3

kV

1.162R

1R

12

1 .9

9 .1

R

R

= =

1% *100 95%2

Rcubrimiento linea I J = =

Para los ajustes de los rels R2, R4, R6 y R8, se procede dela misma forma, considerando que el anillo se abre con eldisparo del interruptor 1.

11.1 21 =+ RR

2784*.221

2=

+ RR

RIcc

)1.116.1(*3

13200.3

+=Icc

4. Clculo de los ajustes del temporizado.

REL 7:

7 m a x 7 7

7

7

1 .5 * *

51 .5 * 6 5 6 * 6 .1 5

8 0 0

6

1 / 2

n RT A P R I R T IR

T A P R A

T A P R A

D ia l

=

= =

=

=

Para una falla en el barraje L con 8 abierto:

Por ser rel de la cola

5.19.06

1*

800

5*832

1**

832

7

7777

7

===

=

TapRRTIRIIMultiploR

AI

CCRCCR

CCR

8

5

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

Para MltiploR7IccR7 = 1.5 yDialR7 = 1 / 2 ToperacinR7IccR7= 1.8 seg.

REL 7

REL 5:

5 max 5 5

5

5

1.5* *

51.5*350* 6.56

400

7

n RTAPR I RTIR

TAPR

TAPR A

=

= =

=

toperacinR5 IccR7 = toperacinR7 IccR7 + 0.4 = 1.8sg + 0.4sg = 2.2sg

MultiploR5 IccR7 = RTIR5 * (1/TapR5) * IccR7= 832 * ( 5/400) * (1/7) = 1.5

Para el rel 5 unMltiploR5IccR7 = 1.5 ytoperacinR5IccR7 = 2.2seg DialR5 = 1

REL 5

REL 3:

3 max 3 3

3

3

1.5* *

51.5*437* 6.55

500

7

n RTAPR I RTIR

TAPR A

TAPR A

=

= =

=

Para una falla en el barraje K con 8 abierto:

5

5

5 5 5

5

1477

1477 5* * 2.7

7 400

CCR

CCR

IccR

I A

IMultiploR RTIR

TAPR

=

= = =

Para MltiploR5IccR5 = 2.7 y Dial=1toperacinR5IccR5=0.9seg.

REL 5

85

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

11.27

1*

500

5*1477

1**

3.19.04.0

3

3553

5355

===

==+=

TapRRTIRIccRIccRMultiploR

segtt IccRoperacionRIccRoperacionR

Para el rel 3, conMltiploR3 = 2.11 ytoperacinR3 = 1.3 seg DialR3= 1

REL 3

REL 1:

1 max 1 1

1

1

1.5* *

51.5*656* 6.15

800

6

n RTAPR I RTIR

TAPR

TAPR A

=

= =

=

La corriente para una falla en J con 8 abierto:

3

3

3 3 3

3

2412

2412 5* * 3.5

7 500

CCR

CCR

R

I A

IMultiploR Icc RTIR

TAPR

=

= = =

Para MltiploR3IccR3 = 3.5 yDialR3= 1 toperacinR3IccR3 = 0.52 seg.

REL 3

85

6

72

1

3

150 MVAcc13.2 kV I

J

K

L

2

2

3 MVA

4

3

7 MVA5 MVA

4

5.2800

5*

6

2412

92.04.052.04.0

31

3331

==

=+=+=

IccR

IccRoperacionRIccRoperacionR

MultiploR

segtt

Para un toperacinR1IccR3 = 0.92sg y MltiploR1IccR3 = 2.5 Dial R1= 1

REL 1

EJEMPLO 2 PROTECCIN DIRECCIONAL

ANILLO BUGA 34.5 kV.

EJEMPLO: ANILLO BUGA 34.5 kV.

1. FALLA EN LA S/E BUGAFALLA 1En el barraje Buga con el anillo cerrado

FALLA 2Al final de la lnea Morro-Buga con el anillo abierto en A

FALLA 3Al final de la lnea Paloblanco-Buga con el anillo abierto en B

2. FALLA EN LA S / E PALOBLANCOFALLA 1En el barraje Palo Blanco con el anillo cerrado

FALLA 2Al final de la lnea Morro-Buga con el anillo abierto en A

FALLA 3Al final de la lnea Buga-Paloblanco con el anillo abierto en B

3. FALLA EN LA S / E MORRO FALLA 1En el barraje Morro con el anillo cerrado

FALLA 2Al final de la lnea Morro-Buga con el anillo abierto en A

FALLA 3Al final de la lnea Paloblanco-Buga con el anillo abierto en B

2. AJUSTE DE RELS DE FASE

Todo el anillo tiene conductor 336.4 MCM ACSR 504 Amp.

1. LNEA PALOBLANCO - BUGA

RTI 500 : 5

Iarr = 500 A

Ajuste Instantneo:

INSR1 =34 A

504.5500

5*504*11 ==RTAP

25.33500

5*2660*25.11 ==RINS

34005

500*34 ==arrI

DIAL R1 Se escoge el mnimo Dial como si fuera un rel decola, el cual no tiene que coordinar con ningn otro rel.

DIAL1 = 1 / 2

Tiempo de operacin del temporizado para una falla en MORRO con B abierto

El tiempo de operacin para la mxima Icc = 2300

y Dial 1 / 2 Tope =0.12s 6.451

*

5005

*2300 ==Mult

Para un mltiplo de 4.6y dial Igual a ,

el top es igual a 0.149 seg.

Rel 1

2. LNEA MORRO - PALOBLANCO

RTI 500 : 5

TAPR2= 5 , Iarr = 500A

Ajuste Instantneo

DIAL Se coordina con el rel de la lnea PaloBlanco Buga, para el nivel mximo de falla que ve dicho rel.

Icc = 2300A TopR1 = 0.12 s

ATAPR 504.5500

5*504*12 ==

AINSR 2975.285005

*2300*25.12 ==

Falla en PaloBlanco con el anillo abierto en B

Operacin del rel de Morro

Mltiplo de 4.6 veces y Top = 0.149 + 0.4 = 0.55, entonces corresponde un Dial R2= 2 Top = 0. 55 seg

6.451

*

5005

*2300 ==Mult

Rel 2

Para un mltiplo de 4.6 ytop igual a 0.55 seg, dial = 2

Chequeo para el tiempo de operacin del temporizado de R2 para una falla en Morro con una Iccmax= 2880A

Mltiplo de 5.8 veces y Dial 2, entonces corresponde un Top = 0.4 seg.

8.551

*

5005

*2880 ==Mltiplo

Rel 2

Para un mltiplo de 5.8 y dial Igual a 2, el top es igual a 0.4 s

3. S /E BUGA CTO A MORRO

RTI 500 : 5

TAPR3= 5 Iarr = 500 A

Ajuste Instantneo

Falla en Morro con el anillo abierto en B

DIAL Debe coordinar con el rel de la lnea Morro - PaloBlanco para el nivel mximo de falla que ve dicho rel.

Para Icc = 2880A , correponde un Top en M = 0.4 s

04.5500

5*504*13 ==RTAP

36500

5*2880*25.13 ==RINS

Operacin del rel de Buga

Mltiplo de 5.8 veces y Top = 0.4 + 0.4 = 0.8seg, entonces corresponde de un Dial R3= 4

8.551

*

5005

*2880 ==Mult

Rel 3

Para un mltiplo de 5.8 ytop igual a 0.8 s, dial = 4

Chequeo para el tiempo de operacin del temporizado para una falla cerca de Buga

Mltiplo de 8.8 veces y Dial 4, corresponde un Top = 0.4 s

8.851

*

5005

*4440 ==Mltiplo

Rel 3

Para un mltiplo de 8.8 ydial = 4, top = 0.39 seg.