Relé de sobrecorriente SIEMENS 7SJ511.

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Aplicaciones e Implementación Relé 760: M. Cifuentes, P. Rodríguez 1 CAPÍTULO 1: INTRODUCCIÓN 1.1 ANTECEDENTES GENERALES Año tras año la creciente necesidad de proteger equipos e instalaciones, cada vez más sofisticados, junto con la valorización de la calidad y continuidad del servicio eléctrico por parte de las empresas suministradoras de energías, plantean a las compañías diseñadoras de tecnologías retos que van más allá de cumplir con los objetivos específicos de cada uno de los equipos que desarrollan. El desafío, es integrar en estos dispositivos una amplia gama de funciones que les permitan dar soluciones integrales a problemas de funcionamiento de las redes eléctricas. En este sentido y como consecuencia del mayor desarrollo tecnológico que presenta la industria, se han comenzado a masificar el uso de los Relés de Protección Multifunción. Estos equipos tienen la misma finalidad que cualquier otro esquema de protección, que es la de disminuir al mínimo los efectos causados por condiciones anormales de operación en un sistema eléctrico, desenergizando el componente comprometido, aislándolo del resto del sistema, y así mantener la continuidad del servicio eléctrico de las otras áreas. En la actualidad, para cubrir de mejor manera la necesidad de protección de cada uno de los equipos utilizados en la red eléctrica, es necesario referirse a las tablas de clasificación de cada una de las familias y modelos de los diferentes fabricantes, para así encontrar la protección que se ajuste a los requerimientos. 1.2 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El desarrollo máximo de una persona se lleva a cabo en la Universidad, etapa de la vida donde se modelan las aptitudes y disciplinas que mediante una metodología moderna e innovadora formarán profesionales aptos para enfrentar el ámbito laboral. El Departamento de Ingeniería Eléctrica cuenta con un Relé multifunción 760 (ver Figura 2.1, donde se visualiza la vista frontal del Relé), equipo con tecnología digital, que se encuentra actualmente sin utilidad académica. Debido a esta situación nace la idea de poner en

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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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    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

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 17

    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

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 18

    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

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 19

    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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • 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)

  • 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.

  • 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.

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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

  • 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.

  • 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.

  • 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.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 44

    Figura 3.13: Vista frontal de los indicadores y teclas del Rel Multifuncin 760.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 45

    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.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 46

    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.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 47

    Terminal Rel Terminal PC

    a) b)

    Figura 3.14: a) Vista de los terminales RS232. b) Configuracin de pines

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 48

    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.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 49

    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

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 50

    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).

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 51

    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

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 52

    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.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 53

    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,

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 54

    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.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 55

    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).

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 56

    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).

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 57

    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).

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 58

    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.

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 59

    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

  • 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

  • Aplicaciones e Implementacin Rel 760: M. Cifuentes, P. Rodrguez 61

    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).

  • 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