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Protecciones de Los Sistemas de Distribucin

Especializacin en Sistemas de Distribucin de Energa Elctrica

Escuela de IngenierasElctrica, Electrnicay de Telecomunicaciones

Contenido de la PresentacinGeneralidadesEstudio de CargasCortocircuitoTransitorios de ConmutacinCoordinacinProtecciones de SobrecorrienteFusiblesReconectadoresSeccionalizadoresCasos de CoordinacinProtecciones de SobretensinCuerno de ArcoDSTDescargadoresCaso de Coordinacin

GENERALIDADES

PROTECCIONES DE SOBRECORRIENTE

Cortacircuitos FusiblesTambin son conocidos como cuchillas fusible o cajas primarias y son de uso comn en sistemas dedistribucin.

Los cortes de distribucin se pueden subdividir en los siguientes tipos:

EncerradosAbiertosConexin AbiertaAceiteArena

Clasificacin de los CortacircuitosLos cortes de distribucin son clasificados por la NEMA en base a la frecuencia, capacidad de corriente continua que lleva , tensin nominal, diseo de mxima tensin, y la capacidad de interrupcin.

Diseo de FusiblesUn fusible de distribucin consta de tres partes bsicas: pulsador, elemento fusible y gua. Varios tipos de enlaces estn disponibles, diseado bajo especificaciones NEMA, para adaptarse a los varios tipos de recortes

Operacin de los FusiblesCuando se produce un fallo, el elemento fusible se funde por la corriente de defecto.Al mismo tiempo, debido a su alta resistencia, el cable de tensin se calienta y se separa.

Relacin entre Tiempo y CorrienteTanto la curva de derretimiento mnimo y de mximo despeje son instrumentos fundamentales para la aplicacin correcta de fusibles de un sistema coordinado.

Principio de CoordinacinEl dispositivo de proteccin debe despejar la falla temporal o permanente antes de que el dispositivo protegido interrumpa el circuito (fusible) o bloquee el circuito (reconectador).

Las interrupciones causadas por fallas permanentes deben ser restringidos a la seccin ms pequea del sistema durante el menor tiempo

Coordinacin Fusible - FusibleCurvas TiempoCorrientePara coordinacin de conexiones H, N, T o K en un sistema.

Coordinacin Fusible - Fusible

Tablas de CoordinacinRequiere que las conexiones se operen sin su capacidad de corriente continua y una seleccin correcta

Coordinacin Fusible - FusibleTablas de CoordinacinPara un enlace 15T como enlace protector, un enlace 25T coordinar slo hasta 730 amperios.Figura 41

Coordinacin Fusible - FusibleTabla 13Tabla 14

Coordinacin Fusible - FusibleReglas EmpricasPara la coordinacin de conexiones EEI-NEMA del mismo tipo y categora.

Las conexiones K pueden ser coordinadas hasta valores de corriente 13 veces la capacidad de la conexin de la proteccin.

Las conexiones T pueden ser coordinadas hasta valores de corriente 24 veces la capacidad de la conexin de la proteccin.

ReconectadoresUn reconectador es un dispositivo autnomo con la inteligencia necesaria para sensar sobrecorriente, el tiempo y la interrupcin de la sobrecorriente y volver a cerrar automticamente para reactivar la lnea.Figura 51

Clasificacin de los ReconectadoresLos reconectadores automticos se clasifican como monofsicos o trifsicos, controlados hidrulicamente o por va electrnica, con interruptores de aceite o de vaco.Tabla 31

Reconectadores de 1 FaseMONOFSICO O MONOPOLAR: Los reconectadores de una fase son usados para proteccin de lneas de una sola fase o para alguna de las ramas de un alimentador de tres fases, as cuando ocurre una falla permanente en un sistema de fase a tierra, se puede bloquear una rama mientras el servicio se mantiene a las otras dos fases del sistema.Figura 52

Reconectadores de 3 FasesLos reconectadores de tres fases son usados donde se requiera bloquear todas las fases de un sistema debido a una falla permanente.

Estos reconectadores tienen dos modelos:Bloqueo de disparo trifsico en una fase.

Bloqueo de disparo trifsico en tres fases.

Figura 54

Principio de CoordinacinLa correcta aplicacin de un circuito reconectador en un sistema de distribucin se asegura si son observados los siguientes principios de coordinacin bsicos.

El dispositivo del lado de carga debe eliminar una falla permanente o temporal para que el dispositivo del lado de fuente interrumpa el circuito (fusible) o opere para bloquear (reconectador).

interrupciones causadas por fallas permanentes deben ser restringidos a la seccin ms pequea del sistema.

Coordinacin Reconectadores-FusibleCurvas tiempo-corriente ajustadas por un factor multiplicador.

Usadas para coordinar el recolector del lado secundario con el fusible de lado de fuente.

Figura 58

Coordinacin Reconectadores-FusibleFactor MultiplicadorPara la mxima corriente de falla permitida en la ubicacin del reconectador, el mnimo tiempo de fusin del fusible del lado de la fuente del transformador debe ser mayor que el tiempo promedio de compensacin de la curva de retraso del reconectador, por un factor especifico.

Tabla 35

Coordinacin Reconectador-ReconectadorSe logra principalmente por la seleccin de diferentes series de rangos de bobinas de disparo en reconectadores hidrulicos, o diferentes valores mnimos de corriente de disparo en los reconectadores electrnicos.Figura 66

Coordinacin Reconectador-ReconectadorLas caractersticas de tiempo-corriente de reconectadores hidrulicos son generalmente de una forma inversa. si los reconectadores involucrados tienen mecanismos de tiempo similares, sus caractersticas de tiempo-corriente no slo son similares, sino tambin esencialmente paralelas. esto tiende a simplificar la coordinacinFigura 65

Coordinacin Reconectador-Interruptor por AceiteLa coordinacin de una OCB y un reconectador se presenta ms comnmente en o en una subestacin cuando la OCB es el dispositivo de respaldo. dos problemas deben ser considerados en la coordinacin de estos dispositivos. la OCB se abre y elimina despus de varios ciclos de rels de sobrecorriente sus disparos, y los rels OCB tienden a integrar el Tiempo de eliminacin del reconectador.

SeccionalizadoresUn seccionador es un dispositivo protector que asla automticamente las secciones con fallas de la lnea de un sistema de distribucin.

Normalmente se aplica en combinacin con reconectadores o interruptores de respaldo, un seccionador no interrumpe las corrientes de falla. Cuenta las operaciones del dispositivo de respaldo durante las condiciones de fallaFigura 87

Seccionalizador Controlado HidrulicamenteEste tipo de control sensa una sobrecorriente por una bobina conectada en serie con la linea. Un mbolo se introduce en la bobina para armar el mecanismo de conteo. Cuando la sobrecorriente desaparece, se realiza un conteo mediante el bombeo de aceite a travs de cmaras hidrulicas.Despus de un nmero de operaciones de bombeo, se libera un cerrojo que permite a los resortes precargados para abrir los contactos del seccionalizador

Seccionalizador Controlado ElectrnicamenteEs usado en seccionalizadores de tres fases. Es ms flexible, de ajuste ms fcil y ms exacto que el hidrulico.

Permite cambiar el nivel de corriente de actuacin y el tiempo de memoria sin desenergizar el seccionalizador

Clasificacin Tpica de SeccionalizadoresTabla 36

Principios de Coordinacinla corriente de accionamiento mnimo de seccionalizadores debera ser 80% de la corriente mnima de disparo del dispositivo de lado de la fuente.

Los seccionalizadores que no estn equipados con sensores de falla a tierra deben ser coordinados con el comienzo de la fase del nivel mnimo de disparo del dispositivo de respaldo.

El seccionalizador se debe ajustarse en bloqueo en una a operacin anterior que el dispositivo de respaldo.

Los tiempos de apertura y cierre del dispositivo de respaldo deben coordinarse con el tiempo de retencin de la cuenta del seccionalizador.

Los seccionalizadores trifsicos se limitan a la coordinacin simultneamente con los dispositivos trifsicos de respaldo de apertura.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador controlado HidrulicamenteEl reconectador de respaldo est configurado por cuatro disparos para que desbloquee. El seccionalizador se debe establecer para menos conteos que el reconectador de respaldo (tres conteos).

Si una falla permanente se produce ms all del seccionalizador, este se abrir y aislar la falla durante el tercer tiempo de reenganche del reconectador. El reconectador luego se volver a energizar las secciones sin falla.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador controlado HidrulicamenteTamao de Bobina.

Un reconectador nominal de 50 amperios dc coordinar con un seccionalizador nominal de 50 amperios dc. El seccionalizador puede llevar a la misma corriente de carga que el reconectador, pero su corriente mnima de actuacin es de 80 amperios en comparacin con la corriente de disparo mnima del reconectador de 100 amperios para proporcionar la coordinacin adecuada.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador controlado HidrulicamenteEl tiempo de la memoria de los seccionalizadores con control hidrulico depende de la reiniciacin del circuito de conteo hidrulico. Es una funcin de la viscosidad del aceite en el mecanismo hidrulico, que a su vez depende de la temperatura del aceite

Figura 92

Tabla 37

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador controlado ElectrnicamenteSeleccin de los niveles de accionamiento

Requerir que la corriente continua nominal del seccionalizador sea igual o mayor que la corriente continua en el punto de aplicacin y que el disparo mnimo del reconectador de respaldo.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador controlado ElectrnicamenteEl tiempo de la memoria Los seccionalizadores controlados electrnicamente proporcionan una opcin de tres tiempos de memoria, 30, 45, o 90 segundos.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador controlado ElectrnicamenteAccesoriosEl accesorio de reinicio temporizado proporciona un reinicio rpido del circuito de la memoria de un tiempo seleccionado despus de la reconexin con xito del dispositivo respaldo.

El accesorio de restriccin de corriente de arranque aumenta el nivel de corriente de accionamiento del seccionalizador a un mltiplo predeterminado de la configuracin original y lo mantiene all durante un tiempo seleccionado.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador-FusibleCada dispositivo se selecciona para coordinar con el reconectador. La secuencia del reconectador puede tener que ser modificada para obtener un funcionamiento correcto para un fallo ms all del fusible.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador-FusibleUn reconectador se fija para una secuencia de dos rpidos y dos retardados. El seccionalizador contar dos veces en las dos primeras operaciones del reconectador y cuenta la tercera vez cuando se funde el fusible, lo que ser en la primera operacin de retardo. El seccionalizador cuenta la apertura del fusible como la tercera interrupcin de la corriente y errneamente asla la seccin entre la misma y el enlace fusible para el sistema.NO es la adecuada coordinacin

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador-FusibleUna secuencia de una operacin rpida seguida de tres operaciones de retraso permitir una adecuada coordinacin de los reconectadores, seccionalizadores y fusibles. El seccionalizador cuenta una vez en la primera operacin rpida del reconectador. El seccionalizador registra su segundo conteo cuando el fusible limpia una falla y queda cerrado. El fallo ha sido eliminado y tanto el seccionalizador como el reconectador se reinician.

Coordinacin Reconectador-Seccionalizador-ReconectadorUn seccionalizador electrnicamente controlado equipado con un accesorio de restriccin de voltaje permite un reconectador para ser utilizado con xito en el lado de carga del seccionalizador.

En este tipo de aplicacin no se debe utilizar un seccionalizador hidrulicamente controlado, ya que simplemente previene el bloqueo, no cuenta.

PROTECCIONES DE SOBRETENSIN

FIN DE LA PRESENTACIN[42]

sbado, marzo 14, 2015