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Protección de Sistemas Eléctricos de Potencia

Lineas de Transmisión
by

Diego Tinoco Meneses

on 6 November 2012

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Transcript of Protección de Sistemas Eléctricos de Potencia

INTRODUCCIÓN Protección Sistemas Eléctricos de Potencia Definición Es un conjunto de componentes y equipos que permiten trasladar la energía desde los centros de generación hasta los puntos de carga, el cual debe cumplir con las siguientes características Partes de un Sistema Eléctrico de Potencia Manifestaciones de Perturbaciones en el Sistema Control EN TODO INSTANTE DEBE MANTENER
Pg = Pc + ΔPerd
•CONTROL DE “f” Y BALANCE DE “P”
•CONTROL DE “V” Y BALANCE DE “Q”
•CONTROL DE INTERRUPTORES
•OPERACION MANUAL
•AUTOMATICO
•LOCAL
•REMOTO Continuo
Adecuado (T y f cte)
Confiable
Oportuno y de calidad Por qué es importante
la Protección de los Sistemas Eléctricos de Potencia ? Comprende diversos elementos costos
representa GRAN INVERSIÓN DE CAPITAL Siempre habrá fallas que muchas veces causaran daño en las personas y/o propiedades Debe contar con una provisión de protección para detectar y desconectar elementos del sistemas frente a una falla

Solo con esto la inversión esta protegida Es por eso que deben manejarse de manera segura. PROTECCIÓN •PREVENIR Y ATENUAR DAÑOS
•MINIMIZAR TIEMPOS DE INDISPONIBILIDAD
•MINIMIZAR EFECTOS DE PERTURBACIONES
•DAR INDICIOS DE LUGAR Y CAUSAS DE LAFALLA
•SALVAGUARDAR FISICAMENTE A LAS PERSONAS
•RESTABLECER AL SEP A LA OPERACIÓN NORMAL Protección de Sistemas Electricos de Potencia FUNCIONES DEL SEP Confiabilidad Objetivos:
Prevenir o minimizar daños.
Evitar que afecte al resto del sistema.
Minimizar la interrupción del servicio.
Prevenir accidentes,
Brindar información del tipo y localización de la falla.

Principios:
Adecuado uso y selección de dispositivos de protección.
Zonas de protección.
Coordinación de los sistemas de protección Dentro de su función debe desconectar automáticamente el elemento fallado del sistema y reducir los daños que este puede ocasionar a su entorno.

Otra función del sistema de protección es la de dar información sobre el tipo y localización de la falla, con el propósito de dar información al personal de servicio para su rápida detección y corrección. El relé protege una máquina más costosa que él, por lo que su confiabilidad debe ser mayor que la del aparato, la confiabilidad debe mantenerse aún en las condiciones más desfavorables de funcionamiento y por muchos años.
La confiabilidad envuelve dos conceptos:
Dependabilidad: Es decir que opere cuando debe hacerlo.
Seguridad: Es la certeza de que no opere cuando no lo tenga que hacer. La operación incorrecta de un esquema de protección se puede atribuir a una de las siguientes clasificaciones:
• Ajustes o diseño incorrecto.
• Pruebas incorrectas.
• Deterioro DISEÑO
El diseño de un esquema de protección es de enorme importancia.Esto es para asegurar que el sistema operará bajo todas las condiciones requeridas, e igualmente importante, restringir la operación cuando sea requerido (incluyendo que se restrinja por fallas fuera de la zona de protección). AJUSTES

Es esencial asegurar que los ajustes estén bien escogidos para los relés y sistemas de protección, los cuales deben tener en cuenta los parámetros primarios del sistema, incluyendo fallas y valores de carga Sensibilidad: Debe funcionar ante la mínima perturbación que se encuentre en su zona de protección, pero a la vez; ser insensible ante las perturbaciones momentáneas.
Por ejemplo; debe ser sensible ante las pequeñas corrientes de falla a tierra, pero insensible ante las variaciones momentáneas de tensión y corriente durante el arranque de un motor o durante la inserción de un transformador Selectividad:
Durante la falla sólo debe quedar aislada la parte en falla, aún en la condición más desfavorable.
Se debe garantizar la continuidad del servicio con la mínima desconexión de elementos durante una falla, esto implicará realizar una adecuada coordinación de protecciones.
Esta propiedad de selectividad es llamada también "discriminación" y es lograda por dos métodos generales.

tiempo de coordinación
sistemas unitarios REQUERIMIENTOS DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN
Selectividad:

Tiempo de coordinación:

Los sistemas de protección en zonas sucesivas están ubicados para operar en tiempos que están coordinados a través de la secuencia de equipos de tal forma que ante la ocurrencia de una falla, aunque varios equipos de protección respondan, solamente aquellos relevantes a la zona fallada completan la función de disparo.
Sistemas unitarios
Es posible diseñar sistemas de protección que respondan solamente a condiciones de falla que ocurran dentro de una zona claramente definida.
Este tipo de sistema de protección es conocido como "protección unitaria".
Ciertos tipos de protecciones unitarias son conocidas por nombres específicos, por ejemplo, falla a tierra restringida y protección diferencial. Ya que la protección unitaria no implica tiempos de coordinación, es relativamente rápida en la operación. REQUERIMIENTOS DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN Rapidez: Se debe garantizar tiempos reducidos de eliminación de fallas, a fin de mantener la estabilidad del sistema, reducir daño al equipo y no afectar la calidad de la energía, ya que de no ser así, esta también podría extenderse. REQUERIMIENTOS DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIÓN Automaticidad:

La enorme complejidad de las redes hace difícil que el personal de servicio detecte y ubique las fallas, aún el personal más experimentado suele tardar en dar con la falla y mientras esto pasa, la falla puede extenderse, por lo que es necesario que el relé actúe automáticamente e indique la naturaleza de la falla. Protección Principal: Es la que debe de operar en caso
de falla en el elemento protegido, en el menor tiempo posible. TIPOS DE PROTECCIÓN Protección de Respaldo: Es la que debe de operar en caso falle la principal, o que la protección principal este fuera de servicio TIPOS DE PROTECCIÓN
La protección de respaldo se puede considerar como local o remota.


La protección de respaldo local se logra con protecciones que detecten una falla en el sistema que no es despejada por la protección principal, la cual luego dispara su propio interruptor, por ejemplo, protecciones de sobrecorriente de tiempo coordinado. TIPOS DE PROTECCIÓN
La protección de respaldo remota se consigue por protecciones que detecten una falla en el sistema que no es despejada por la protección principal en una ubicación remota y luego ejecuta un disparo local, por ejemplo la segunda o tercera zona de una protección de distancia.

En ambos casos, la protección principal y la de respaldo detectan la falla simultáneamente, pero la operación de la protección de respaldo es retardada para asegurar que la protección principal despeje la falla si es posible. TIPOS DE PROTECCIÓN
Sistemas de Protección Directos:

Fusibles
Relés Directos SISTEMAS DE PROTECCIÓN DIRECTOS
Sistemas de Protección Indirectos:

Sistemas Electromagnéticos
Sistemas Electrónicos Analógicos
Sistemas de Tecnología Numérica SISTEMAS DE PROTECCIÓN INDIRECTOS
Sistemas Electromagnéticos SISTEMAS DE PROTECCIÓN INDIRECTOS
Sistemas Electromagnéticos SISTEMAS DE PROTECCIÓN INDIRECTOS
Sistemas Electrónicos Analógicos

El término estático se refiere a que el relé no tiene partes móviles. No es estrictamente el caso para un relé estático ya que los contactos de salida son generalmente relés mecánicos

Su diseño está basado en el uso de elementos electrónicos análogos en vez de bobinas e imanes para crear la característica del relé. SISTEMAS DE PROTECCIÓN INDIRECTOS
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