Relé de sobrecorriente SIEMENS 7SJ511.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 1
CAPTULO 1: INTRODUCCIN
1.1 ANTECEDENTES GENERALES
Ao tras ao la creciente necesidad de proteger equipos e instalaciones, cada vez ms
sofisticados, junto con la valorizacin de la calidad y continuidad del servicio elctrico por parte
de las empresas suministradoras de energas, plantean a las compaas diseadoras de
tecnologas retos que van ms all de cumplir con los objetivos especficos de cada uno de los
equipos que desarrollan. El desafo, es integrar en estos dispositivos una amplia gama de
funciones que les permitan dar soluciones integrales a problemas de funcionamiento de las
redes elctricas.
En este sentido y como consecuencia del mayor desarrollo tecnolgico que presenta la
industria, se han comenzado a masificar el uso de los Rels de Proteccin Multifuncin. Estos
equipos tienen la misma finalidad que cualquier otro esquema de proteccin, que es la de
disminuir al mnimo los efectos causados por condiciones anormales de operacin en un sistema
elctrico, desenergizando el componente comprometido, aislndolo del resto del sistema, y as
mantener la continuidad del servicio elctrico de las otras reas. En la actualidad, para cubrir
de mejor manera la necesidad de proteccin de cada uno de los equipos utilizados en la red
elctrica, es necesario referirse a las tablas de clasificacin de cada una de las familias y
modelos de los diferentes fabricantes, para as encontrar la proteccin que se ajuste a los
requerimientos.
1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
El desarrollo mximo de una persona se lleva a cabo en la Universidad, etapa de la vida
donde se modelan las aptitudes y disciplinas que mediante una metodologa moderna e
innovadora formarn profesionales aptos para enfrentar el mbito laboral.
El Departamento de Ingeniera Elctrica cuenta con un Rel multifuncin 760 (ver
Figura 2.1, donde se visualiza la vista frontal del Rel), equipo con tecnologa digital, que se
encuentra actualmente sin utilidad acadmica. Debido a esta situacin nace la idea de poner en
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funcionamiento este equipo, desarrollando en l pruebas acordes a los elementos disponibles en
el departamento. Si bien, este equipo est diseado para la proteccin de alimentadores
industriales de distribucin, el laboratorio de Protecciones de Sistemas Elctricos posee un
tablero de protecciones que cuenta con los dispositivos necesarios para obtener de este equipo
sus principales caractersticas de funcionamiento.
La existencia de Rels electromecnicos en el tablero de protecciones permitir realizar
comparaciones de operacin y coordinacin de protecciones entre estos elementos y el Rel
multifuncin 760.
1.3 REVISIN BIBLIOGRFICA
La singularidad del proyecto conlleva a una reducida bibliografa y a informacin
generalizada de protecciones de sistemas elctricos.
Dentro de las memorias desarrolladas en el Departamento de Ingeniera Elctrica de
nuestra Universidad, existen un tema que se relaciona con el presente proyecto, donde trata de
un Rel de sobrecorriente SIEMENS 7SJ511.
De la informacin recopilada, se puede detallar la siguiente literatura:
En [1] se muestra el manual, folleto y software que viene incluido con el Rel
Multifuncin 760, desarrollado por la General Electric.
En [2] se analiza en forma terica las protecciones de sistemas elctricos en general,
haciendo hincapi en protecciones de sobrecorriente y coordinacin de Rels.
En [3] se dan a conocer el estudio y aplicacin de un Rel de sobrecorriente y un Rel
direccional estticos, para el tablero de protecciones del Departamento de Ingeniera Elctrica.
En [4] se muestra el diseo y construccin del tablero de protecciones de sistemas
elctricos, en base a dispositivos electromecnicos, utilizado en el laboratorio de protecciones de
sistemas elctricos del Departamento de Ingeniera Elctrica.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 3
En [5] se presenta y analiza la proteccin diferencial de corriente 7SD52 SIEMENS y su
aplicacin en la lnea de transmisin de 220 kV perteneciente a Transelec.
En [6] y [7] se plantean los actuales cambios en las nuevas tecnologas que se emplean
en las protecciones de sistemas elctricos, abarcando desde los niveles ms bsicos hasta los
ms complejos.
1.4 DESARROLLO DEL PROYECTO
La donacin de dos Rels por parte de la empresa CMPC Compaa Manufacturera de
Papeles y Cartones de la ciudad de Laja en la octava regin, impuls a la concepcin de este
proyecto. Esta donacin se efectu al dar de baja dos Rels de la General Electric del tipo
Feeder Management, uno modelo 750 y otro 760 con reconexin. Estos Rels se encontraban
en perfectas condiciones, pero el lugar en donde se instalaron, estaba fuera de los rangos de
temperatura que el fabricante recomienda.
Con este reto en marcha, se incub la idea de implementar este Rel y la utilidad que
se obtendra.
La utilizacin del Rel conlleva el uso de ciertos instrumentos que slo cuenta el
laboratorio de protecciones elctricas, tales como: interruptores de poder, switch de control y un
tablero de protecciones con la adecuada implementacin. Por lo tanto, no cabe dudas que
implementarlo en ese lugar es lo ms adecuado, adems de la existencia de otros Rels del tipo
electromecnicos que daran la posibilidad de comparar el actuar de estos dos tipos de Rels.
El resultado de la implementacin del Rel Multifuncin 760, entrega a los alumnos una
unidad digital de proteccin, la cual que se puede accionar en forma remota o local, tal y como
lo hacen en las empresas modernas de hoy, que adems se puede coordinar con antiguos Rels
electromecnicos, y que puede monitorear una red e incluso reconectar el servicio ante una falla
transitoria.
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1.5 OBJETIVOS
1.5.1 OBJETIVOS GENERALES
Desarrollo de pruebas aplicables en el laboratorio de protecciones, puesta en servicio e
implementacin del Rel Multifuncin SR 760.
1.5.2 OBJETIVOS ESPECFICOS
Desarrollar pruebas de proteccin, control y monitoreo del Rel Multifuncin 760, de acuerdo a los elementos disponibles en el laboratorio de protecciones.
Habilitar una interfaz remota al Rel Multifuncin 760, mediante un computador utilizando el software 750/760PC.
Implementar el Rel Multifuncin 760, y sus elementos adicionales en el tablero de protecciones del Departamento de Ingeniera Elctrica.
Mediante una aplicacin de coordinacin, comprobar el correcto funcionamiento del Rel Multifuncin 760 con los dems Rels electromecnicos del tablero de protecciones.
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CAPTULO 2: DESCRIPCIN GENERAL DEL REL MULTIFUNCIN 760
2.1 INTRODUCCIN
El Rel Multifuncin 760 (Figura 2.1) forma parte de una generacin de equipos
digitales, es decir, emplea una conversin anloga/digital directamente sobre los valores de
entrada obtenidos desde los transformadores de medida (de corriente, TT/CC y de potencial,
TT/PP) conectados al equipo, y procesa las seales digitales resultantes usando exclusivamente
microprocesadores. Esta unidad de proteccin est diseada para la gestin y proteccin
primaria de alimentadores de distribucin, as como tambin para la gestin y proteccin de
respaldo para barras, transformadores, y lneas de transmisin.
Figura 2.1: Vista frontal del Rel Multifuncin 760
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2.2 FUNCIONES INTEGRADAS DE PROTECCIN, CONTROL Y MONITOREO
El Rel Multifuncin 760 incorpora todos los requisitos de proteccin, control, y
monitoreo, as como interfases de usuario local y remoto en un solo conjunto (multifuncin).
Adems, posee la funcin de reconexin automtica enviando una seal de cierre al interruptor,
siendo esta iniciada externamente (reconexin manual) o desde la proteccin de sobrecorriente
(reconexin con 4 intentos). Tambin se debe mencionar la sensibilidad con la que se pueden
configurar los ajustes de las protecciones (por ejemplo pasos de 0,01), debido al procesamiento
en formato digital de la informacin, caracterstica que no se puede obtener de los Rels
electromecnicos.
Dentro de las funciones de proteccin y control con que cuenta el Rel, se pueden
desglosar las siguientes:
Dos elementos temporizados para sobrecorriente de fase: Estos elementos, 1 y 2, son idnticos. Cada elemento equivale a un Rel trifsico de sobrecorriente,
dispositivo ANSI 51p, con idnticas caractersticas. Estos elementos pueden ser
supervisados y controlados por el elemento direccional de fase, si as se requiere,
operando slo en la direccin del flujo de potencia estipulado.
Dos elementos instantneos para sobrecorriente de fase: Existen dos elementos de sobrecorriente instantneos, cada elemento equivale a un Rel trifsico, bifsico o
monofsico de sobrecorriente, dispositivo ANSI 50p, todos con idnticas
caractersticas. Estos elementos pueden ser supervisados y controlados por el
elemento direccional de fase, si as se requiere.
Dos elementos temporizados de sobrecorriente del neutro: Corresponden a dos elementos idnticos de proteccin, cada uno equivale a un Rel temporizado de
sobrecorriente neutro monofsico ANSI 51N. Este elemento es supervisado por una
unidad direccional, que permite su operacin slo en la direccin seleccionada.
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Dos elementos instantneos de sobrecorriente del neutro: Cada elemento equivale a un Rel monofsico de sobrecorriente del neutro, dispositivo ANSI 50N.
Estos elementos son supervisados y controlados por el elemento direccional, si as se
requiere.
Elementos de sobrecorriente de tierra temporizado: Estos elementos son equivalente al Rel de sobrecorriente temporizado de tierra, ANSI 51G, y disponen de
un elemento que supervisa y controla la direccin de operacin.
Elementos de sobrecorriente instantneo de tierra: Estos elementos son equivalente al Rel de sobrecorriente instantneo de tierra, ANSI 50G, y disponen de
un elemento que supervisa y controla su direccin de operacin.
Elementos de sobrecorriente de tierra sensitiva temporizada: Estos elementos son equivalente al Rel de sobrecorriente temporizado de tierra sensitiva, ANSI 51SG, y
disponen de un elemento que supervisa y controla su direccin de operacin.
Elementos de sobrecorriente de tierra sensitiva instantnea: Estos elementos son equivalente al Rel de sobrecorriente instantneo de tierra sensitiva, ANSI 50SG, y
disponen de un elemento que supervisa y controla su direccin de operacin.
Elementos de sobrecorriente de secuencia negativa temporizada: Estos elemento son equivalente al Rel de sobrecorriente temporizado de secuencia negativa,
ANSI 46, y disponen de un elemento que supervisa y controla su direccin de
operacin.
Elementos de sobrecorriente de secuencia negativa instantneo: Este elemento es el equivalente al Rel de sobrecorriente instantneo de secuencia negativa,
ANSI 46, y dispone de un elemento que supervisa y controla su direccin de operacin.
Elementos de voltaje de secuencia negativa con tiempo ajustable: Estos elementos protegen contra la cada de una o dos fases, o contra la inversin de la
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secuencia de fases de voltaje. El elemento de secuencia negativa de voltaje puede ser
usado para cualquier causa de apertura, o para generar una alarma cuando el voltaje
de secuencia negativa exceda el umbral especificado, durante un tiempo determinado.
Elementos de Bajo Voltaje: Para proteger cargas sensibles al voltaje y circuitos contra condiciones de bajo voltaje sostenidas, se presenta esta proteccin de bajo
voltaje 1 y 2, que puede ser usada para generar una alarma o apertura cuando el
voltaje exceda un nivel especificado para un cierto tiempo dado.
Elementos de Sobre Voltaje: Para proteger cargas sensibles al voltaje y circuitos contra condiciones de sobre voltaje sostenidas, se presenta esta proteccin de sobre
voltaje 1 y 2, que puede ser usada para generar una alarma o apertura cuando el
voltaje exceda un nivel especificado para un cierto tiempo dado.
Desplazamiento del Neutro: El Rel Multifuncin 760, incorpora un elemento para el desplazamiento del neutro, el cual utiliza internamente la componente de secuencia
cero del voltaje (3Vo). Este elemento de proteccin requiere las tres fases de voltaje
conectadas en estrella. Cuando el nivel de Pickup es fijado, es importante considerar el
error en el porcentaje de voltaje debido al desbalance normal de voltaje del sistema.
Elemento para Baja Frecuencia: Contiene dos elementos idnticos de proteccin para baja frecuencia, dispositivo ANSI 81U-1 y 81U-2. La configuracin de los dos
elementos es idntica.
Cada brusca de la Frecuencia: Este es un elemento de proteccin para una cada brusca de la frecuencia en el sistema. Dispositivo ANSI 81D el cual provee de una
respuesta rpida al sistema en presencia de alteraciones en el elemento de baja
frecuencia.
Falla del Interruptor: La falla del interruptor es monitoreada cuando existe un comando de apertura. Si cualquier fase de corriente est arriba del nivel fijado despus
de que el tiempo de falla del interruptor haya expirado, el interruptor es declarado en
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falla y bloqueado para la reconexin automtica. El Rel multifuncin incluye dos
retardos programables para la funcin de falla del interruptor. Los retardos pueden ser
usados en forma individual o combinados con otras funciones.
En lo concerniente a los elementos de monitoreo que contiene el Rel Multifuncin 760
se pueden mencionar los siguientes: niveles de corriente por fase, niveles de corriente del
neutro, factor de potencia, localizacin de fallas, demanda de corriente, demanda de potencia
real, demanda de potencia reactiva, demanda de potencia aparente, monitoreo de las
entradas/salidas analgicas, sobre frecuencia, equipamiento (contador de aperturas, arco de
corriente, operacin del interruptor, bobinas de apertura/cierre) y pulsos de salida.
Entre los elementos de control que dispone el Rel Multifuncin 760, se encuentran:
Grupos de Ajustes: Todos los grupos de ajuste se encuentran en la pgina S7 CONTROL y se reproducen 4 grupos, identificados como grupos 1, 2, 3 y 4. Estos
mltiples grupos tienen capacidad para cambios manuales o automticos, fijados para
diferentes situaciones de operacin. El ajuste manual de los grupos puede ser realizado
por aquellos usuarios que utilicen configuraciones diferentes para estaciones distintas
del ao. Esta configuracin manual puede ser hecha desde el panel frontal o desde el
PC. El grupo de ajuste que est en funcionamiento se indicar en el panel frontal
mediante el encendido permanente del LED correspondiente.
Comprobacin de Sincronismo: En el caso de que un interruptor pueda conectar en paralelo dos fuentes de generacin, es una prctica comn revisar automticamente
que las fuentes estn dentro de los rangos admisibles de voltaje antes de permitir el
cerrado del interruptor. Synchrocheck facilita esta caracterstica comprobando que la
entrada de voltaje tanto de barra como de lnea se encuentren dentro de los valores
programados de: magnitud de voltaje, posicin de ngulo de fase, y frecuencia.
Control de Cierre Manual: La corriente de magnetizacin de algunos alimentadores puede provocar el disparo de las funciones de sobrecorriente. Podra resultar necesario
bloquear o alterar algunas caractersticas de la proteccin de sobrecorriente durante
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ciertos periodos. Tras el cierre manual del interruptor, el Rel multifuncin 760 puede
bloquear cualquier elemento de sobrecorriente instantnea, o elevar el valor de Pickup
de cualquier elemento de sobrecorriente temporizada, para un intervalo de tiempo
programable; pasado este tiempo, se reestablecer el funcionamiento normal del
equipo.
Control de Arranque en Fro: Cuando se cierra un interruptor tras un corte de electricidad prolongado, la corriente de magnetizacin del alimentador y la de
aceleracin del motor pueden superar el ajuste de alguna funcin de proteccin. Estas
funciones de proteccin no sern necesarias para el disparo del alimentador durante un
tiempo, de modo que puedan ser bloqueadas automticamente o manualmente durante
un periodo determinado despus del cierre del interruptor.
Restablecimiento Automtico por Bajo Voltaje y Baja Frecuencia: El Rel multifuncin 760 puede programarse para restaurar automticamente el interruptor
despus de un disparo por mnima voltaje o mnima frecuencia, y cuando estos
parmetros vuelvan a la normalidad.
Transferencia de Barras: El Rel multifuncin 760, est provisto de tres circuitos de interrupcin, dos para lneas de llegada y uno en el seccionador (normalmente abierto)
de la barra. Estos circuitos pueden realizar la transferencia en prdidas de
alimentacin.
Reconexin automtica: La reconexin puede iniciarse externamente o desde la proteccin de sobrecorriente. Se pueden realizar hasta cuatro intentos de reconexin,
cada uno con un plazo programable. Para cada intento de reconexin, el Rel
multifuncin 760 puede programarse para bloquear cualquier elemento de
sobrecorriente instantnea o temporizada. El nmero de intentos se puede reducir
debido a corrientes altas.
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2.3 MODELO UTILIZADO
Actualmente existen en el mercado cinco modelos distintos para el Rel Multifuncin
760, los cuales se diferencian principalmente en los rangos utilizados para las entradas y salidas
en el equipo, manteniendo entre ellos las mismas caractersticas funcionales. A continuacin
(Figura 2.2) se indican las especificaciones del modelo existente en el Departamento de
Ingeniera Elctrica:
E te sensitiva de = 5 A
control: 88 300 Vdc 70 265 Vac
La prin
utiliza, debido a
corriente con co
Alimentacin fuente I
c
rntrada corrientierra S5Corriente de entrada desecuencia cero G5 = 5 ACorriente de entrada P5 = 5 A Rel con reconexin automtica Entradas analgicas A20 = 4 20 mA
ndicador LED para interruptor cerrado = Rojo
Figura 2.2: Modelo existente
ipal ventaja que presenta este modelo es el rango de corriente de entrada que
que en el paol del Departamento Elctrico se dispone de transformadores de
riente nominal secundaria de 5 amperes.
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La fuente de alimentacin del Rel no presenta inconveniente alguno, ya que de
acuerdos a los rangos entregados para este modelo puede ser suministrada directamente desde
la red (220 Vca).
2.4 APLICACIN
El Rel Multifuncin 760 est diseado para ser aplicado en un sistema de 3 o 4
conductores, con un voltaje mximo de 600 kV y una corriente mxima de 5.000A. Con respecto
a la frecuencia del sistema sta puede oscilar entre 25 a 60 Hz.
2.5 ESPECIFICACIONES TCNICAS
T/P; VT: Transformador de potencial.
T/C; CT: Transformador de corriente.
Fuente de alimentacin
Alimentacin fuente de control
Voltaje fuente Vdc 88 a 300
Vca 70 a 265
Frecuencia Hz 48 a 62
Potencia: Nominal VA 25
Mxima VA 35
Tiempo operativo sin alimentacin ms 30
Entradas
Entradas de corriente de fase, de neutro y tierra
Primario T/C (CT) A 1 a 5.000 utilizando pasos de 1
Secundario T/C (CT) A 5
Burden VA 0,2
Rango de conversin 0,01 a 20xCT
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Corriente mxima
Continuamente A 15
1 segundo A 80
Entradas voltaje de barra y lnea
Primario T/P (VT) kV 0,12 a 600
Secundario T/P (VT) V 50 a 240
Razn de transformacin 1 a 5.000 en pasos de 0,1
Entrada al Rel V 50 a 240 Fase-Neutro
Burden VA 0,025 para 120 V o > 576 k
Mx. voltaje en forma contina V 273 Fase-neutro
Precisin (0 40 C) % 0,25 de toda la escala 10 a 130 V
% 0,8 de toda la escala 130 a 273 V
Entradas lgicas
Entradas 14 contactos tipo And/Or; 6 contactos virtuales
Contactos libre de potencial (Dry)
Resistencia mxima 1.000
Tensin suministrada por Rel Vcd 32
Corriente suministrada por Rel mA 2,0
Contactos con Tensin (Wet)
Tensin externa Vcd 30 a 300
Corriente externa mA 2,0
Entradas analgicas
Entradas de uso general
Entradas de corriente mA 0-1, 0-5, 0-10, 0-20, 0-40. Programables
Impedancia de entrada 375
Rango de conversin mA 0 a 21
Precisin % 1 de la escala completa
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Entradas de monitorizacin de bobina de disparo y cierre
Rango de tensin aceptable Vcd 20 a 250
Entradas IRIG-B
Amplitud modulada Vpp 2,5 a 6
Comunicaciones
Comunicaciones
Todos los puertos Bds 300 a 19.200. Paridad programable
Proteccin
Proteccin temporizada de sobrecorriente para fases/neutro/tierras/secuencia
inversa
Nivel de Pickup 0,05 a 20,0 utilizando pasos de 0,01 x CT
Nivel de Dropout % 9798 del nivel de Pickup
Forma de Curva ANSI
Extremadamente Inversa, Muy Inversa,
Moderadamente Inversa y Normalmente Inversa
IEC
Curva tipo A, Curva tipo B, Curva tipo C y Curva
corta
IAC
Extremadamente Inversa, Muy Inversa y Curva
Corta
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FlexCurve
Curva programable A y curva programable B
De tiempo definido
Multiplicador de curva 0 a 100 utilizando pasos de 0,01
Tiempo de reposicin Instantneo/lineal
Precisin de nivel 3 x por error de la entrada de corriente
Precisin de Tiempo I1,03 Pickup: 3% del tiempo de disparo o
20 segundos.
Proteccin instantnea de sobrecorriente para fases/neutro/tierras/secuencia
negativa
Nivel de Pickup 0,005 a 1.000 utilizando pasos de 0,001 x CT
Nivel de Dropout % 97-98 del Pickup
Tiempo de retardo seg 0,01 a 100 utilizando pasos de 0,1
Precisin del disparo
Con retardo tiempo 0 ms
Contactos de salida ms 50 mximo
Salida de estado slido ms 45 mximo
Con retardo distinto de 0 ms
Precisin de tiempo ms 0 a 20
Salida de estado slido ms 45 mximo
Fases de operacin Cualquiera/dos cualquiera/las tres
Proteccin de mnima tensin de barras y lnea
Tensin mnima > umbral programable de 0 a 1,25 x VT utilizando
pasos de 0,01 x VT
Nivel de Pickup 0 a 1,25 utilizando pasos de 0,01 x VT
Nivel de Dropout % 102-103 del nivel de Pickup
Curva Tiempo definido o inverso
Tiempo de retardo seg 0 a 6.000 utilizando pasos de 0,1
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Fases de operacin Cualquiera/dos cualquiera/las tres
Precisin de nivel Por entrada de tensin
Precisin de tiempo ms 100
Proteccin de mxima tensin
Nivel de Pickup 0 a 1,25 utilizando pasos de 0,01 x VT
Nivel de Dropout % 97-98 del nivel de Pickup
Tiempo de retardo seg 0 a 6.000 utilizando pasos de 0,1 (tiempo definido)
Precisin de nivel 3 x error de tensin
Precisin de tiempo ms 100
Proteccin de tensin de secuencia negativa
Nivel de Pickup 0 a 1,25 utilizando pasos de 0,01 x VT
Nivel de Dropout % 97-98 del nivel de Pickup
Tiempo de retardo seg 0 a 6.000 utilizando pasos de 0,1
Precisin de nivel 3 x error de entrada de tensin
Precisin de tiempo ms 100
Proteccin mnima frecuencia
Tensin mnima 0 a 1,25 utilizando pasos de 0,01 x VT (fase A)
Nivel de Pickup Hz 20 a 65 utilizando pasos de 0,01
Nivel de Dropout Hz Pickup+0,03
Tiempo de retardo seg 0 a 600 utilizando pasos de 0,01 (tiempo definido)
Precisin de nivel Hz 0,02
Precisin de tiempo
50 Hz ms 25
60 Hz ms 30
Fallo del interruptor
Nivel de Pickup 0,05 a 20 utilizando pasos de 0,01 CT
Nivel de Dropout % 97-98 del nivel de Pickup
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Retardo de tiempo seg 0,03 a 1 utilizando pasos de 0,01
Precisin de tiempo ms 20 de error
Precisin de nivel Por entrada de CT
Contadores de disparo Acumulacin de todos los disparos
Fases, tierras, neutro y secuencia inversa
Registro de eventos Registra la causa de un evento (128)
Todos los fasores de corriente
3 fasores de tensin
Frecuencia del sistema
Tensin de sincronismo
Frecuencia de sincronismo
Nivel de entradas analgicas
Captura oscilogrfica
Canales de datos 4 de corriente, 3 de tensiones, estados de 14
entradas lgicas y 6 Rels de salida
Capacidad de almacenaje 2 a 16 eventos
Salidas Salidas analgicas
Tipo Activos
Salidas 8 canales
Rango de salida Carga mxima
0-1 mA 12k
0-5 mA 2,4k
0-10 mA 1,2k
4-20 mA 600
Aislamiento Totalmente aisladas
Precisin % 1 de la escala total
Tiempo de respuesta % Iniciada al 100 en menos de 3 ciclos del sistema
elctrico
Disparo de estado slido
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Capacidad de cierre 15 A para 250 Vcd y 500 ms
Control
Restauracin de mnima tensin
Iniciada por Disparo por mnima tensin 1, 2, 3, o 4
Nivel mnimo de tensin 0,00 a 0,125 utilizando pasos de 0,01 CT
Retardo de tiempo seg 0,1 a 100 utilizando pasos de 0,1 seg
Fases de operacin Cualquiera/dos cualquiera/ las tres
Precisin de nivel Por entrada de tensin
Precisin de tiempo ms 100
Restauracin de mnima frecuencia
Iniciada por Disparo por mnima frecuencia 1 o 2
Nivel mnimo de frecuencia 0 a 1,25 utilizando pasos de 0,01 VT
Retardo de tiempo seg 0,1 a 100 utilizando pasos de 1
Tiempo de secuencia incompleta min 1 a 10.000 utilizando pasos de 1
Precisin de nivel Por entrada de tensin frecuencia
Precisin de tiempo ms 100
Monitorizacin
Fallo de VT Programable para deshabilitar funciones
Monitorizacin de bobina disparo/cierre Detecta circuitos abierto de disparo/cierre
Salidas de pulsos Programable para deshabilitar funciones
Informacin del ltimo disparo Registra la causa del ltimo disparo
4 corrientes reales 2 tensiones reales
Rels de salida
Configuracin 1 Disparo Forma A
1 Cierre Forma A
3-7 Rels Aux. Forma C
8 Autochequeos Forma C
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Material de Contacto Aleacin de Plata
Medioambientales
Temperatura de funcionamiento C -40 a +80
Temperatura de almacenaje C -40 a +80
Humedad % 90 sin condensacin
Grado de polucin 2
2.6 MECANISMO EXTRABLE
El Rel Multifuncin 760 cuenta con una unidad extrable (con mecanismo automtico
de cortocircuito de T/C) y una caja fija (Figura 2.3). La caja dispone de una puerta frontal con
una gran ventana que permite el acceso visual al panel central mientras permanece cerrada.
Este mecanismo extrable permitir dejar la unidad de proteccin en el paol del Departamento
Elctrico, utilizando sta solamente para sesiones de laboratorio.
Caja fija en el tablero Terminales cortocircuitados
Unidad extrable (Unidad proteccin)
Figura 2.3: Unidad extrable y caja fija
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 20
2.7 DIMENSIONES
Para implementar el Rel Multifuncin 760 en el laboratorio de protecciones, se debe
conocer las dimensiones de la caja fija que posee esta proteccin, ya que ella ser instalada de
forma permanente en dicho tablero.
El tablero de protecciones debe disponer de un rectngulo de 21,6 25,2 cms.,
solamente para efectos de la caja fija, ya que tambin se deben considerar los dems elementos
que sern instalados para complementar el funcionamiento de la unidad de proteccin.
2.8 TERMINALES DE CONEXIN
Todas las conexiones que se pueden realizar en el Rel Multifuncin 760 se efectan en
la parte trasera de la unidad (excepto la conexin RS232, Rel-PC). Los terminales de conexin
que sern utilizados en parte frontal del tablero de protecciones se conectarn mediante bornes
externos de conexin.
Vista trasera del Rel Multifuncin 760
Figura 2.4: Vista trasera del Rel Multifuncin 760. Disposicin de los terminales de conexin
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 21
En la figura 2.4 se visualiza la vista trasera del Rel, donde se aprecian los 96
terminales ms el terminal a tierra. Estos 96 pines estn distribuidos por letras desde la A a la
H; donde la letra A representa las entradas analgicas, la letra B representa los terminales de
comunicacin, la letra C y D son para entradas lgicas, las letras E y F son de salidas auxiliares
del Rel y finalmente las letras G y H representan las entradas de tensin y corriente para la
alimentacin y la carga.
2.9 PROCESAMIENTO DE LA INFORMACIN
El manejo de la informacin al interior del Rel Multifuncin 760 es un proceso
importante para el correcto funcionamiento de las aplicaciones de proteccin, monitoreo y
control. Esta informacin involucra a las seales de entradas analgicas que ingresan a la
unidad, siendo las mas importantes; la corriente y el voltaje. Para procesar y manipular esta
informacin el Rel internamente realiza dos etapas, las cuales se describen a continuacin.
2.9.1 ETAPA ANALGICA
Las corrientes alternas procedentes de los TT/CC se transforman en la etapa analgica,
a travs de transmisores de entrada y resistencias Shunt, en tensiones separadas
galvnicamente (Figura 2.5).
Figura 2.5: Esquema de la etapa analgica
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 22
El producto de las perturbaciones de alta frecuencia es suprimido mediante filtros
analgicos RC. Las tensiones de medida se hacen llegar a las entradas analgicas (convertidor
anlogo/digital) del microprocesador, y se transforman a continuacin en seales digitales. Todo
el procesamiento subsiguiente se efecta con estos valores digitalizados.
2.9.2 ETAPA DIGITAL
Para la etapa digital el Rel Multifuncin 760 cuenta con dos microprocesadores de
gran potencia. Estos son el ncleo central de la unidad de proteccin y con ellos se procesan de
forma totalmente digital todas las funciones, desde la discretizacin de las magnitudes de
corriente hasta el disparo de la proteccin. La figura 2.6 indica el diagrama de bloques para el
procesamiento de la etapa digital, en el cual se puede apreciar el recorrido que realiza la seal
analgica antes de ser procesada como informacin digital.
Figura 2.6: Esquema de la etapa digital
2.10 CABLEADO TPICO DEL REL MULTIFUNCIN 760
La figura 2.7 indica el cableado tpico a realizar cuando el Rel 760 se conecta en un
sistema de distribucin y as cumplir con su caracterstica de diseo (proteccin principal para
alimentadores). Conectando los secundarios de los TT/CC y TT/PP de barra en estrella se
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 23
pueden obtener del Rel todas las caractersticas de proteccin, control y monitoreo que vienen
integradas en la unidad.
Figura 2.7: Diagrama para el cableado tpico del Rel Multifuncin 760
-
Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 24
CAPTULO 3: INSTALACIN Y PUESTA EN SERVICIO DEL REL
MULTIFUNCIN 760
3.1 INTRODUCCIN
El mejor lugar para realizar la instalacin y puesta en servicio del Rel Multifuncin
760, es el laboratorio de protecciones del Departamento de Ingeniera Elctrica. Dicho
laboratorio, cuenta con un tablero de protecciones equipado con instrumentos y dispositivos de
maniobra necesarios para obtener aplicaciones factibles con el Rel.
El presente captulo tiene como objetivo describir los elementos existentes en el
tablero de protecciones, donde se realizarn modificaciones fsicas y de interconexin, y los
procedimientos para ejecutar la instalacin y puesta en servicio del Rel Multifuncin 760.
3.2 DESCRIPCIN DEL TABLERO DE PROTECCIONES
El laboratorio de Protecciones de Sistemas Elctricos est equipado con un tablero de
protecciones para entrenamiento, el cual posee circuitos de control independientes para 3
interruptores de poder, instrumentos de medicin, Rels de proteccin (electromecnicos y
estticos), bornes de conexin, selectores de ampermetros y voltmetros.
La presencia de este tipo de tablero en el laboratorio entrega las condiciones necesarias
para aplicar las principales caractersticas funcionales del Rel Multifuncin 760, por este motivo
se dispuso la puesta en servicio del Rel en este tablero.
En este tablero (Figura 3.1) existen tres dispositivos que simulan la misma cantidad de
interruptores de poder (52). Los interruptores 1 y 2 estn diseados con 2 contactores cada
uno que funcionan con control por corriente continua (125 Vcd) y son del tipo de armadura
atrada, siendo uno tipo DSL 30 (circuito de apertura), y el otro es uno de marca LAUR
KNUDSEN LTDA (circuito de cierre). El interruptor 3 es de control por corriente alterna, cuyo
funcionamiento es similar al comandado por corriente continua.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 25
52-1 52-2
125 Vcd Switch control 52-1 Switch control 52-2
IA51J IJD53D
IAC51AIAC51BIAC51B IAC51B
7SK88 7SP88
Figura 3.1: Vista Frontal sin modificaciones del Tablero de Protecciones
A continuacin se describen los Rels de proteccin que se muestran en la figura 3.1.
Protecciones de Sobrecorriente: diseados para detectar aumentos de corriente, discriminan la ocurrencia de fallas. En el actual panel de protecciones existen los
siguientes Rels de Sobrecorriente: dos Rels IAC5 B8R (Canadian General Electric),
unidades monofsicas temporizadas con elementos i
IAC51A6R (GE) temporizados, sin elemento instant
cuenta con tres unidades monofsicas temporizada
estos Rels, son del tipo disco de induccin y cuent
Recientemente se instal un Rel 7SK88 de sobreco
con caractersticas dependientes del tiempo, del tipo
operacin.
Protecciones Direccionales: Rels destinados a activa, sensan la tensin y la corriente, y en su con
flujo de potencia. Estas caractersticas las presenta
7SP88 (SIEMENS), dispositivos que est presente en
1nstantneo; dos Rels monofsicos
neo y un Rel IAC51J8A (GE) que
s e instantneas. La totalidad de
an con unidades de sello y tarjeta.
rriente de fase esttico (SIEMENS),
normal inverso y con indicador de
medir la direccin de la potencia
junto, determinan la direccin del
el Rel direccional de fase esttico
el actual tablero de protecciones.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 26
Protecciones Diferenciales: Basados en la comparacin de las corrientes de entrada y salida de un dispositivo. Corresponde a Rels diferenciales con porcentaje del 25%.
El dispositivo instalado en el tablero de protecciones es un Rel diferencial de
porcentaje tipo IJ53D (GE), el que puede ser aplicado a transformadores. Estos Rels
son de induccin con espiras en cortocircuito y cuentan con dispositivos de sello y
tarjeta.
A los elementos propios del tablero se pueden agregar externamente otros
componentes tales como:
Transformadores de medida: Estos elementos, pueden ser de dos tipos: Transformadores de corriente y transformadores de potencial. Los que se utilizan
actualmente en el laboratorio de protecciones son los de corriente.
Lneas: Permiten la transmisin de la energa elctrica. En la actualidad, las lneas son simuladas por reactores General Electric, con las caractersticas respectivas siguientes:
corriente nominal de 10 amperes, frecuencia de 50 Hz y sus reactancias en Ohms.
Desfasador o Phase Shifter: Este dispositivo permite hacer operar los Rels direccionales que obedecen a una ecuacin que es funcin de la corriente, la tensin
aplicada y el ngulo de desfase entre estas dos variables. Se puede obtener un buen
funcionamiento direccional si se tiene un adecuado control de estas variables. As, para
mantener una de estas variables constante y las otras dos variar en funcin de la
primera, se requiere de un dispositivo que vare el ngulo de desfase entre corriente y
tensin a voluntad. Este dispositivo es similar a un motor de induccin trifsico, donde
su rotor se puede girar mediante un tornillo sin fin en un ngulo de 360 mecnicos y
as fijarlo en alguna posicin. Un dial indicador, unido al eje del rotor, registra el
desfase.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 27
3.3 PRUEBAS FACTIBLES DEL REL MULTIFUNCIN 760 EN EL LABORATORIO
Debido a la caracterstica de Multifuncin que posee el Rel 760, se pueden obtener
variadas funciones de proteccin, control y monitoreo. Las pruebas que se realizarn con este
Rel son acorde a los elementos que se encuentran disponibles en el laboratorio de protecciones
y en el paol del Departamento de Ingeniera Elctrica, siendo un futuro desafo para los
alumnos el desarrollo de nuevas pruebas y aplicaciones.
No se profundizar en un anlisis terico sobre las aplicaciones posibles de realizar en
el laboratorio. Para encontrar esta informacin se puede utilizar como apoyo el manual del Rel
Multifuncin 760 [1], disponible en el paol del Departamento.
Las pruebas de proteccin, control y monitoreo que se realizarn en el laboratorio en
modo local (panel frontal) y remoto (Enlace PC), son las siguientes:
Proteccin instantnea de sobrecorriente o Fases (50) o Neutro (50N)
Proteccin temporizada de sobrecorriente o Fases (51) o Neutro (51N)
Proteccin de voltaje o Bajo voltaje de barra (27) o Sobre voltaje de barra (59)
Restauracin por bajo voltaje
Falla de operacin del interruptor de poder (52-1)
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 28
Monitoreo del nivel de corriente. o Fases o Neutro
Monitoreo del equipamiento del Rel Multifuncin 760
Aplicacin de las entradas lgicas
Reconexin automtica (79)
Enlace remoto mediante Computador utilizando el software PC 750/760 o Comunicacin Rel - PC o Todas las aplicaciones realizadas o Registro de eventos o Configuracin de ajustes
Configuracin de los grupos de ajustes
3.4 INSTALACIN DEL REL MULTIFUNCIN 760 EN EL TABLERO DE
PROTECCIONES
Debido a la falta de espacio fsico en el tablero de protecciones para instalar el Rel
multifuncin 760 y sus elementos correspondientes (ampermetros de panel, bornes de conexin
y elementos adicionales), se retir la unidad de proteccin IAC51J (figura 3.2) y sus elementos
asociados, los cuales estuvieron en funcionamiento durante aos en el tablero de protecciones,
instalndose en su lugar, el Rel 760.
Para la etapa de instalacin del Rel se realizaron modificaciones constructivas y de
interconexin hacia el tablero de protecciones, permitiendo de esta manera una adecuada
puesta en servicio de la unidad.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 29
Figura 3.2: Vista frontal del Rel IAC51J y sus elementos asociados
3.4.1 MODIFICACIONES EN EL TABLERO DE PROTECCIONES
La instalacin del Rel Multifuncin 760 signific una modificacin constructiva en el
tablero de protecciones. Debido a la diferencia de dimensiones entre el Rel retirado y el 760 se
dispuso una base metlica de 40x52 cms soldada para instalar la caja fija de la unidad digital y
sus elementos asociados.
La modificacin frontal del tablero se realiz con los siguientes elementos e
instrumentos:
Caja fija del Rel Multifuncin 760: Para instalar el Rel Multifuncin 760 se fij al tablero la caja fija, la cual contiene todos los terminales de entrada y salida del Rel. La
unidad digital (extrable) se debe insertar en esta caja cada vez que se requiera utilizar
el Rel en el laboratorio de protecciones. La figura 3.3 permite apreciar la disposicin
de la caja fija en el tablero de protecciones.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 30
Figura 3.3: Disposicin fsica de la caja fija en el tablero
Bornes externos de conexin: Se instalaron un total de 25 bornes de conexin (figura 3.4) de acuerdo a los requerimientos de entrada y salida para realizar las
aplicaciones nombradas en el tem 3.3. Estos bornes fueron enumerados segn la
nomenclatura de los terminales del Rel Multifuncin 760, y se indican a continuacin:
o 8 bornes para entradas de corriente. Fase R: G7-H7 Fase S: G8-H8 Fase T: G9-H9 Neutro: G10-H10
o 4 bornes para entradas de voltaje de barra. Fase R: G5 Fase S: H5 Fase T: G6 Neutro: H6
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 31
o 2 bornes para entradas de voltaje de lnea. Fase 1: G4 Fase 2: H4
o 6 bornes para Rels auxiliares. Rel Auxiliar 4
NA: F5 F6 NC: F6 E6
Rel Auxiliar 5 NA: E8 F7 NC: F7 E7
o 3 bornes para entradas lgicas. Con Tensin interna.
Entrada 1: C6 Entrada 2: C7
Terminal (+): C12 (+32 Vcd)
o 2 bornes para entrada analgica. Entrada 1: A1 A2
Figura 3.4: Vista de los bornes de conexin para el tablero
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 32
Ampermetro de panel: Debido a las caractersticas de diseo del Rel Multifuncin 760 (proteccin primaria para alimentadores de distribucin), no es posible obtener
mediciones de corriente con valores decimales. La sensibilidad mnima en la medicin
es de 1A, pero internamente el microprocesador trabaja de acuerdo a los valores de
corriente de entrada y Pickup ingresados. Por este motivo se opt por instalar un
ampermetro analgico de panel con escala de 0-15 A (Figura 3.5), que permite
visualizar los valores de corriente con los que el Rel est operando.
Figura 3.5: Vista del ampermetro analgico de panel (0-15A)
Selector de fases: Para complementar el funcionamiento del ampermetro de panel se instal un selector de 3 posiciones (L1, L2 y L3), permitiendo de esta forma medir la
corriente que circula por la fase correspondiente. En la figura 3.6 se puede apreciar la
disposicin fsica del selector de 3 posiciones.
Figura 3.6: Vista del selector de 3 posiciones
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 33
Mdulo enchufe hembra: Para alimentar la fuente de poder del Rel Multifuncin 760 se instal un mdulo de enchufe hembra, modelo Magic, de 220 Vca (figura 3.7
a)) en el tablero de protecciones. Se prefiri alimentar al Rel Multifuncin 760 con
tensin alterna, ya que con tensin continua (125 Vcd) el Rel pierde independencia al
tener que usar una fuente de corriente continua adicional.
a) b)
Figura 3.7: a) Vista del mdulo enchufe hembra Magic. b) Vista del switch de control y luz
indicadora
Switch de control: Para comandar las entradas lgicas se instalaron 4 switch de control en el tablero de protecciones (local/remoto, bloqueo 1, bloqueo 2 y funciones).
Cada switch se complement con una luz indicadora de 125 Vcd (nivel de tensin
requerida para las entradas lgicas), permitiendo de esta forma sealizar el estado
actual de la entrada lgica correspondiente (on off). La figura 3.7 b) indica la
disposicin fsica de un switch de control y su indicador respectivo.
3.4.2 INTERCONEXIONES EN EL TABLERO DE PROTECCIONES
Respecto a los circuitos de control asociados al tablero de protecciones, tambin se
realizaron modificaciones de interconexin en ellos con el fin de cumplir con los requerimientos
necesarios para una correcta puesta en servicio del Rel Multifuncin 760.
Las modificaciones de interconexin (figura 3.8) solo involucraron al circuito de control
del 52-1 (Interruptor N1). Estas modificaciones y sus funciones se describen a continuacin:
-
Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 34
Apertura del 52-1: Los terminales E2 y F2 (figura 3.8), ubicados de forma paralela a los contactos 2-2c, corresponden a un contacto NA. Al ocurrir algn disparo por
proteccin o una accin forzada de apertura de forma local o remota del 52-1, este
contacto se cierra. Estos terminales se conectaron en serie con la bobina de apertura
152BA
, quedando en paralelo con los dems contactos de los Rels de proteccin del
tablero que comandan este interruptor, los contactos 2-2c del switch de control del
interruptor y los contactos de enclavamiento 14-13 de la bobina de apertura BA. Al
encontrarse cerrado el 52-1, la bobina de cierre 152BC
est energizada a una tensin de
12 Vcd (resistencia limitadora de 3700 ), manteniendo de esta forma al contacto 3-1
cerrado. El cierre de los contactos E2 y F2 permite que la bobina de apertura 152BA
se
energice a 125 Vcd, produciendo un cambio de estado en el contacto NC 8-7, el cual
abre el circuito de la bobina de cierre y efecta la apertura del 52-1. Al momento de
abrir el 52-1 (bobina de cierre desenergizada) cambia de estado el contacto 3-1, que
vuelve abrirse, dejando de esta forma sin tensin a la bobina de apertura.
Cierre del 52-1: Aqu es donde se marca la diferencia con los dems Rels de protecciones instalados en el tablero, ninguno de ellos posee la funcin para ejercer
sobre los interruptores la orden de cierre. El Rel Multifuncin 760 posee los bornes E3
y F3, que corresponden a un contacto del tipo NA. Cuando una orden de cierre
local/remota es ejecutada, este contacto cambia su estado produciendo una seal de
cierre hacia el interruptor (despus del pulso el contacto vuelve a su estado original). El
circuito de control se alimenta a una tensin de 125 Vcd. Cuando el 52-1 est cerrado
se forma un divisor de tensin entre la bobina de cierre y la resistencia limitadora de
3.700, de esta forma la bobina est recibiendo permanentemente (52-1 cerrado) una
tensin de 12 Vcd (tensin para mantener cerrados los contactos), evitando de esta
forma exponer a la bobina de cierre a tensiones elevadas. Los terminales E3 y F3 se
conectaron entre los puntos A y B del circuito de control (Figura 3.8), debido a que la
resistencia limitadora impide que la bobina de cierre se energice a la tensin necesaria
para operar (125 Vcd). Una vez que la bobina de cierre se energiza, el 52-1 se cierra.
Como a travs de los contactos E3 y F3 se enva solamente un pulso, estos vuelven a
-
Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 35
su estado original dejando en funcionamiento a la resistencia limitadora (12 Vcd en la
bobina de cierre).
Figura 3.8: Interconexiones en el circuito de control del interruptor N1 (52-1)
Reconexin Automtica (79): Las interconexiones de apertura y cierre realizadas en el circuito de control, no son suficientes para efectuar una correcta reconexin
automtica sobre el 52-1. El Rel Multifuncin 760 necesita conocer el estado actual del
interruptor, y de esta forma no enviar seales de reconexin sucesivas cuando el 52-1
ya se encuentre cerrado. Para enviar esta informacin se utiliz una entrada lgica sin
tensin en sus contactos (alimentacin externa de 20 a 200 Vcd), la cual indicar si el
52-1 est cerrado o abierto. Los terminales D12 (-) y C1 (+) se conectaron en paralelo
con el contacto 3-1, ya que ste realiza los mismos cambios de estado que el 52-1.
Como el circuito de control se alimenta a 125 Vcd, este valor est dentro de los rangos
requeridos por las entradas lgicas.
-
Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 36
3.4.2.1 LGICA COMPLEMENTARIA
Se entiende por lgica complementaria al conjunto de entradas externas a los equipos
de proteccin, las cuales son necesarias para adecuar dichos equipos a las particularidades de
las instalaciones y a los criterios de cada elemento de proteccin en particular (informaciones,
bloqueos y control).
El Rel Multifuncin 760 posee 14 entradas lgicas programables (C1-C7 y D1-D7), de
las cuales 4 fueron interconectadas en el tablero de protecciones para ser utilizadas de acuerdo
a la configuracin establecida por el usuario en el Rel. Para comandar estas entradas lgicas se
utilizaron 4 switch de control (figura 3.7 b), de tal forma que el usuario pueda habilitar la
funcin establecida para la entrada correspondiente colocando el switch en la posicin On.
A continuacin se describe la funcin que cumple cada entrada lgica conectada
internamente en el tablero de protecciones (figura 3.9).
Local/Remoto: Entrada lgica destinada para enviar la seal de cierre/apertura desde modo local (panel frontal, switch: On) o modo remoto (750/750 PC, switch: Off). Esta
entrada lgica corresponde al terminal C5 del Rel 760.
Bloqueo 1: La funcin de esta entrada lgica es bloquear los elementos de proteccin programados para esta entrada, de tal forma que el Rel 760 no opere cuando una
condicin de Pickup se haya establecido, bloqueando de esta forma el disparo de la
proteccin (alarma, apertura, apertura & reconexin o control). Para iniciar el bloqueo
el switch debe colocarse en la posicin On, para desbloquear y habilitar los elementos
de proteccin colocar el switch en la posicin Off (si al momento de dejar el switch en
estado Off existe una condicin de Pickup el Rel 760 operar segn la configuracin
establecida). Esta entrada lgica corresponde al terminal C4 del Rel 760.
Bloqueo 2: La funcin de esta entrada lgica es bloquear los elementos de control programados para esta entrada (Manual Close, Cold Load Pickup, Undervoltage Restore
-
Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 37
y Autoreclose). El switch de control se comanda de la misma forma que el establecido
para el Bloqueo 1. Esta entrada lgica corresponde al terminal C3 del Rel 760.
Funciones: Como existen otros tipos de operaciones con las entradas lgicas, se instal esta entrada, con su switch de control respectivo, en el tablero de protecciones
para de esta forma permitir realizar nuevas aplicaciones por parte del usuario. Esta
entrada lgica corresponde al terminal C2 del Rel 760.
Figura 3.9: Diagrama de conexin interna para las entradas lgicas
-
Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 38
Cabe destacar que cada entrada lgica se debe habilitar como Contact Close
(contacto cerrado) en el Setup correspondiente (Logic Input Setup), ya que de esta forma una
entrada se encontrar habilitada cuando su switch de control correspondiente est en la
posicin On y se deshabilitar al volver a la posicin Off.
3.5 ALIMENTACIN DE LA FUENTE DE PODER Y CONEXIONES A TIERRA DEL
REL MULTIFUNCIN 760
Para alimentar el circuito de poder del Rel multifuncin 760 se utilizar una tensin de
220 volt, la cual ser suministrada directamente desde la red de baja tensin del laboratorio de
protecciones.
El Rel dispone de 3 terminales de tierra; filtro de tierra, tierra de seguridad y aterrizaje
de la carcaza. Estos terminales se conectan entre si para formar una sla tierra de proteccin
para la unidad, conectando este punto comn al terminal de tierra del mdulo enchufe hembra.
Las interconexiones realizadas en el tablero de protecciones para la de alimentacin de
poder y el punto comn de tierra del Rel Multifuncin 760 se indican en la figura 3.10 a) y b)
respectivamente.
(a) (b)
Figura 3.10: a) Alimentacin fuente de poder b) Conexiones a tierra
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 39
3.6 INTERCONEXIN DEL SELECTOR DE AMPERMETRO EN EL TABLERO
Para utilizar el ampermetro de panel, se interconect en el tablero de protecciones el
selector de ampermetro descrito anteriormente (tem 3.4.1). La conexin de este selector de
realiz segn la figura 3.11.
La utilizacin del selector permite al usuario seleccionar la fase requerida para realizar
una medicin de corriente desde el ampermetro de panel. Para realizar este proceso las
entradas de corriente, los bornes externos del tablero G7, G8 y G9 se conectaron entre los
puentes existentes entre los terminales 1c-2c, 5c-6c y 9c-10c respectivamente. Los terminales
G7, G8 y G9 (entradas de corriente en el Rel) se conectaron entre el puente existente entre los
terminales 1-3, 5-7 y 9-11 respectivamente. Para conectar en serie cada fase (de acuerdo a la
seleccin en el selector), el ampermetro de panel se conect entre el puente de los 1c-2c y el
terminal 3c.
Figura 3.11: Esquema de interconexin del selector de ampermetro
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 40
3.7 PRESENTACIN DEL REL MULTIFUNCIN 760 EN EL TABLERO DE
PROTECCIONES
La presentacin final del Rel Multifuncin 760 y sus elementos asociados en el tablero
de protecciones, de acuerdo a las modificaciones mencionadas, se puede apreciar en la figura
3.12.
Figura 3.12: Presentacin del Rel Multifuncin 760 en el tablero de protecciones
3.8 PANEL FRONTAL DEL REL MULTIFUNCIN 760
El panel frontal provee al operador de una interfaz local, con un display fluorescente
de 40 caracteres, LED indicadores de estado, teclas de control, y un puerto de comunicacin con
el PC (enlace remoto). El display y los indicadores de estado actualizan la informacin, de
alarmas y estados del interruptor y salidas, automticamente. Las teclas de control pueden ser
usadas, entre otras, para seleccionar mensajes apropiados cuando ocurre una alarma o
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 41
aperturas, para ingresar a los ajustes y realizar, verificar o exhibir mediciones de variables
elctricas en tiempo real. El puerto RS232, proporciona una conexin con el computador, en
conjunto con el programa 750/760PC.
De la figura 3.13 se puede percibir con mayor claridad lo anteriormente dicho. Adems
se pueden mencionar los indicadores y botones que se utilizarn para realizar las aplicaciones
futuras.
Relay in Service: Este indicador est constantemente encendido indicando que el Rel est funcionando normalmente y el Self Test Warning (auto-diagnstico) no ha
detectado errores. Durante el servicio, el Rel se auto-chequea continuamente para
detectar errores y si no los encuentra su indicador se mantiene apagado. Si se detecta
un error, se enciende el indicador Self Test Warning.
Trip: Este indicador se enciende cuando el Rel detecta una condicin de apertura. Despus que la falla fue despejada o solucionada, el LED puede ser apagado
presionando la tecla RESET.
Alarm: Cuando el Rel capta una condicin de alarma, este indicador se enciende. Al despejar la falla, este indicador automticamente se apaga. Si la falla pas a una
apertura, este indicador se quedar encendido y para apagarlo se deber presionar la
tecla RESET.
Pickup: Tiene el propsito de probar y comprobar la calibracin que se realiz, este indicador se mantendr estable cuando cualquier proteccin haya excedido el umbral
de Pickup. Eventualmente, si la condicin persiste, dar paso a que el Rel opere.
Cuando los niveles de Pickup hayan descendido, el indicador se apagar.
Setpoint Group 1-4: Estos indicadores se mantendrn intermitentes cuando el grupo est siendo ajustado; ellos se mantendrn constantemente encendidos cuando el grupo
de ajuste sea el seleccionado para la proteccin del sistema.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 42
Breaker Open: Cuando el interruptor est abierto, este indicador se mantiene encendido constantemente.
Breaker Closed: Cuando el interruptor est cerrado, este indicador se mantiene constantemente encendido.
Reclosure Enabled: Este indicador est constantemente encendido cuando la reconexin automtica est programada. Esto sucede cuando la funcin es habilitada
en el ajuste correspondiente, y la entrada lgica de bloqueo de reconexin no est
energizada. Este indicador se contrapone al estado del indicador RECLOSURE
DISABLED
Reclosure Disabled: Este indicador est constantemente encendido cuando la reconexin automtica no est habilitada en el ajuste. Reconexin no programada o
entrada lgica de bloqueo energizada.
Reclosure In Progress: Al iniciarse una secuencia de reconexin. Este indicador se mantendr encendido de manera constante durante el tiempo muerto (lapso de
tiempo en que se inicia la apertura y se enva la seal de reconexin) programado.
Reclosure Lockout: Este indicador se mantendr encendido cuando la secuencia de reconexin no ha sido finalizada. Si el ajuste AR Block Time Upon Manual Close
(Bloqueo de la reconexin automtica para cierre manual) ha sido programado para un
tiempo mayor que cero, este indicador permanecer encendido hasta que haya
expirado el tiempo programado para este ajuste.
Local: Este indicador se mantendr constantemente encendido en caso de que se active el switch de control remoto/local (tem 3.4.2.1). En modo local, las teclas del
panel frontal OPEN y CLOSE hacen que el interruptor se pueda cerrar y abrir en forma
remota.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 43
Message: Bajo condiciones normales, este indicador se mantiene apagado. Cuando se produce una alarma o apertura, el indicador enciende denunciando que se ha producido
esta condicin. Si existiese ms de un mensaje, se pueden ver presionando la tecla
NEXT. Despus de ver todos los mensajes y despejada la falla, se pueden borrar los
mensajes presionando el botn RESET.
1 Trip: Una secuencia de apertura del interruptor puede ser iniciada debido a un elemento de proteccin, una entrada lgica, una apertura remota o una apertura del
panel frontal. Cuando se ha iniciado esta secuencia, el indicador 1 TRIP se enciende
brevemente; despus que el contacto auxiliar del interruptor indique que el interruptor
est abierto, el 1 TRIP se apagar. Si los contactos 52a 52b no estn instalados
mediante entradas lgicas, el indicador 1 TRIP se desenergizar transcurridos 100 ms.
de despejada la condicin de apertura, o despus de 2 segundos.
2 Close: La secuencia de cerrado puede ser iniciada en forma remota o del comando CLOSE del panel frontal. Cuando se ha iniciado, el indicador 2 CLOSE se enciende
brevemente; despus que el contacto auxiliar del interruptor indique que el interruptor
est cerrado, el indicador 2 CLOSE se apagar. Si los contactos a 52a 52b no estn
instalados mediante entradas lgicas, el indicador 2 CLOSE operar transcurridos 200
ms.
Auxiliares 3-7: De acuerdo al Rel auxiliar programado para operar, este indicador encender.
Selft-Test Warning: Durante una operacin normal, este indicador se mantiene apagado. Ante cualquier condicin anormal detectada en el monitoreo constante (falla
producida en el hardware del Rel Multifuncin 760), este indicador se enciende y el
Rel se desenergiza.
Setpoint: Esta tecla permite navegar a travs de los parmetros programables de los grupos de ajuste.
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 44
Figura 3.13: Vista frontal de los indicadores y teclas del Rel Multifuncin 760.
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Actual: Esta tecla permite navegar entre las pginas que miden los parmetros de variables elctricas en tiempo real.
Message: Este par de teclas son usadas para navegar a travs de las subpginas.
Enter: Esta tecla es de doble finalidad; es usada para ingresar a las subpginas y para almacenar en la memoria del Rel los cambios que se realicen en los ajustes.
Escape: Al igual que la anterior, esta tecla tambin tiene un doble propsito, pues es usado para salir de las subpginas y tambin para no almacenar los cambios en los
ajustes.
Value: Este par de teclas, se utilizan para desplazar a travs de posibles cambios en el los ajustes. Ellas, dentro del ajuste correspondiente, pueden subir o bajar el valor de
los nmeros.
3.9 PUESTA EN SERVICIO DEL REL MULTIFUNCIN 760
Los terminales C10 y C11 (figura 2.7), que corresponden al acceso para realizar los
ajustes en el Rel, fueron conectados internamente (cortocircuito) para permitir futuras
modificaciones en cualquiera de los 4 grupos de ajustes.
Para la puesta en servicio del Rel Multifuncin 760 en el tablero de protecciones, se
siguieron varios pasos consecutivos. Como el usuario tendr que poner en servicio al Rel cada
vez que sea utilizado en el laboratorio, se ha establecido el siguiente procedimiento de trabajo:
1. Solicitar en paol el Rel Multifuncin 760 (unidad extrable) y el alargador de conexin
(uno de los extremos con terminal para mdulo Magic).
2. Levantar la palanca, de la unidad extrable, a su posicin ms alta.
3. Insertar la unidad extrable al interior de la caja fija ubicada en el tablero.
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4. Bajar la palanca, de la unidad extrable, a su posicin de descanso.
5. Conectar un extremo del alargador al enchufe hembra del tablero.
6. Conectar el otro extremo del alargador la red de 220 volt.
7. Visualizar en el display el mensaje de bienvenida: GE MANAGEMENT 760
8. El indicador Relay in service debe estar encendido.
9. Si los puntos 7, 8 no se cumplen se debe chequear las conexiones y el estado del
interruptor general del laboratorio.
10. El Rel est listo para ser utilizado.
De esta forma el Rel Multifuncin 760 se encuentra operativo para funcionar en modo
local (ajustes en el panel frontal).
Para retirar el Rel de la caja fija el usuario debe presionar el sello de seguridad
ubicado en sector inferior de la unidad extrable, posteriormente se debe levantar la palanca a
su posicin ms alta retirando de esta forma la unidad.
3.10 COMUNICACIN RELE - PC
La comunicacin entre el Rel Multifuncin 760 y un PC se realiza mediante el conector
Estndar (DB9) RS232, que permite una interfaz entre un equipo terminal de datos (Rel) y un
equipo de comunicacin de datos (PC) utilizando un intercambio binario en modo serie.
En la figura 3.14 a) se pueden apreciar los dos terminales RS232 de 9 pines, los cuales
permiten establecer una conexin entre la unidad de proteccin y el PC destinado para el
laboratorio de protecciones.
Los pines de cada terminal se conectaron segn la configuracin establecida por el
manual del Rel Multifuncin 760 [1]. En la figura 3.14 b) se puede apreciar los pines utilizados
para cada terminal. Esta configuracin permite escribir los ajustes correspondientes en el Rel
para las funciones de proteccin, control y monitoreo desde el PC; y recibir informacin de
operacin desde el Rel al PC. De esta forma se establece una interfaz remota de comunicacin
entre la unidad de proteccin y el usuario.
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Terminal Rel Terminal PC
a) b)
Figura 3.14: a) Vista de los terminales RS232. b) Configuracin de pines
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CAPTULO 4: CONFIGURACIN DE AJUSTES EN EL REL MULTIFUNCIN 760
4.1 INTRODUCCIN
En el presente captulo se describen las configuraciones de ajustes que se deben
realizar en el Rel Multifuncin 760, para obtener un correcto funcionamiento en las aplicaciones
mencionadas anteriormente.
El Software 750PC/760PC entrega una interfaz ms amigable para introducir los ajustes
correspondientes en el Rel, y tambin permite visualizar en pantalla completa todos los ajustes
asociados a una funcin determinada (cosa que no sucede en el panel frontal). Por estos
motivos se opt por entregar de esta forma los ajustes realizados en el Rel Multifuncin 760.
Para encontrar informacin sobre el manejo del Software 750PC/760PC y de la ubicacin de los
ajustes para las funciones de proteccin, control y monitoreo se incluye en el anexo A.
Para acceder a las ventanas de ajustes indicados en las figuras de este captulo, el
usuario debe utilizar la ruta que se indica en el sector superior de cada figura. Esta ruta es
vlida para ser utilizada en el panel frontal del Rel Multifuncin 760 y en el Software
750/760PC
Para utilizar las configuraciones de ajustes que a continuacin se indican, se debe
establecer posteriormente una correcta comunicacin entre el Rel-PC. Para enviar la
informacin de los ajustes realizados al Rel, el usuario debe presionar el botn Ok ubicado en
el costado derecho de cada una de las ventanas.
La configuracin de ajustes descrita en este captulo se utilizar para realizar las
pruebas y aplicaciones del Rel Multifuncin 760 en el laboratorio de protecciones. Cuando
alguna de estas configuraciones se modifique para cumplir algn requerimiento, es preciso
volver a ingresar los ajustes presentes en este captulo para el correcto funcionamiento del Rel
en el laboratorio.
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4.2 CONFIGURACIN DE AJUSTES S1 RELAY SETUP (SETUP DEL REL)
En el Setup del Rel se encuentran todos los ajustes para configurar la manera de
procesar, almacenar y visualizar la informacin, dependiendo de los requerimientos deseados de
funcionamiento del Rel Multifuncin 760. A continuacin se describen los ajustes realizados en
cada una de las configuraciones del Setup.
4.2.1 CLOCK (RELOJ)
No requiere configuracin de ajuste (figura 4.1), ya que el Rel Multifuncin 760 posee
un reloj interno. Si existe un error en el funcionamiento de este reloj, se puede enviar una
peticin de sincronizacin (Sync to Computer Clock) con el reloj del PC, corrigiendo de esta
forma la hora y fecha del reloj interno del Rel, o tambin se puede modificar manualmente
ingresando los valores en los casilleros correspondientes. Es importante que el Rel trabaje con
el reloj correctamente configurado, permitiendo de esta forma registrar y entregar los eventos a
la hora y fecha correcta
Figura 4.1: Ventana de ajustes Clock
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4.2.2 EVENT RECORDER (ALMACENAMIENTO DE EVENTOS)
El Rel Multifuncin 760 puede almacenar una cantidad de 128 eventos. El usuario
debe seleccionar los eventos que desea visualizar para cada aplicacin de proteccin, control y
monitoreo a realizar en el laboratorio.
Primero se debe habilitar (Enabled) la funcin de registro de eventos Event Recorder
Function, y posteriormente seleccionar los eventos a registrar: Record Pickup Function, Record
Trip Events, Record Logic Inputs Events (figura 4.2).
Figura 4.2: Ventana de ajustes Event Recorder
4.2.3 TRACE MEMORY (MEMORIA DE RASTREO)
Esta es una configuracin (figura 4.3) relacionada con la captura oscilogrfica
(Waveform) de las formas de onda de la tensin de entrada, corriente de entrada, estados de
las entradas lgicas y las salidas de los Rels (apertura, cierre y auxiliares).
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El ajuste Buffer Organization se configur de tal forma (4x1024) que almacenar
menos cantidad de elementos en la memoria (4), pero realizar ms muestras de las seales
capturadas por los canales de entrada (1024). Por ejemplo se puede configurar este ajuste para
almacenar ms eventos en la memoria pero con una tasa de muestreo menor (16x256).
Cuando se utiliza el Waveform, se pueden visualizar las formas de ondas mencionadas
anteriormente desde el instante en que ha ocurrido el evento. Para configurar este intervalo se
utiliza el ajuste Trigger position, el cual permite conocer la forma de onda de la seal antes del
punto de inicio. Un elevado porcentaje del Trigger position implica un mayor tiempo de
procesamiento de la informacin, es por este motivo que este ajuste se configur en un 25%.
Se habilit el Trigger position solamente para los eventos que son mas significativos y
menos frecuentes (Trigger On Pickup y Trigger On Trip), ya que seleccionarlos todos implica un
tiempo prolongado de espera para visualizar el Waveform.
Figura 4.3: Ventana de ajustes Trace Memory
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4.2.4 DATA LOGGER (REGISTRO DE EVENTOS)
Un factor importante en el manejo de la informacin al interior del Rel, es el intervalo
de tiempo en el que se realizan las muestras de los datos registrados. Para efectos de esta
configuracin (figura 4.4) se ajust el sample rate (tasa de muestreo) para un ciclo de onda,
estableciendo sta en modo continuo (Continuos Mode: Enabled, deshabilita los ajustes en
Trigger Setup).
Para los 7 canales programables de datos (Ch1-Ch7 Source) se seleccionaron las
entradas de corriente de fase, de neutro y entradas de voltaje aplicados al Rel. Para el canal 8
(Ch8 Source) se selecciono % Of Load-To-Trip, el cual indica el porcentaje de carga para
disparar una apertura (100%=apertura).
Figura 4.4: Ventana de ajustes Data Logger.
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4.2.5 FRONT PANEL (PANEL FRONTAL)
La configuracin Front Panel (figura 4.5) permite ajustar los mensajes que se visualizan
en el display del panel frontal del Rel Multifuncin 760. El ajuste Flash Message Time permite
determinar la duracin de un mensaje en el display del panel frontal, ajustando ste para un
tiempo de 4 segundos. En el Rel se pueden establecer 5 mensajes por defectos, los cuales
aparecen en el display al cumplirse el tiempo programado (Default Message Timeout) desde la
ltima tecla presionada en el panel frontal (ajuste configurado para un tiempo de 300
segundos). Para determinar la intensidad del mensaje en el display se ajust el Default Message
Intensity en un 25%.
Figura 4.5: Ventana de ajustes Front Panel
4.2.6 USER TEXT (TEXTO DEFINIDO POR EL USUARIO)
El usuario puede definir 5 textos para que sean visualizados en el display del panel
frontal del Rel (figura 4.6), establecindose estos como mensajes por defecto. Para este ajuste,
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User text, se defini el mensaje 1 como LABORATORIO DE PROTECCIONES, dejando los 4
mensajes restantes para ser utilizados por el usuario en el laboratorio.
Figura 4.6: Ventana de ajustes User Text
4.2.7 CLEAR DATA (ELIMINAR REGISTROS)
Para eliminar los datos almacenados en la memoria del Rel Multifuncin 760, el
usuario debe ingresar a esta configuracin (Clear Data) y presionar el botn Clear
correspondiente (figura 4.7). Para este ajuste existen 3 tipos de registros de datos que pueden
ser eliminados: Clear Energy Use Data (Registros de la energa en Watthours), Clear Max
Demand Data (Registros de la demanda de corriente por fase y potencia) y Clear Event
Recorder Data (Registros de eventos).
Se recomienda al usuario eliminar esta informacin cada vez que el Rel se ponga en
servicio (previa comunicacin Rel-PC), y de esta forma podr trabajar con la informacin
registrada durante el transcurso de las aplicaciones realizadas en laboratorio.
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Figura 4.7: Ventana de ajustes Clear Data
4.2.8 INSTALLATION (INSTALACIN)
Para establecer una correcta comunicacin entre el Rel y el PC el usuario debe
seleccionar desde la configuracin Installation (figura 4.8) y seleccionar el ajuste SR750/760
Operation en la opcin Ready (listo).
Desde esta configuracin y presionando el botn Reset, en el casillero
correspondiente, el usuario puede resetear informacin almacenada en el Rel Multifuncin 760,
dentro de las cuales se encuentran: Reset Trip Counter Data (Contador de aperturas realizadas
por el Rel en el 52-1), Reset Arcing Current Data (Registro de la corriente de arco total a la que
ha sido expuesta el 52-1), Reset AR Shot Count (Contador de disparos por reconexin
automtica) y Reset AR Shot Rate (Rango de corriente durante la reconexin automtica).
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Figura 4.8: Ventana de ajustes Installation
4.3 CONFIGURACIN DE AJUSTES S2 SYSTEM SETUP (SETUP DEL SISTEMA)
Para la configuracin en el setup del sistema el usuario puede acceder a 3 vietas
distintas (Sensing, FlexCurve A, FlexCurve B), en las cuales se pueden realizar los ajustes
correspondientes para cada una de ellas. A continuacin de describe la vieta Sensing de esta
configuracin (las vietas Flex Curve A y B se incluyen en el anexo A).
4.3.1 SENSING
En la vieta Sensing (figura 4.9) el usuario puede establecer la razn de transformacin
para los transformadores de medida, con los cuales el Rel recibir la informacin sobre las
magnitudes de corriente y voltaje de entrada (Current Sensing, Bus VT Sensing y Line Vt
Sensing) e ingresar datos referentes al sistema al que se encuentra conectado (Power System).
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Figura 4.9: Ventana de ajustes Sensing
4.3.2 CURRENT SENSING
Aqu se establecen los valores correspondientes a los primarios de los TT/CC
conectados al Rel; Phase CT Primary (Corriente de fase), Ground CT Primary (Corriente de
tierra) y Senstv Gnd CT Primary (Tierra sensitiva).
Segn los especificaciones para el modelo utilizado, el Rel admite una corriente
nominal secundaria de 5 A en los TT/CC, o sea la razn de transformacin debe ser de la forma
xxx:5. Recordando que el Rel no entrega decimales en sus mediciones, la razn 5:5 no
satisface los requerimientos para el laboratorio de protecciones (debido a la aproximacin que
realiza transformando un nmero decimal a entero). Por este motivo se utiliz la razn de
transformacin 5.000:5 en los ajustes (figura 4.9), la cual entrega valores ms precisos para
utilizar el Rel en el laboratorio. Para comprobar esta decisin, se realizaron mediciones para
distintos valores de corriente en el Rel utilizando la razn 5:5 y 5:5.000 (ver tem 5.3).
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4.3.3 BUS VT SENSING
Esta configuracin establece los ajustes para los TT/PP de barra conectados al Rel
(figura 4.9); indicando el tipo de conexin (VT Connection type), voltaje nominal en el
secundario (Nom VT Sec Voltage) y el razn de transformacin (VT Ratio).
Para utilizar las entradas de voltaje de barra se estableci en el ajuste VT Connection
type la conexin tipo estrella (Wye), siendo esta la ms utilizada por las funciones del Rel
Multifuncin 760.
Como los rangos de entrada para el voltaje en el Rel son de 50 a 240 Vca, stas sern
conectadas directamente desde la red del laboratorio (220 Vca sin usar TT/PP), ingresando de
esta forma el valor de 220.0 V en el ajuste Nom VT Sec Voltage.
Para el ajuste VT Ratio se ingres una razn de 1:1, permitiendo de esta forma realizar
una medicin directa desde la red.
4.4 CONFIGURACIN DE AJUSTES PARA LAS ENTRADAS LGICAS
Las entradas lgicas complementan el funcionamiento y operacin del Rel Multifuncin
760, por este motivo se interconectaron 5 entradas lgicas en el tablero de protecciones (C1,
C2, C3, C4 y C5) con funciones definidas y comandadas cada una por un switch de control. El
usuario tambin puede acceder y configurar 2 entradas lgicas con tensin mediante bornes
externos de conexin (C6 y C7) dispuestos en el tablero de protecciones (no fueron
configuradas).
4.4.1 CONFIGURACIN PARA DETECTAR EL ESTADO DEL 52-1
La entrada lgica C1, sin tensin, se encuentra interconectada en el tablero de
protecciones. Esta entrada debe ser configurada de la misma manera (estado del 52-1) cada vez
que se trabaje con el Rel Multifuncin 760 en el laboratorio, debido que se encuentra
conectada en el circuito de control para el 52-1.
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Lo primero que se debe realizar para configurar cualquier tipo de entrada es
habilitarla en el ajuste correspondiente y as posteriormente asignarle una funcin especfica.
La columna Input #1 (figura 4.10) corresponde a la configuracin de ajustes para habilitar la
entrada lgica C1. En esta columna se habilit la entrada C1 (Asserted Logic), definiendo la
funcin lgica que desempear esta entrada, la cual ha sido configurada para actuar como un
contacto cerrado (Contact Close). Opcionalmente se puede ingresar un nombre para identificar
una entrada lgica y as saber que funcin est cumpliendo en el Rel Multifuncin 760. Como la
entrada C1 esta relacionada con la operacin del interruptor N 1, se le asign ESTADO DEL
52-1. Todas las entradas lgicas a programar primero deben ser habilitadas desde esta
ventana de ajustes (figura 4.10).
Figura 4.10: Habilitacin de la entrada lgica C1.
Una vez habilitada la entrada C1, se program la funcin que realiza la deteccin del
estado actual del 52-1 (Breaker Functions). Como la entrada C1 se program como un contacto
cerrado, sta recibir 125 Vcd cuando el 52-1 est abierto y 0 Vcd cuando este cerrado. Para
que el Rel Multifuncin 760 indique correctamente el estado actual del 52-1 se habilit el ajuste
52a Contact, de la ventana correspondiente a Breaker Functions (figura 4.11), con la opcin
Input 1 la cual corresponde a la entrada lgica C1
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 60
Figura 4.11: Configuracin de ajustes para el estado del 52-1 (Breaker Functions).
Con esta configuracin realizada el Rel se encuentra en condiciones de detectar el
estado del 52-1, indicando en el panel frontal si el interruptor est cerrado (Breaker Closed) o
abierto (Breaker Open).
4.4.2 CONFIGURACIN DE LAS ENTRADAS LGICAS COMANDAS POR SWITCH
Como se mencion anteriormente se implementaron 4 switch de control para comandar
las entradas lgicas C2, C3, C4 y C5 respectivamente. De estas entradas solamente la C5
cumple una funcin determinada en el tablero (Local/Remoto), por lo cual debe ser configurada
siempre de la misma forma. Para las entradas lgicas de bloqueo C3 y C4, el usuario puede
escoger entre las funciones de bloqueo para funciones (Block Functions) y/o de sobrecorriente
(Block OC Function). La entrada lgica C2 entrega al usuario la posibilidad de complementar
alguna de las funciones de proteccin, control y monitoreo.
4.4.2.1 CONFIGURACIN LOCAL/REMOTO
Para habilitar la entrada lgica correspondiente a la funcin Local/Remoto, el usuario
debe ingresar al men indicado en la figura 4.12 y seleccionar en el casillero Local Mode la
entrada correspondiente (input #5 corresponde a la entrada C5). Para habilitar cualquiera de las
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otras funciones de este men, el usuario puede utilizar la misma entrada definida para Local
Mode (input #5) o mediante las entradas lgicas con tensin (C6 y C7) dispuestas en el tablero
de proteccin.
Figura 4.12: Configuracin de ajustes para la funcin Local/Remoto
4.4.2.2 CONFIGURACIN PARA EL BLOQUEO DE FUNCIONES
El Block Function (figura 4.13) permite al usuario bloquear funciones de proteccin,
control y monitoreo utilizando las entradas lgicas. La entrada lgica C4 (Input #4),
correspondiente al switch Bloqueo 1, se configur para realizar el bloqueo por bajo voltaje 1
(Block Undervoltage 1).
Figura 4.13: Configuracin de ajustes para Block Function
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4.4.2.3 CONFIGURACIN PARA EL BLOQUEO POR SOBRECORRIENTE
Para bloquear las funciones de proteccin de sobrecorriente (de fase, neutro, tierra y
sensitiva de tierra) temporizada e instantnea, el usuario debe acceder a la ventana indicada en
la figura 4.14. El usuario puede realizar el bloqueo total de las protecciones de sobrecorriente
(Block All OC) o seleccionar individualmente la proteccin requerida para bloquear. La entrada
lgica C3 correspondiente al switch Bloqueo 2, se configur para bloquear el elemento de
proteccin de sobrecorriente temporizada 1 (Block Phase Time 1).
Figura 4.14: Configuracin de ajustes para Block OC Function
4.4.2.4 CONFIGURACIN PARA FUNCIONES
El usuario puede utilizar la entrada lgica C2 (Input #2) para realizar configuraciones
en Reclose Function (Funciones de reconexin automtica) y/o Miscellaneous Function
(Funciones miscelneas).
La figura 4.15 indica las configuraciones que se pueden obtener desde las funciones de
reconexin automtica, permitiendo al usuario iniciar, cancelar o bloquear la orden de una
reconexin automtica desde una entrada lgica.
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La figura 4.16 presenta las funciones miscelneas que se pueden configurar para
utilizar una entrada lgica determinada.
Figura 4.15: Ventana de ajustes Reclose Functions
Figura 4.16: Ventana de ajustes Miscellaneous Functions
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CAPTULO 5: DESARROLLO DE PRUEBAS Y APLICACIONES CON EL REL MULTIFUNCIN 760
5.1 INTRODUCCIN
En el tem 3.3 se nombraron las pruebas factibles de proteccin, control y monitoreo a
realizar con el Rel Multifuncin 760, de tal manera que el usuario pueda conocer el
funcionamiento de operacin de una unidad digital del tipo Multifuncin en el laboratorio de
protecciones.
En el presente captulo se incluye el desarrollo prctico de las pruebas y la aplicacin de
coordinacin realizadas en el laboratorio; presentndose el procedimiento de trabajo, esquema
de conexin, ajustes en las protecciones y resultados correspondientes para cada una de ellas.
Para un correcto funcionamiento de las pruebas y aplicaciones que se describen en este
captulo, el usuario debe ingresar los ajustes para el Relay Setup, System Setup y lo
correspondiente a la lgica complementaria realizados en el capitulo anterior. Si el usuario
trabaja directamente con este captulo sin haber ledo el anterior, la configuracin de ajustes en
el Rel no se realizar satisfactoriamente.
Para los esquemas de conexin que se incluyen en este captulo, todos los elementos
que se encuentran al interior del rea segmentada, de color naranja, representan lo existente
en el tablero de protecciones y los elementos que se encuentran fuera deben ser dispuestos por
el usuario en el laboratorio.
5.2 PRUEBA PARA MANIOBRAS DE APERTURA Y CIERRE EN EL 52-1
La apertura o cierre del 52-1, puede realizarse en modo local (utilizando el panel
frontal), modo remoto (desde el 750/760PC) o maniobrando el switch de control N1 del tablero
de protecciones. Independiente a la forma en que se produzca la apertura o cierre del 52-1, el
Rel debe indicar correctamente el estado actual del interruptor, desde los indicadores del panel
frontal mostrados en la figura 5.1 (Breaker Open y Breaker Closed).
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Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 65
Figura 5.1: Vista de los indicadores Breaker Open y Breaker Closed del panel frontal
Es importante que el Rel maneje bien esta informacin (estados del 52-1), de lo
contrario la aplicacin con reconexin automtica no se desarrollar correctamente.
Para verificar que el 52-1 est correctamente configurado en el Rel, el usuario puede
utilizar el siguiente procedimiento de trabajo:
1. Alimentar la fuente DC externa al tablero del laboratorio (alimentacin general)
2. Ajustar la fuente DC externa, que alimenta los circuitos de control del tablero, en 125