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Coordinación Selectiva de Conductores y Disyuntores para Corrientes de Corto Circuito ICC.
Banco de Condensadores - Motores
• Interruptores de Potencia
• Generadores
• Bancos de Reactores
• Equipos de Control - Transformadores de Potencia
• Barras - Dispositivos de Protección
• Cables
• Dispositivos de Maniobra
• Líneas
• Transformadores de Medida y Protección
• La operación normal de un sistema no considera la ocurrencia de fallas, ni la presencia de fenómenos incontrolables como tormentas y descargas atmosféricas, o los errores cometidos por los operadores.
• Cuando el sistema está bajo el efecto de uno de estos factores se dice que está operando bajo condiciones anormales y en este caso pueden ocurrir dos fenómenos de importancia Fenómenos de importancia:
1. El equipo o parte del sistema, puede sufrir daños de consideración si la intensidad y la duración de la perturbación exceden magnitudes determinadas.
2. La calidad del servicio suministrado se resiente gravemente. Frente al problema de operación anormal, el proyectista de un sistema eléctrico de potencia puede adoptar dos puntos de vista:
• Incorporar al diseño ciertas características que eliminen la posibilidad de fallas.
• Permitir la ocurrencia de las fallas incluyendo en el proyecto características y elementos que reduzcan el daño causado por las mismas.
Los sistemas de protecciones eléctricas
Equipo más importante que se incluye en un sistema eléctrico de potencia
• Efecto de la humedad en el terreno y el medio ambiente, los cuales pueden originar puestas a tierra intempestivas.
• Accidentes originados por animales: por ejemplo, roedores que corroen cables, culebras que producen cortocircuitos entre barras, etc.
•Vandalismos, como por ejemplo disparar sobre los aisladores de las líneas, lanzar cadenas contra las barras de una subestación, etc.
• Sobrecarga en transformadores, generadores y líneas de transmisión.
1
Cortocircuitos
2
Circuitos Abiertos
3
Fallas simultáneas
4
Fallas en devanados
5
Fallas en evolución
CORTOCIRCUITOS
Un concepto muy simple pero efectivo de cortocircuito, es el que lo define como el fenómeno eléctrico que ocurre cuando dos puntos entre los cuales existe una diferencia de potencial se ponen en contacto entre sí, caracterizándose por la circulación de elevadas magnitudes de corriente hasta el punto de falla.
Causas de los Cortocircuitos
• Las causas de los cortocircuitos son múltiples. En la distribución en baja tensión se deben con mayor frecuencia al deterioro mecánico del aislante.
• En líneas subterráneas se deben principalmente a la ruptura del material aislante causado por movimientos del terreno, golpes de picota, filtración de humedad a través del envolvente de plomo deteriorado, etc
Cortocircuito Trifásico
Cortocircuito Bifásico
Cortocircuito Bifásico a Tierra
Cortocircuito Línea a Tierra
Cortocircuito Trifásico a Tierra
Las sobretensiones temporales consisten en cambios en la amplitud de la componente de 60Hz de la tensión o sus armónicas por efecto de operaciones de maniobra, cambios en el flujo de potencia reactiva, fallas o bien por Ferroresonancia.
Orígenes de las sobre tensiones temporales
1. Cambios bruscos de carga: Cuando la carga suministrada al sistema se desconecta, total o parcialmente, se producen sobre tensiones que pueden durar varios segundos.
2. Ferroresonancia: Es el fenómeno oscilatorio creado por la capacitancia del sistema de potencia, en conjunto con la inductancia no lineal de un elemento con núcleo magnético (transformador de potencia, de medición o un reactor de compensación).
3. Energización de líneas (Efecto Ferranti): Una línea larga alimentada por una fuente inductiva en vacío no compensada en el extremo receptor es mayor que en el extremo de envío.
Las sobretensiones de maniobra son tensiones transitorias que se producen por cambios bruscos en el sistema, son de corta duración (mili-microsegundos) y que son altamente amortiguadas.
Posibles causas se sobretensiones de maniobra son:
1. Apertura de corrientes de falla
2. Falla kilométrica (falla en una línea a una distancia de algunos kilómetros del interruptor)
3. Apertura de transformadores en vacío y reactores
4. Aperturas de circuitos capacitivos.
1
Confiabilidad
2
Dependebilidad
3
Seguridad
4
Selectividad
5
Rapidez
6
Exactitud
ELEMENTOS DE LOS SISTEMAS DE PROTECCIONES:
- Relés
- Fusibles
- Seccionadores
- Interruptores Termomagnéticos (Breaker)
- Interruptores de Potencia
- Transformadores de Tensión
- Transformadores de Corriente
- Enlaces de Comunicaciones
- Fuentes de Alimentación Auxiliar
- Cableado de Control
Los relés de protección tienen por finalidad medir una señal o más señales de entrada de tensión y/o de corriente, provenientes del SEP, con la finalidad de determinar si existe una condición de falla en el sistema o equipo, de manera de activar una o más señales de salida.
-Relé electromecánico
-Relés de atracción electromagnética
-Relés de inducción
- RELÉ ELECTRÓNICO
Son dispositivos de protección, que aíslan la zona afectada o para efectos de mantenimiento aumentar la seguridad, no teniendo capacidad de interrupción de las corrientes de falla, quedando esta función delegada en Interruptores o Reconectadores asociados.
Un Interruptor es definido en estándar ANSI como un equipo de maniobra mecánico, capaz de conducir e interrumpir corrientes bajo condiciones normales. También capaz de conducir e interrumpir corrientes bajo condiciones anormales específicas como cortocircuitos.
Clasificación
- Medio de Extinción del Arco
- El Tipo de Mecanismo.
- Por la Ubicación de las Cámaras
- Inyección de aire.
La energía del arco eléctrico se disipa inyectándole una fuerte presión de aire comprimido.
- Hexafluoruro de azufre.
La energía de arco se disipa en el gas SF6.
- Aceite.
La energía del arco se disipa rompiendo las moléculas de aceite.
- Vacío.
Utiliza como medio de extinción vacío en el cual no se puede engendrar plasma debido a la ausencia de los átomos que se requieren para la ionización Clasificación (por el tipo de mecanismo)
-Tanque Muerto.
En este tipo de interruptores las cámaras de extinción de arco se encuentran auto-retenidas en un recipiente que se encuentra firmemente puesto a tierra y separadas de la línea o medio de conexión por los aisladores.
- Tanque Vivo.
Las cámaras se encuentran soportadas en columnas aislantes y éstas quedan separando la parte energizada del potencial a tierra por ejemplo, interruptores en SF6
- CURVAS DE SELECCIÓN DE UN DISYUNTOR
-CURVAS DE LOS FUSIBLES
-CURVA DE DISPARO DE UN MAGNETOTERMICO
-CURVAS DE DAÑO DEUN ITERRUPTOR DE UNIDAD DE DISPARO ELECTRONICO
-CURVAS DE DAÑO DE LOS EQUIPOS
-CURVAS DE DAÑO DEL TRANSFORMADOR
-CURVAS DE DAÑO DEL MOTOR
-METODO DE CALCULO PARA ICC
Gracias por su atención